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地铁接触网对供电系统的电磁干扰

时间:2022-05-20 08:30:33
一、电磁干扰实现传播的主要途径

1、传导传输x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

# 主要是体现在敏感器以及干扰源之间存在电路上的连接,这样电磁干扰源就会输出干扰性信号,敏感器会将这些信号接收到,敏感器受到信号影响之后,就会出现一些异常反应的情况。

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# 对于目前地铁信号系统而言,其中就有传输电路,传输电路构成比较复杂,主要是导电构件、导线、供电电源、电阻、以及电感等,其中任何一种电路都可以作为电磁传导的重要途径。x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

2、辐射传输x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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其中,辐射耦合类型比较丰富。主要有下列几种类型——x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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# 第一,线对线之间的耦合。就是在某处发射出来的电磁波在另一处被其他的天线接收;

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# 第二,场对线耦合。由于电磁场会经过导线之后发生感应现象,在感应之后出现了耦合等,以上情况的电磁干扰现象较为常见。x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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二、地铁接触网对地铁供电系统的干扰形式x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

 
1、电磁感应与辐射干扰
 

# 当电力机车从线路通过时,牵引电流流经接触网,由于此时的牵引电流是工频单向交流电,会使接触网周围产生交变电磁场,以辐射或耦合的形式使周围通信线路产生电磁交链,导致通信线路产生沿着导线纵方向的电磁电动势。x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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# 若通信线路与接触网距离较近,纵电动势会对信号产生干扰,甚至引发各种危险事故。一般情况下,电磁感应在距离传输通道100m左右时,就会对通信线路产生影响。x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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# 牵引电流会随着时间的变化而产生波动,除在通信线路中产生纵电动势外,还会在整流电流的过程中出现大量高次谐波,产生谐波感应电压,即通常所说的杂音,并且随着牵引电流的增大,纵向电动势和杂音电压也会随之增大,进而影响到地铁信号系统的正常运转。x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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2、感应性干扰方式x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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# 无论是牵引供电系统,还是地铁信号系统,都会对地铁安全运行有一定影响。在电磁干扰方式探究的过程中,要结合实际情况,掌握不同的干扰方式及内容,能够为控制电磁干扰策略制定与实施提供有利条件。

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# 其中就包括感应性干扰方式,主要是在电力机车正常运行过程中,电动力系统受到干扰,具体位置是在轨道电路,影响着电机升起、电网波动等,最终使地铁信号系统中所发出的控制信号发生变化,并与继电器中的信号存在偏差,使设备运行存在巨大安全隐患。x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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三、抗电磁干扰技术x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

 
1、滤波处理技术

过滤是一个重要的措施,来抑制干扰、防止干扰。它可以显著降低干涉的强度,由于有用信号的频率,滤波器具有良好的抑制信号频率的不同组件的能力。这是一个强大的测量使用过滤网络来抑制干扰来源和消除干扰的方法。x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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2、合理选配UPS供电系统x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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# 城轨通信系统中,根据UPS类型的不同能够实现不同级别的抗干扰保护,较为常见的抑制电源电磁的UPS供电系统主要分为:在线式UPS、后备式UPS、在线互动式UPS以及Delta变换式UPS。

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# 其中,在线式UPS将输入的交流式电通过整流器变为稳压的直流电源,然后再将直流电通过逆变器逆变为交流电,并输出稳定、纯净、标准的正弦波电源,避免尖峰、浪涌等所有电源问题。后备式UPS与在线互动式UPS类似,在输入电源正常时,通过UPS进行处理后向负载输出稳压精度为10%~15%的电源,而Delta变换式UPS是利用Delta变换器通过主供电通道的补偿变压器将不稳定的输入电源按照0.15%标称输出电压进行电压调控,并输出高达1%精度的稳压电源。x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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# 后面三种UPS只有当输入电源非正常工作时,才启动逆变器电源,逆变输出稳定的电源电压。显而易见,后三种UPS主要解决输入电源的波动问题,对于因频率、谐波而引发的干扰则无法作用。因此,工作人员必须合理选配UPS供电系统,才能有效抑制电源电磁干扰对城轨通信系统造成的伤害。x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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3、光电技术x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

# 光电技术不但可以较好的解决传输距离问题,还可实现测量电路的隔离和干扰信号的滤波,有效地切断回路的干扰,避免地线与其他线路形成环路,产生感应电势,影响测量精度和系统通信。

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# 地铁环境内重要的信息通道,如通讯信号系统、车站设备监控系统等重要信息传输通道,采用光纤作为传输媒介,以避免电磁效益应对主要长距离传输信息通道的影响,通讯网络干线采用光纤接口连接器件,并在接口处进行有效的屏蔽处理,完全消除电磁干扰的影响。x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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四、减小或消除电磁干扰的措施x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

 
1、信号系统抑制干扰信号措施
 

# 对信号系统进行优化设计,从信号系统的各组成部分出发加强抗干扰能力控制,从而增强整个系统的抗干扰性能。x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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# 首先,在选择变压器时,要充分考虑其抗干扰能力。扼流变压器依赖其内部结构与功能特性,可成功减少电力牵引回流时产生的干扰。而通过加大扼流变压器的铁芯气隙,可以减少供电过程中产生的巨大不平衡牵引电流,进一步达到降低干扰的目的。x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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# 同时,新型扼流变压器中的适配器可对干扰源形成容性阻抗,通过与扼流变压器的共同作用,对电磁干扰源进行阻抗传输,从而完善信号传输线路,使干扰降至最小,实现地铁信号系统的安全运行。x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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2、对牵引供电系统实施科学合理的设计x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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(1)科学合理的设计干扰信号的滤出

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# 针对供电系统进行整体设计,会在很大程度上面临多种信号的严重影响,为了有效提升电磁信号的输出效率,要进一步有效滤出干扰信号。x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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# 针对这样的情况,大多数情况下主要是采取无源并联滤波器把干扰信号进行有效的处理,针对每一种频率的谐波而言,要配备与之相对应的一组滤波器,在实际的操作环节要结合具体情况应用多组滤波器,通过这样的方法把电磁信号滤除。x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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# 多组滤波器在结构上十分复杂,这样的话就增高了成本,同时由于系统多种多样,所产生的谐波成分频率也有很大不同,所以在具体的操作过程中,不能把所有的电磁信号全部滤除,这样的话就会使电磁源产生更大的谐波电流,在不同频率的滤波器就会产生互相干扰的问题。x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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# 因此,针对电磁信号体系进行设计的时候,要有针对性的整体滤出谐波电流,这样才能确保电磁信号形成相对来说更平稳的体系,这样能有效实现地铁信号的准确输出。x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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(2)电磁信号的补偿设计x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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# 为了能够使地铁信号的抗干扰能力得到有效增强,要有针对性的对其实施无功补偿电磁信号,使外来电子信号的干扰被有效抑制。还可以有效聚集分散的地铁电磁信号,这样能够更准确的传达电信号的各种信息,确保牵引供电系统的功率因数能够得到提升。x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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# 电力牵引对轨道电路传输系统的干扰,主要是列车运行期间,由于电源波动、整流件换向、大负载变化、列车起动或制动、供电臂切换、车辆逆变等原因造成的影响。信息科技的发展,带动我国地铁事业的飞速发展,在已经开通的地铁线路的信息系统的建设中,存在一定的污染电磁干扰。x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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# 基于上述原因,本文主要对地铁接触网对地铁供电系统的电磁干扰进行分析探讨,希望给相关人士一些建议。x7Z东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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