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摘要:随着科学技术的快速发展,动车组列车中搭载的电子设备也在不断增加,各类线缆纵横交错,使动车组列车内部电磁干扰辐射耦合机理变得异常复杂,各类设备及线缆相互辐射干扰信号,电磁干扰严重,影响到设备的正常稳定工作。本文针对动车组列车中的电磁干扰情况,系统的分析其电磁兼容特性,提出抗干扰措施以及切实可行的布线建议。
关键词:动车组;电磁兼容;抗干扰;布线建议
1 研究背景
随着我国经济快速发展,科学技术也在不断推进,高速动车组行业已成为中国高科技制造业走出去的一张崭新的名片。尤其是近些年我国提出的“一带一路”、“八纵八横”战略,使我国轨道行业迎来了又一次的机遇与挑战。我国高速动车组是集各类先进的技术于一身的轨道车辆,尤其是电子技术行业的快速发展,现各类先进的设备被安装于动车组车辆上,但是由于车载设备众多、线缆纵横交错,列车高压线路,大功率设备众多等原因导致列车中电磁干扰严重,本文系统的分析动车组列车中电磁兼容特性,谈论抗干扰措施,提出切实可行的布线建议以及其他抗干扰手段。
2 电磁干扰分析
动车组列车自动化水平的提升,导致车辆内部电磁干扰情况日益突出,例如设备与设备之间,设备与电缆之间,亦或是电缆与电缆之间等等。电磁干扰三要素为干扰源,耦合途径以及敏感设备,动车组列车中三要素如图1所示。
在动车组列车中,电磁干扰的传播途径大致分为两种,其一为传导耦合方式,即电磁干扰信号通过各设备间的线缆传播,通过线缆直接将骚扰信息传递给敏感设备;其二为辐射耦合方式,利用强功率设备产生的信号辐射给敏感设备,如受电弓与接触网间突然产生的电火花放电导致的电磁干扰或者牵引变压器这类大功率设备产生的电磁干扰等。切断此两类电磁干扰是解决动车组电磁干扰的重点。本文重点研究动车组列车上的电磁干扰情况,探究线缆的电磁干扰防护研究,提出合适的布线方式及抗干扰措施。
3 抗干扰研究
3.1 线缆串扰研究
动车组底部布有大量线缆,根据线缆差异一般分为高压侧和低压侧,以免高压线缆对低压线缆产生干扰。但实际情况中,由于空间条件限制,线缆布置无法按照理想的状态在线槽内布线,所以在线槽内布线应注意以下方面:
①不同线缆应布置到相应的线槽隔舱内,且增加高压线槽与低压线槽的距离,以避免产生干扰信号,若出现高压线缆必须放置于低压线槽中,理应使高压线与低压线保证足够距离。
②线槽内防止的屏蔽线缆需保证屏蔽层双端接地,以保证屏蔽层能够起到理想的作用。
③线缆在线槽内布置时,应考虑必要的布置位置,避免出现悬空架线的情况发生,会影响线缆的使用寿命以及加大干扰。
3.2 线缆辐射研究
3.2.1 高压线缆防护措施
常见的高压电缆防护材料有金属及非金属两种。金属防护材料电磁兼容特性要远远超过非金属材料。使用铜镀锡的金属编制网以及导电铜箔胶带能够有效的对高压线缆进行防护。
3.2.2 电气柜接地
电气柜中布置有大量线缆及设备,将电气柜接地能够有效的保证电磁兼容性。当电气柜接地时应选择单点接地方案,多点接地可能形成回路,反而影响到电气柜的接地情况,如图2所示,且接地线应尽量短以免产生电压差。
4 总结
随着我国高速动车组的快速发展,车上各类高技术设备越来越多,但随着设备的增加给车辆电磁兼容性研究带来了极大的挑战。车上搭载的各类设备以及线缆间会产生大量的电磁干扰,通过本文分析可知电磁干扰分为传导耦合方式以及辐射耦合方式。通过分析本文提出了动车组列车抗干扰的几项内容,包括线缆串扰研究以及线缆辐射研究,提出了线槽布线的建议以及高压线缆防护以及电气柜接地的建议。希望通过本文的研究,对动车组列车避免电磁干扰影响提供参考。
参考文献:
[1]邵志江.线缆线束串扰的时域持性研究[D].南京航空航天大學,2010.
[2]张璐,崔勇.电缆间串扰电流的理论建模及仿真测试[J].河北科技大学学报,2011(S1):164-167.
[3]郭超勇.高速动力组列车网络控制若干问题研究[D].北京交通大学,2012.
[4]王钱矾.机车屏蔽电缆串扰机理的研究[D].北京交通大学,2011.
关键词:动车组;电磁兼容;抗干扰;布线建议
1 研究背景
随着我国经济快速发展,科学技术也在不断推进,高速动车组行业已成为中国高科技制造业走出去的一张崭新的名片。尤其是近些年我国提出的“一带一路”、“八纵八横”战略,使我国轨道行业迎来了又一次的机遇与挑战。我国高速动车组是集各类先进的技术于一身的轨道车辆,尤其是电子技术行业的快速发展,现各类先进的设备被安装于动车组车辆上,但是由于车载设备众多、线缆纵横交错,列车高压线路,大功率设备众多等原因导致列车中电磁干扰严重,本文系统的分析动车组列车中电磁兼容特性,谈论抗干扰措施,提出切实可行的布线建议以及其他抗干扰手段。
2 电磁干扰分析
动车组列车自动化水平的提升,导致车辆内部电磁干扰情况日益突出,例如设备与设备之间,设备与电缆之间,亦或是电缆与电缆之间等等。电磁干扰三要素为干扰源,耦合途径以及敏感设备,动车组列车中三要素如图1所示。
在动车组列车中,电磁干扰的传播途径大致分为两种,其一为传导耦合方式,即电磁干扰信号通过各设备间的线缆传播,通过线缆直接将骚扰信息传递给敏感设备;其二为辐射耦合方式,利用强功率设备产生的信号辐射给敏感设备,如受电弓与接触网间突然产生的电火花放电导致的电磁干扰或者牵引变压器这类大功率设备产生的电磁干扰等。切断此两类电磁干扰是解决动车组电磁干扰的重点。本文重点研究动车组列车上的电磁干扰情况,探究线缆的电磁干扰防护研究,提出合适的布线方式及抗干扰措施。
3 抗干扰研究
3.1 线缆串扰研究
动车组底部布有大量线缆,根据线缆差异一般分为高压侧和低压侧,以免高压线缆对低压线缆产生干扰。但实际情况中,由于空间条件限制,线缆布置无法按照理想的状态在线槽内布线,所以在线槽内布线应注意以下方面:
①不同线缆应布置到相应的线槽隔舱内,且增加高压线槽与低压线槽的距离,以避免产生干扰信号,若出现高压线缆必须放置于低压线槽中,理应使高压线与低压线保证足够距离。
②线槽内防止的屏蔽线缆需保证屏蔽层双端接地,以保证屏蔽层能够起到理想的作用。
③线缆在线槽内布置时,应考虑必要的布置位置,避免出现悬空架线的情况发生,会影响线缆的使用寿命以及加大干扰。
3.2 线缆辐射研究
3.2.1 高压线缆防护措施
常见的高压电缆防护材料有金属及非金属两种。金属防护材料电磁兼容特性要远远超过非金属材料。使用铜镀锡的金属编制网以及导电铜箔胶带能够有效的对高压线缆进行防护。
3.2.2 电气柜接地
电气柜中布置有大量线缆及设备,将电气柜接地能够有效的保证电磁兼容性。当电气柜接地时应选择单点接地方案,多点接地可能形成回路,反而影响到电气柜的接地情况,如图2所示,且接地线应尽量短以免产生电压差。
4 总结
随着我国高速动车组的快速发展,车上各类高技术设备越来越多,但随着设备的增加给车辆电磁兼容性研究带来了极大的挑战。车上搭载的各类设备以及线缆间会产生大量的电磁干扰,通过本文分析可知电磁干扰分为传导耦合方式以及辐射耦合方式。通过分析本文提出了动车组列车抗干扰的几项内容,包括线缆串扰研究以及线缆辐射研究,提出了线槽布线的建议以及高压线缆防护以及电气柜接地的建议。希望通过本文的研究,对动车组列车避免电磁干扰影响提供参考。
参考文献:
[1]邵志江.线缆线束串扰的时域持性研究[D].南京航空航天大學,2010.
[2]张璐,崔勇.电缆间串扰电流的理论建模及仿真测试[J].河北科技大学学报,2011(S1):164-167.
[3]郭超勇.高速动力组列车网络控制若干问题研究[D].北京交通大学,2012.
[4]王钱矾.机车屏蔽电缆串扰机理的研究[D].北京交通大学,2011.