津秦客运专线信号电缆受电磁影响测试与分析

研究目的:高速铁路沿线的信号电缆会受到牵引供电系统电磁危险影响。本文结合津秦客专联调联试,在唐山牵引变电所供电区段对一段2.7 km铁路信号电缆进行感应电压测试,设置电缆屏蔽层单端接地和双端接地,测试不同速度级正常行车情况下和接触网短路故障情况下,信号电缆芯线和屏蔽层的感应电压(电流),为评估高速铁路信号电缆受电磁干扰影响程度以及优化今后信号电缆电磁防护设计提供依据和参考。研究结论:(1)津秦客运专线正常行车情况下信号电缆芯线感应电压可达36 V,接触网故障情况下可达360 V;(2)目前信号电缆采用每3 km分段单端接地的设计方案在接触网正常运行情况下满足电磁干扰防护要求;(3)电缆近侧线路负荷产生的纵向感应电动势为远侧线路的1.3倍,牵引网直供方式产生的纵向感应电动势为全并联AT供电方式的4倍以上;(4)测试电缆屏蔽层双端接地时,对回流的分流很小,但同时在接触网发生短路故障时存在造成电缆烧损的风险,因此应根据信号电缆信息传输可靠性要求等级以及线路的具体情况来合理选择屏蔽层接地方式;(5)本研究成果能够为高速铁路信号电缆接地方式的选择和电磁兼容设计提供指导和参考。     

电气化铁道架空回流线截面的选择

目前带回流线的直接供电方式在电气化铁道中被广泛采用。本文应用电磁耦合原理对带回流线的直接供电方式牵引网进行了分析计算,就回流线截面对牵引网电流分配、弱电线路的屏蔽效果和牵引网阻抗等各方面的影响进行了计算,结合回流线价格对回流线截面的选择进行了技术经济比较,为实际工程中回流线截面的合理选择提供了依据。     

电气化铁道架空回流线截面的选择

目前带回流线的直接供电方式在电气化铁道中被广泛采用。本文应用电磁耦合原理对带回流线的直接供电方式牵引网进行了分析计算，就回流线截面对牵引网电流分配、对弱电线路的屏蔽效果和牵引网阻抗等各方面的影响进行了计算，结合回流线价格对回流线截面的选择进行了技术经济比较，为实际工程中回流线截面的合理选择提供了依据。     

通信双缆两端接地的电阻和方式对屏蔽系数的影响

本文介绍了双缆实效屏蔽系数的计算方法和接地条件对屏蔽系数的影响。着重对双缆制电缆两端的接地方式对屏蔽系数的影响进行了理论分析，并提出了应采取的接地方式。     

100%低地板现代有轨电车电磁兼容性设计研究

分析了列车电磁环境和相关标准,阐述了100%低地板现代有轨电车电磁兼容性设计的布局设计、布线设计、接地系统设计、屏蔽设计以及辅助供电电源设计的设计思路,特别强调了低频磁场的防护措施。100%低地板现代有轨电车的电磁兼容性设计涉及到了总体布局、布线、电气设备、电气材料、屏蔽、接地等多个方面,较复杂,需不断完善。     

内屏蔽铁路数字信号电缆成端与接续工艺改进

内屏蔽铁路数字信号电缆的成端与接续工艺直接决定其运用质量。分析了内屏蔽铁路数字信号电缆现行的成端与接续工艺的关键点和隐患点,并提出了相应的工艺改进建议。     

机车电缆屏蔽层接地分析与仿真

机车上电力电子设备是系统主要干扰源之一,设计中常采用屏蔽电缆来防护干扰。本文针对常见机车干扰提出屏蔽层所需采用的最佳接地方式,阐述其干扰防护的基本原理并进行仿真验证,对工程实际中电缆接地方式的选择有重要参考价值。     

铁路信号电缆屏蔽及接地方式的研究分析

随着高速铁路的快速发展以及电子化信号设备的广泛应用,铁路现场频繁出现牵引供电系统对信号设备的干扰。然而,对于不同接地方法对屏蔽电缆串扰的影响,一直缺乏系统的理论研究。本文首先对敏感电路以及屏蔽层不同接地方式对屏蔽电缆串扰的影响进行理论分析。然后基于电磁拓扑理论,建立电缆串扰问题的BLT方程,测试并仿真计算不同屏蔽、接地方式下屏蔽电缆串扰的大小。测试结果验证了仿真模型的有效性。最后对采用新型双层屏蔽结构电缆的串扰进行仿真计算。计算结果验证了该结构的有效性。     

轨道车辆碳纤维复合材料电磁屏蔽性能研究

介绍了碳纤维复合材料(CFRP)的主要特性,阐述了电磁屏蔽原理,通过铝、铝合金、碳钢与碳纤维复合材料的电磁屏蔽对比试验,总结了CFRP作为车体材料时在电磁设计方面应该注意的关键问题,分析了碳纤维复合材料从10×10~3～40×10~9Hz频率范围内的电磁屏蔽特性,结合电磁衰减特性曲线对碳纤维复合材料的实际应用提出了建议。     

地铁隧道内敷设高压电缆的工频磁场特性分析

分析地铁隧道内敷设的220 V高压电缆对地铁电力、通信与信号等设备的工频磁场影响。首先,采用有限元法建立地铁隧道内敷设的220 V高压电缆及隧道结构的二维仿真模型,分析电缆正常工作和发生故障运行时的磁场分布,以及对通信线路、直流牵引供电线路、钢轨等产生的感应电动势波形及影响;然后,提出相应的工频磁场削弱方法,并进行二维有限元仿真分析。结果表明,采用隧道电缆排列和屏蔽设计可有效地减少工频磁场对公共地铁隧道的干扰。为了验证分析结果的正确性,对实际隧道内220 V电缆的磁场进行了测量,测试结果与仿真结果一致。     

城轨车辆防磁板屏蔽效果研究及仿真软件开发

文章介绍了城轨车辆电抗器的电磁模型,对防磁板的屏蔽效果进行理论分析,使用虚拟仪器设计软件LabWindows/CVI,设计了一套城轨车辆滤波电抗器防磁板屏蔽计算仿真软件.并通过选取城轨车辆进行测试,得到很好的效果.     

使用屏蔽电缆减少牵引回路的电磁干扰

电磁干扰（EMI）是铁道车辆牵引回路中电子电源方面无法避免的问题。由于很难减少来自各种设备和电缆中的电磁干扰，故将普通异步电动机电缆更换为屏蔽电缆，并研究其对降低辐射的影响。结果表明：电缆两端头屏蔽后，在100kHZ点干扰降低了10dB。屏蔽电缆能有效降低牵引回路辐射，特别适用于不宜采用其他方法降低电磁干扰时，诸如跨接电缆或电动机引出线等。     

动车组高压线缆屏蔽层接地分析

高压屏蔽电缆在动车组电气系统的运行过程中会产生感应电压,需要通过屏蔽层的合理接地来保证车辆运用安全和减少线缆对外电磁辐射。介绍了动车组的接地系统,以变压器次边绕组电缆为例,从屏蔽层感应电压的产生机理出发,分析了高压线缆屏蔽层单端接地的原理,提出了线缆屏蔽层的接地结构,并通过试验对比了屏蔽层在可靠接地和接地不良条件下的感应电压值,验证了接地结构的可靠性。     

电磁屏蔽技术在机车电子装置上的应用

介绍了电磁兼容性设计在机电一体化系统结构设计中的重要性,根据对电磁兼容原理的分析,提出了提高机箱屏蔽效能的方法。     

铁路10kV三相电力电缆接地短路电流对通信信号电缆的电磁影响

通过ATP-EMTP软件仿真计算和实验室模拟试验,研究铁路10 kV三相电力电缆短路电流对通信信号电缆的电磁影响。结果表明：电力电缆单相接地短路电流随着电力电缆长度的增加呈线性递增关系,而两相接地短路电流的大小与电缆屏蔽层接地电阻和供电变压器电源容量有关;电力电缆接地短路电流在通信信号电缆上产生感应电动势的大小取决于电力电缆和通信信号电缆平行铺设的长度、电缆间距、接地方式及电流的大小;电力电缆发生单相和两相接地短路故障时会在通信信号电缆上产生较大幅值的感应电动势,随着电缆间距的增大,感应电动势逐渐减小;通信信号电缆屏蔽层经综合地线接地比屏蔽层两端经接地装置接地时的感应电动势要大。根据仿真计算和实验室模拟结果,给出在电力电缆发生短路故障时,在屏蔽层不同接地方式、不同接地电阻、不同电缆间距时通信信号电缆最大铺设长度与电缆间距的关系。     

车体过电压对动车组轴端速度传感器的影响机理

针对动车组在运行过程中因速度传感器被干扰导致车门无法开启的故障,分析了速度传感器发生电磁干扰的原因,建立和验证了速度传感器的电磁耦合仿真模型,采用仿真模型研究了车体浪涌过电压幅值、信号传输电缆长度及屏蔽层串联电容对速度传感器电磁干扰的影响。研究结果表明,速度传感器的电磁干扰与车体浪涌过电压幅值、信号传输电缆长度和屏蔽层串联电容成正相关,其中车体浪涌过电压幅值的变化对速度传感器产生的电磁干扰影响最大。研究结论为速度传感器的电磁干扰深化研究提供了参考依据。     

高速动车组布线线槽电磁兼容设计

从高速动车布线线槽的金属材质选择、线槽屏蔽和开孔、线槽分区、线槽接地等角度进行线槽EMC设计的关键技术进行分析,给出了包括车内线槽、车下线槽和关键电缆通讯线槽的结构设计,并对线槽间接口处的搭接技术进行了分析和仿真建模计算,得出动车组线槽搭接导体的形状对屏蔽效能的影响。     

高速铁路牵引变电所综合接地系统的发展

随着高速铁路的发展,铁路的牵引负荷也随之增大,而牵引变电所的地回流电流也随之增大.本文首先介绍了牵引变电所接地方式及其发展过程,主要说明了牵引变电所接地系统面临的2个严重的问题:第一个问题是回流电流造成地网电位不相等,这种情况一方面会对人身以及设备的安全造成威胁,另一方面将对保护、测量、信号装置造成影响,并有可能引发保护装置的误动或拒动.第二个问题是机车运行时起动、制动等操作造成母线电流波动增大,这种波动产生的电磁信号将对变电所中信号与通信回路造成干扰,也将对保护装置的测量信号造成干扰并影响调度中心与变电所之间的通讯,而接地系统不能满足对电磁信号屏蔽的要求.由于传统接地系统存在这些问题,随着牵引变电所综合自动化系统的发展,这些问题表现得更加严重,因此发展综合接地系统成为一种必然的趋势.最后本文详细介绍了综合接地系统,着重说明综合接地系统中解决上述2个问题的方法,并给出了一种可行的综合接地系统方案.     

双绞线和同轴线的现场测试(续)

2影响同轴电缆传输质量的一些因素同轴线与双绞线不同的是不需要考虑线对间串扰,但对屏蔽接地更敏感。用于传输模拟信号的同轴电缆对回波损耗参数也更敏感。所以,安装过程中如果电缆弯曲过大、连续弯曲过多、受到挤压、捆扎过紧过密、屏蔽接地不良、连接器质量问题及装配问题等等都会影响到信号传输的质量。     

标准动车组车载BTM电磁环境分析

通过对标准动车组车载BTM设备的供电电源、空间环境和连接电缆共模电流测试,全面了解车载BTM所处的电磁环境;并通过标准比对、理论分析的方法,分析标准动车组内车载BTM的电磁环境对BTM设备的影响。