动车组检测与故障诊断第十一讲检测系统的抗干扰技术
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高速动车组电磁干扰源及抗干扰技术研究摘要:本文针对高速动车组主要电磁干扰源进行分析,以动车组过分相时时产生的电磁干扰为例,重点分析了高速动车组的电磁干扰特性。
本论文重点研究探讨了高速动车组包括屏蔽、接地等措施在内的抗干扰技术及其工程应用,从整车系统的角度初步给出了高速动车组的电磁兼容问题解决方案,以确保高速动车组安全运行。
关键词:高速动车组;电磁兼容;电磁干扰;接地1引言高速动车组列车与普通动车组相比具有牵引设备更多、牵引功率更大、电气设备密度更高、配线更加复杂等特点。
高速动车组车载电气设备集成度很高,包括牵引变流系统、网络控制系统、旅客信息系统、门控系统、空调系统、照明系统、烟火报警系统、ATP列车防护系统等,各电气系统的电磁干扰和电磁敏感特性差别很大,使得高速动车组的电磁兼容性的优劣对动车组的安全性、可靠性、可用性等起着更加关键的作用。
2 高速动车组电磁干扰源分析高速动车组的所有电气系统既是电磁干扰源,又是被干扰者。
高速动车组在高速移动过程中通过牵引系统将接触网上的25kV高压电能转换为驱动动车组的前进的动能,在电能与动能的转换过程中,势必会带来大量的电磁干扰。
高速动车组安装了网络控制系统、ATP列车防护系统等弱电设备以及牵引传动、辅助供电系统等高压电气设备,为了节省空间,尽量提高空间利用率,上述各种电气设备共同存在于有限的空间中。
对于弱电设备而言,牵引传动及辅助供电系统等高功率器件的无疑就成了主要的电磁干扰源。
下面以动车组过分相时产生的电磁干扰为例,来研究分析高速动车组的电磁干扰特性。
用电路仿真软件对高速动车组进入分相区时产生的传导性干扰进行建模仿真分析,可以得到高速动车组过分相时馈线端和中性线上干扰电压仿真波形如图1、图2所示。
图1高速动车组馈线端骚扰电压仿真波形图2高速动车组中性线上骚扰电压仿真波形从图1中可以看出,高速动车组进入无电区时,馈线端所产生的骚扰电压高达10KV,从图2中可以看出,高速动车组进入无电区时,中性线上产生的骚扰电压可达2KV。
浅析列车电气设备及控制系统的干扰与抗干扰问题摘要:电气工程中的自动化设备应用有效性,对电气工程来说具有重要的影响作用。
在电气工程中自动化设备的抗干扰措施是一项全面性、系统性的措施,只有正确地了解到当中存在的干扰因素,并采取有效措施进行控制,才能促使工程的自动化水平提升,为电气工程稳定性提供保障。
下面将对电气工程中自动化设备的抗干扰措施进行详细分析。
关键词:列车;电气设备;控制系统;抗干扰1电气工程自动化设备中存在的干扰因素电气工程自动化技术近年来在我国已经得到了全面性的应用,主要采取的装置已经能够达到自动检测以及自动控制目的,能够对电力系统进行远程监控,对电力的稳定运行提供了保障,满足了人们在日常用电方面的需求。
电气自动化工程的应用真正促使电气工程走向了智能化道路,但由于在整个系统当中仍然有着一定的不成熟技术,导致自动化技术的实际应用中仍然暴露出一些问题,给电气自动化的发展以及人们的用电带来了麻烦。
1.1电磁干扰在电气自动化设备的使用中经常会出现电磁干扰问题,主要表现为内部的干扰和外部干扰两个部分。
例如高电压以及电磁波的外部干扰,由于内部结构不合理而导致的内部干扰等问题。
1.2传导干扰和辐射干扰在电气工程自动化设备的使用中出现的传导干扰以及辐射干扰问题,一直以来都是影响工程正常运行的主要问题之一。
出现这样的问题主要是因为受到电磁波和电压的影响,导致它们之间相互转换,给电气自动化设备的运行带来了干扰影响。
1.3信号干扰信号模式干扰是一种能够直接作用于电气自动化运行过程中的故障问题,通过直接干扰,导致整个运行当中的电气工程系统都受到影响。
2 干扰源及干扰的传播途径车辆电气控制系统的干扰源主要有内部干扰和外部干扰;干扰的传播途径有导线传导干扰和电磁场藕合干扰。
内部干扰来自控制系统自身内部噪声引发的各部分电路之间、各元件之间的干扰。
第一,当干扰源的频率较高、干扰信号的波长又比被干扰的对象结构尺寸小,或者干扰源与被干扰者之间的距离r>>λ/2π时,则干扰信号可以认为是辐射场,它以平面电磁波形式向外辐射电磁场能量进入被干扰对象的通路。
高速铁路信号系统的抗电磁干扰技术分析摘要:我国道路建设随着科技的快速发展而发展迅速。
随着电气化铁路的飞速发展及进步,现阶段高速铁路信号系统中涵盖着越来越多的高科技设备及仪器,但随着信号系统的应用及发展会出现较强的电磁干扰,影响高速铁路信号系统的正常使用,甚至影响高速铁路的运行安全,危害人们的生命安全。
因此,有效的抗电磁干扰技术尤为重要。
关键词:高速铁路信号系统;抗电磁干扰技术引言我国道路建设的快速发展离不开国家经济的大力支持。
作为高速移动的复杂巨系统,高速列车在高速铁路系统中存在电磁骚扰源数量众多特点,且相关干扰多为突发性脉冲干扰,高速铁路采用的综合接地方式、共用的接地钢轨也使得电磁骚扰传输耦合途径错综复杂,这些均对高速铁路信号系统的抗电磁干扰提出了较高挑战。
1信号系统发展过程高速铁路信号专业是故障-安全的信息化,经历了机械、电气、电子以及计算机应用等发展阶段,从人工控制、设备控制向信息控制为主体的方向发展。
车站信号、区间信号和列车运行控制技术的一体化,通信信号技术的相互融合,以及行车调度指挥自动化等技术的应用,使现代高速铁路信号系统不再是各种传统的机械、电子类信号设备的简单组合,而是一个包含列车追踪、安全防护、速度控制等功能完善、层次分明、基于计算机处理技术的复杂控制系统。
从而打破了铁路信号功能单一、控制分散、相对独立的传统理念,发展成集信号指示、列车运行控制、调度集中、数据通信等多项功能为一体,软件与硬件紧密结合的大型安全相关系统,具有网络化和系统化的技术特点,且系统功能复杂多样。
2现阶段高速铁路信号系统中存在的电磁干扰类型强电磁干扰主要是指由于电磁引发的传输通道、系统性能或设备元件等出现的故障及性能下降问题,现阶段的强电磁干扰主要分为雷电电磁干扰及电气化牵引供电系统干扰两部分,其中雷电电磁干扰主要是指大气放电产生的,由两种带异电荷的雷云接近后产生的较为强烈的放电现象,虽然雷云对于铁路信号的影响较小,但雷击产生的放电现象会严重影响铁路信号系统。
浅析高速铁路信号系统的抗电磁干扰技术由于高度铁路的电磁环境相对复杂,极易受到电磁干扰,对高速铁路信号系统产生不利影响。
本文分析了高速铁路信号系统的抗电磁干扰类型,提出基本抑制措施和抗电磁干扰技术,旨在有效的降低电磁干扰对我国高速铁路信号系统产生的不良影响,为同行提供参考。
标签:高速铁路;信号系统;抗电磁干扰;技术随着社会的高速发展,我国的城市化水平加快,高速铁路也获得了较快的发展。
在人们日益增长的交通需求背景下,预示着我国高速铁路具有较大的建设潜能。
近年来,我国高速铁路信号系统小有成就,但在应用抗电磁干扰技术的过程中,存在部分缺陷,对高速铁路信号系统的整体应用产生的不利影响,也阻碍了高速铁路的整体发展,受到了高速铁路部门的高度重视。
高速铁路信号系统十分复杂,存在较多的电磁干扰源,高速铁路使用综合接地方式,受众多突发性脉冲干扰,抗电磁干扰技术在应用过程中受到较高的挑战。
因此,分析高速铁路信号系统的抗电磁干扰技术具有一定的现实意义。
1高速铁路信号系统的抗电磁干扰类型1.1辐射干扰高速铁路信号系统的抗电磁干扰包括辐射干扰,从理论分析的角度出发,辐射干扰基于网络干扰原理,通过干扰源在空间中进行信号传输。
信号传输的过程中,辐射介质通过电磁波的方式进行干扰传播,对高速铁路的信号系统正常运行带来不利影响。
1.2雷电电磁干扰雷电电磁干扰将导致系统的传输通道、设备元件出现性能降低或者故障的问题。
雷电电磁干扰是通过大气中放电产生,当两朵带异电荷的雷云接近后,出现放电现象,形成雷电电磁干扰。
虽然雷电电磁干扰对铁路信号的影响不大,但如果出现雷击,会对高速铁路信号系统带来严重影响。
1.3电气化干扰电气化干扰属于强电磁干扰,电气化通过牵引高速铁路信号供电系统,形成干扰影响。
其中的牵引电磁干扰是指高速铁路沿线强电线产生的电子影响,沿线信号电缆出现感应电,降低了高速铁路线路信号传输质量,甚至出现信号电缆绝缘层被击穿的问题,严重阻碍了列车的安全运行。
动车组电磁干扰源分析发布时间:2021-10-13T02:43:26.850Z 来源:《科学与技术》2021年第5月15期作者:张振宇[导读] 高速列车是由多种电气设备组成的一个复杂的动力设备。
本文主要以我国某型动车组为基准,本文研究分析了动车组牵引系统可能造成的电磁干扰、张振宇中车青岛四方机车车辆股份有限公司,山东青岛,266111摘要:高速列车是由多种电气设备组成的一个复杂的动力设备。
本文主要以我国某型动车组为基准,本文研究分析了动车组牵引系统可能造成的电磁干扰、电磁干扰的传输耦合途径以及车载设备的被干扰状况。
可为高速动车组的电磁兼容设计提供理论依据,为我国高速动车组的全面国产化与自主创新打下基础,保障动车组列车的安全可靠的运行。
关键词:动车组;电磁干扰源;1.引言动车组列车(图1)的电磁干扰源是多种多样的,这些干扰源形成的原理和特点也各不相同。
在不同的层面和情景下,一个受干扰设备可能是某个设备的电磁干扰源,而某个电磁干扰源也可能是其它受干扰设备受扰设备。
大多数情况下,一个受到电磁干扰的设备的干扰源通常不是简单的一种,干扰源之间的耦合途径也不尽相同。
根据对动车组列车多年的测试积累的数据和对电磁干扰问题处置的经验来看,会对动车组的安全运行造成影响的电磁干扰主要来源于牵引系统,而车载信号设备和通信系统是是主要的被干扰设备。
图1动车组图示2.牵引系统产生的电磁干扰动车组列车牵引系统中包含有牵引变压器、变流器等大功率设备(如图2),在动车组列车运行过程中要将接触网上的高压电能进行转换,在大功率电能的转化过程中有多种形式的能量转化,在大功率电流和电压的转换过程中,会形成多种谐波,所以工作原理上讲,动车组列车的牵引系统在正常工作过程中理所应当的会产生多样的电磁干扰。
像开关电源等大功率设备运行中会产生诸如谐波、噪声等干扰,虽然这些设备的工作频率较低,但动车组系统的地电位会受到这些大电流噪声的影响,直接导致地电位的波动与上升,地电位的上升和波动会导致动车组列车不同接地位置的地电平存在巨大的差异,由此带来的共地干扰会影响到车内所有的电子设备,因此,这些谐波和噪声造成的一些共地干扰会影响到车内所有的电子设备。
高铁信号控制系统维护中的防雷与抗干扰技术手册一、绪论随着高铁的快速发展,高铁信号控制系统的稳定运行变得至关重要。
在高铁维护中,防雷与抗干扰技术是确保信号系统持续高效运行的关键。
本手册旨在介绍高铁信号控制系统维护中的防雷与抗干扰技术,帮助工程师和技术人员了解相关知识,提高系统维护水平。
二、防雷技术1. 高铁信号系统的防雷需求高铁信号系统作为关键的运行保障装置,对防雷要求极高。
雷电可引起信号系统的干扰甚至损坏,因此必须采取一系列防雷技术措施。
2. 电网防雷技术a. 外部防雷设备:应根据国家标准确定建设范围,包括建筑物外墙、设备接地、雷迎、守护等设施。
b. 内部防雷设备:包括可靠接地、避雷针、防雷指示器、防雷监测装置等。
c. 防雷装置的安装与维护:需定期检查和维修,确保其功能正常。
3. 信号线路的防雷技术a. 雷电终止器的选择:根据线路长度、雷电流幅值和雷电波特性等因素选用适当的终止器。
b. 防雷接地技术:采取合理的接地装置和方法,降低雷电对线路的干扰。
c. 维护与检修:定期检查线路状态,确保防雷设备的正常工作。
三、抗干扰技术1. 抗电磁干扰技术高铁信号控制系统容易受到电磁干扰的影响,导致信号稳定性下降。
因此,为了提高抗干扰能力,应采取以下技术措施:a. 优化线路布置:避免与强电磁辐射源接近,减少干扰源对系统的影响。
b. 使用屏蔽设备:对线路进行屏蔽,减少外部电磁干扰的影响。
c. 信号系统的合理设计:选用抗干扰能力强的器件和设备,提高系统的抗干扰性能。
2. 抗地电流干扰技术高铁信号系统常遭受地电流干扰,引起信号失真和误报。
为了应对这一问题,可采取以下技术手段:a. 合理接地:采用低电阻接地装置,减少地电位差和接地电流对系统的影响。
b. 调整线路布置:避免地电位差过大的区域设置信号线路,减少地电流对系统的干扰。
四、总结通过合理的防雷与抗干扰技术,可以保证高铁信号控制系统的稳定运行和安全性。
工程师和技术人员应了解防雷与抗干扰技术的原理和实施方法,加强系统维护和检修工作,以提高高铁信号系统的稳定性和可靠性。