列車運(yùn)行過程中電磁干擾影響地鐵信號系統(tǒng)

電力牽引對軌道電路傳輸系統(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、整流件換向、大負(fù)載變化、列車起動或制動、供電臂切換、車輛逆變[1]等的影響。列車在鋼軌上運(yùn)行時,是否會產(chǎn)生大量對信號傳輸系統(tǒng)的電磁干擾信號,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,是信號界關(guān)注的問題,也是現(xiàn)場維護(hù)所關(guān)心的。本文通過現(xiàn)場測試,對在列車運(yùn)行過程中產(chǎn)生的電磁干擾信號是否會影響信號系統(tǒng)的軌道電路、車上信號、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
通過動態(tài)在線監(jiān)測,全線僅一列試驗(yàn)車運(yùn)行時, 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)測數(shù)據(jù)表明,1500V“直流”與理想24脈波相差甚遠(yuǎn)。測試結(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)干擾信號的幅度也不斷增大;在列車停止向接觸網(wǎng)要電的時間段C1→A2,干擾信號仍有一定的幅度,這可能是列車上空調(diào)機(jī)組起、停造成的干擾。對測得的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知,音頻軌道電路工作范圍內(nèi),干擾信號幅度的最大值為300mA,最小值為0,沒有超過限值。
3 對車上信號干擾分析

隨列車的運(yùn)行,測得車上信號工作范圍內(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正常工作范圍內(nèi)干擾的限值(為1000mA)[3]。由圖可知,車上信號正常工作范圍內(nèi)的干擾信號幅度最大值為500mA,沒有超過限值。
4 對車地通信干擾分析
隨車輛運(yùn)行而記錄的車地通信信號工作范圍內(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)要電的時間段A1→B1和A2→B2,對車地通信信號的干擾波形和接觸網(wǎng)直流電流有對應(yīng)關(guān)系,但干擾波形在個別點(diǎn)會有信號畸變。對所有記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后可知,車地通信信號正常工作范圍內(nèi)的干擾信號幅度最大值為125mA,最小值為0,沒有超過限值。
5 結(jié)語
通過對列車運(yùn)行的實(shí)際監(jiān)測可以看出,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,會隨機(jī)地介入到地鐵信號系統(tǒng)的頻帶內(nèi)。但分析測得的數(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),對信號系統(tǒng)的軌道電路、車上信號、車地通信信號等影響很小。
國內(nèi)有關(guān)車輛對信號系統(tǒng)的電磁干擾研究還是一個新的課題。雖然在測試過程中由于條件所限,沒能進(jìn)行正常運(yùn)營環(huán)境下列車對信號系統(tǒng)的電磁干擾的測試,但測試方法及結(jié)果為進(jìn)一步研究此類問題打下了一定的基礎(chǔ),對今后的設(shè)備建設(shè)和維護(hù)具有參考意義。