列車運(yùn)行過程中電磁干擾影響地鐵信號(hào)系統(tǒng)

電力牽引對(duì)軌道電路傳輸系統(tǒng)的干擾,不是供電系統(tǒng),主要是列車運(yùn)行期間,由于電源波動(dòng)、整流件換向、大負(fù)載變化、列車起動(dòng)或制動(dòng)、供電臂切換、車輛逆變[1]等的影響。列車在鋼軌上運(yùn)行時(shí),是否會(huì)產(chǎn)生大量對(duì)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的電磁干擾信號(hào),從而引起軌道電路“紅光帶”,甚至造成道岔區(qū)段“絕緣節(jié)”燒毀的故障,是信號(hào)界關(guān)注的問題,也是現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)所關(guān)心的。本文通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,對(duì)在列車運(yùn)行過程中產(chǎn)生的電磁干擾信號(hào)是否會(huì)影響信號(hào)系統(tǒng)的軌道電路、車上信號(hào)、車地通信(TWC)等進(jìn)行分析。
1 列車運(yùn)行過程與牽引電壓電流變化關(guān)系
通過動(dòng)態(tài)在線監(jiān)測(cè),全線僅一列試驗(yàn)車運(yùn)行時(shí), 牽引電壓、電流隨列車運(yùn)行狀態(tài)而有明顯變化。實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明,1500V“直流”與理想24脈波相差甚遠(yuǎn)。測(cè)試結(jié)果如圖1所示。

從圖1中可以看出,接觸網(wǎng)直流電壓的最大值約為18

從圖2中看到,在列車向接觸網(wǎng)要電的時(shí)間段A1→B1和A2→B2,隨著接觸網(wǎng)直流電流的增大,音頻軌道電路工作范圍內(nèi)干擾信號(hào)的幅度也不斷增大;在列車停止向接觸網(wǎng)要電的時(shí)間段C1→A2,干擾信號(hào)仍有一定的幅度,這可能是列車上空調(diào)機(jī)組起、停造成的干擾。對(duì)測(cè)得的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知,音頻軌道電路工作范圍內(nèi),干擾信號(hào)幅度的最大值為300mA,最小值為0,沒有超過限值。
3 對(duì)車上信號(hào)干擾分析

隨列車的運(yùn)行,測(cè)得車上信號(hào)工作范圍內(nèi)的干擾波形如圖3所示。圖中最上面的橫線表示車上信號(hào)正常工作范圍內(nèi)干擾的限值(為1000mA)[3]。由圖可知,車上信號(hào)正常工作范圍內(nèi)的干擾信號(hào)幅度最大值為500mA,沒有超過限值。
4 對(duì)車地通信干擾分析
隨車輛運(yùn)行而記錄的車地通信信號(hào)工作范圍內(nèi)的干擾波形如圖4所示。圖中最上面的橫線表示車地通信(TWC)信號(hào)正常工作范圍內(nèi)干擾的限值(為216mA[3]);A1、B1、A2、B2分別標(biāo)示了干擾信號(hào)變化的特殊點(diǎn)。

　 由圖4可以看到,在列車向接觸網(wǎng)要電的時(shí)間段A1→B1和A2→B2,對(duì)車地通信信號(hào)的干擾波形和接觸網(wǎng)直流電流有對(duì)應(yīng)關(guān)系,但干擾波形在個(gè)別點(diǎn)會(huì)有信號(hào)畸變。對(duì)所有記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后可知,車地通信信號(hào)正常工作范圍內(nèi)的干擾信號(hào)幅度最大值為125mA,最小值為0,沒有超過限值。
5 結(jié)語
通過對(duì)列車運(yùn)行的實(shí)際監(jiān)測(cè)可以看出,牽引電壓、電流隨列車運(yùn)行狀態(tài)而有明顯變化。它們產(chǎn)生的諧波成分,會(huì)隨機(jī)地介入到地鐵信號(hào)系統(tǒng)的頻帶內(nèi)。但分析測(cè)得的數(shù)據(jù),列車運(yùn)行過程中產(chǎn)生的電磁干擾值在正常范圍內(nèi),對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的軌道電路、車上信號(hào)、車地通信信號(hào)等影響很小。
國內(nèi)有關(guān)車輛對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的電磁干擾研究還是一個(gè)新的課題。雖然在測(cè)試過程中由于條件所限,沒能進(jìn)行正常運(yùn)營環(huán)境下列車對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的電磁干擾的測(cè)試,但測(cè)試方法及結(jié)果為進(jìn)一步研究此類問題打下了一定的基礎(chǔ),對(duì)今后的設(shè)備建設(shè)和維護(hù)具有參考意義。