胡 帥 溫小林

（內(nèi)蒙古呼和浩特鐵路局包頭電務(wù)段烏拉特前旗車(chē)間，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 014400）

鐵路信號(hào)系統(tǒng)是鐵路的組成部分之一，具有十分關(guān)鍵的作用，并直接關(guān)系到列車(chē)運(yùn)行的安全和有效。鐵路機(jī)車(chē)電力牽引是目前較為理想的一種牽引方式。但是這種牽引供電系統(tǒng)對(duì)鐵路信號(hào)卻是非常強(qiáng)的一個(gè)干擾源，如果缺少抗干擾措施，將極易造成信號(hào)設(shè)備的燒毀、影響運(yùn)輸，甚至輸出錯(cuò)誤信號(hào)，導(dǎo)致安全事故等。

一、牽引供電系統(tǒng)電磁干擾進(jìn)入鐵路信號(hào)系統(tǒng)的途徑

電磁干擾指的是一種電磁現(xiàn)象，能夠?qū)е略O(shè)備、系統(tǒng)的性能降低，電磁干擾包括了兩種形式，即輻射干擾與傳導(dǎo)干擾。輻射干擾將干擾源通過(guò)空間對(duì)電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行干擾，而傳導(dǎo)干擾則是通過(guò)導(dǎo)電介質(zhì)干擾電網(wǎng)絡(luò)的。輻射干擾的輻射傳輸途徑即是通過(guò)輻射介質(zhì)，以電磁波形式進(jìn)行傳播的，按照電磁場(chǎng)的規(guī)律使干擾信號(hào)在空間發(fā)射，包括了對(duì)電子、電器設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射；牽引電流對(duì)機(jī)車(chē)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生電磁噪聲，干擾信號(hào)傳導(dǎo)到機(jī)車(chē)信號(hào)電子設(shè)備，或者不平衡牽引電流沿著軌道進(jìn)入信號(hào)設(shè)備；牽引電流對(duì)鄰近電纜線(xiàn)路感應(yīng)出干擾電流或電壓等。在傳導(dǎo)干擾中，傳導(dǎo)傳輸?shù)耐緩郊词窃诟蓴_源、敏感器間的電路中傳遞，包括導(dǎo)電構(gòu)件、電源、電阻、電容等等，干擾信號(hào)通過(guò)連接電路到達(dá)敏感器，進(jìn)而發(fā)生干擾。

二、電磁干擾的方式

（一）電流回流時(shí)產(chǎn)生的傳導(dǎo)性干擾。鐵路信號(hào)系統(tǒng)的信號(hào)設(shè)備通過(guò)裝設(shè)在雙軌條軌道電路的扼流變壓器與鋼軌進(jìn)行連接，理想狀態(tài)下，牽引電流在變壓器的線(xiàn)圈中的總磁通量為零，此時(shí)牽引電流不會(huì)對(duì)信號(hào)設(shè)備產(chǎn)生影響。但是在實(shí)際運(yùn)行中，兩軌的牽引電流不等，因此磁通量不為零，所以產(chǎn)生電流不平衡的干擾電壓，這種干擾電壓的存在極易造成軌道電路元件的故障。通常情況下，軌道電路的設(shè)計(jì)中牽引電流的不平衡系數(shù)不應(yīng)超過(guò)5%。此外，另一個(gè)造成電流回流的原因?yàn)楣こ淘O(shè)計(jì)，由于列車(chē)重載、雙機(jī)牽引和提速使原設(shè)計(jì)中的扼流電壓器的電容不夠，從而造成軌道電路的熔斷，變壓器、電纜的燒毀等。

（二）運(yùn)行中的感應(yīng)干擾。這種感應(yīng)干擾是在機(jī)車(chē)運(yùn)行時(shí)，電力系統(tǒng)對(duì)軌道產(chǎn)生的干擾。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生波動(dòng)、電機(jī)發(fā)生升弓時(shí)電壓波就會(huì)產(chǎn)生畸變，當(dāng)其中的高次諧波感應(yīng)到電路中，就會(huì)造成控制信號(hào)相位的變化，導(dǎo)致信號(hào)繼電器發(fā)生錯(cuò)誤吸起，這種錯(cuò)誤的吸起屬于一種危險(xiǎn)的狀態(tài)，同時(shí)高次諧波感應(yīng)電流還會(huì)造成軌道電路顯示列車(chē)某個(gè)區(qū)間軌道繼電器錯(cuò)誤落下，但軌道繼電器并未落下。這種感應(yīng)干擾使鐵路信號(hào)系統(tǒng)喪失了安全作用，導(dǎo)致該區(qū)間列車(chē)不能夠進(jìn)行正常的運(yùn)行。此外，電磁場(chǎng)由于接觸網(wǎng)與軌道電流較大（400A），而增大，使得線(xiàn)路信號(hào)設(shè)備應(yīng)力的增大，從而使故障率增加。

（三）輻射、電磁感應(yīng)干擾。鐵路信號(hào)系統(tǒng)的輻射、電磁感應(yīng)干擾包括了對(duì)閉塞電子設(shè)備、信息傳輸通道連鎖計(jì)算機(jī)部分干擾。由接觸網(wǎng)產(chǎn)生的電磁場(chǎng)經(jīng)輻射等形式在信息的傳輸通道上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，增強(qiáng)隨機(jī)噪聲，從而使鐵路信號(hào)的正常傳輸受到影響。此外，牽引電流發(fā)生急劇的變化，就會(huì)產(chǎn)生如相位抖動(dòng)、脈沖噪聲、信號(hào)突跳、中斷的瞬時(shí)突變干擾，使信息輸出錯(cuò)誤。

（四）電火花脈沖與諧波干擾。諧波干擾分為電力系統(tǒng)本身產(chǎn)生與機(jī)車(chē)斬波器分段電流產(chǎn)生的諧波干擾兩種。由于大功率電子開(kāi)關(guān)元件的應(yīng)用，鐵路機(jī)車(chē)采用斬波器控制，因此具有較高的效率和可靠性，但是大電流依靠斬波器進(jìn)行分判，就會(huì)產(chǎn)生大量的諧波。電火花與諧波干擾即是大電流電路被切斷或者電流突然增大產(chǎn)生電火花，瞬時(shí)電流的大變化就會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁干擾。這種電磁干擾會(huì)造成軌道繼電器的錯(cuò)誤吸起、落下，監(jiān)測(cè)信號(hào)異常，控制臺(tái)、微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯示器的木紋、網(wǎng)紋干擾和圖像的破壞等。

三、抗干擾應(yīng)對(duì)策略

為了達(dá)到減少牽引供電系統(tǒng)對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的電磁干擾的目的，應(yīng)從牽引供電系統(tǒng)本身著手，可通過(guò)三個(gè)方面的措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先，選擇合適的設(shè)備。供電系統(tǒng)的供電方式盡量選擇AT、BT等方式，提高牽引供電回路的對(duì)稱(chēng)性，減少接觸網(wǎng)感應(yīng)電流影響；同時(shí)還可在牽引變電所中安裝并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，降低諧波的干擾；采用合適的機(jī)車(chē)類(lèi)型，在機(jī)車(chē)上安裝濾波裝置等。其次，采取合理的工程措施。在進(jìn)行直供方式供電時(shí)架設(shè)架空回流線(xiàn)，使回流電流經(jīng)架空線(xiàn)回到變電所，提高供電回路的對(duì)稱(chēng)性。在設(shè)有軌道電路的區(qū)段，應(yīng)避免橫向等電位連接線(xiàn)與軌道的連接，增設(shè)扼流變壓器。此外，對(duì)牽引供電系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。牽引電流回流線(xiàn)應(yīng)與行車(chē)室、信號(hào)機(jī)房應(yīng)保持15m以上的距離。牽引變電所的吸上線(xiàn)應(yīng)設(shè)置兩處，吸上線(xiàn)每增加一臺(tái)扼流變壓器，就需要減少軌道電路極限長(zhǎng)度的200m。并按照相關(guān)規(guī)定和要求在電力牽引區(qū)段設(shè)計(jì)PW保護(hù)線(xiàn)接向軌道。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)牽引供電系統(tǒng)對(duì)鐵路信號(hào)系統(tǒng)的電磁干擾分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的電磁干擾主要包括了電流回流傳導(dǎo)性干擾，運(yùn)行中的感應(yīng)干擾，輻射、電磁感應(yīng)干擾，電火花脈沖與諧波干擾。由于電磁干擾造成的后果比較嚴(yán)重，因此我們應(yīng)對(duì)其引起高度的重視，并采取有效的應(yīng)對(duì)策略，從而保證鐵路信號(hào)系統(tǒng)的安全與可靠，使機(jī)車(chē)穩(wěn)定運(yùn)行。

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