列車(chē)運行過(guò)程中電磁干擾影響地鐵信號系統

電力牽引對軌道電路傳輸系統的干擾,不是供電系統,主要是列車(chē)運行期間,由于電源波動(dòng)、整流件換向、大負載變化、列車(chē)起動(dòng)或制動(dòng)、供電臂切換、車(chē)輛逆變[1]等的影響。列車(chē)在鋼軌上運行時(shí),是否會(huì )產(chǎn)生大量對信號傳輸系統的電磁干擾信號,從而引起軌道電路“紅光帶”,甚至造成道岔區段“絕緣節”燒毀的故障,是信號界關(guān)注的問(wèn)題,也是現場(chǎng)維護所關(guān)心的。本文通過(guò)現場(chǎng)測試,對在列車(chē)運行過(guò)程中產(chǎn)生的電磁干擾信號是否會(huì )影響信號系統的軌道電路、車(chē)上信號、車(chē)地通信(TWC)等進(jìn)行分析。
1 列車(chē)運行過(guò)程與牽引電壓電流變化關(guān)系
通過(guò)動(dòng)態(tài)在線(xiàn)監測,全線(xiàn)僅一列試驗車(chē)運行時(shí), 牽引電壓、電流隨列車(chē)運行狀態(tài)而有明顯變化。實(shí)際監測數據表明,1500V“直流”與理想24脈波相差甚遠。測試結果如圖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(chē)向接觸網(wǎng)要電的時(shí)間段A1→B1和A2→B2,隨著(zhù)接觸網(wǎng)直流電流的增大,音頻軌道電路工作范圍內干擾信號的幅度也不斷增大;在列車(chē)停止向接觸網(wǎng)要電的時(shí)間段C1→A2,干擾信號仍有一定的幅度,這可能是列車(chē)上空調機組起、停造成的干擾。對測得的所有數據進(jìn)行分析可知,音頻軌道電路工作范圍內,干擾信號幅度的最大值為300mA,最小值為0,沒(méi)有超過(guò)限值。
3 對車(chē)上信號干擾分析

隨列車(chē)的運行,測得車(chē)上信號工作范圍內的干擾波形如圖3所示。圖中最上面的橫線(xiàn)表示車(chē)上信號正常工作范圍內干擾的限值(為1000mA)[3]。由圖可知,車(chē)上信號正常工作范圍內的干擾信號幅度最大值為500mA,沒(méi)有超過(guò)限值。
4 對車(chē)地通信干擾分析
隨車(chē)輛運行而記錄的車(chē)地通信信號工作范圍內的干擾波形如圖4所示。圖中最上面的橫線(xiàn)表示車(chē)地通信(TWC)信號正常工作范圍內干擾的限值(為216mA[3]);A1、B1、A2、B2分別標示了干擾信號變化的特殊點(diǎn)。

　 由圖4可以看到,在列車(chē)向接觸網(wǎng)要電的時(shí)間段A1→B1和A2→B2,對車(chē)地通信信號的干擾波形和接觸網(wǎng)直流電流有對應關(guān)系,但干擾波形在個(gè)別點(diǎn)會(huì )有信號畸變。對所有記錄的數據進(jìn)行分析后可知,車(chē)地通信信號正常工作范圍內的干擾信號幅度最大值為125mA,最小值為0,沒(méi)有超過(guò)限值。
5 結語(yǔ)
通過(guò)對列車(chē)運行的實(shí)際監測可以看出,牽引電壓、電流隨列車(chē)運行狀態(tài)而有明顯變化。它們產(chǎn)生的諧波成分,會(huì )隨機地介入到地鐵信號系統的頻帶內。但分析測得的數據,列車(chē)運行過(guò)程中產(chǎn)生的電磁干擾值在正常范圍內,對信號系統的軌道電路、車(chē)上信號、車(chē)地通信信號等影響很小。
國內有關(guān)車(chē)輛對信號系統的電磁干擾研究還是一個(gè)新的課題。雖然在測試過(guò)程中由于條件所限,沒(méi)能進(jìn)行正常運營(yíng)環(huán)境下列車(chē)對信號系統的電磁干擾的測試,但測試方法及結果為進(jìn)一步研究此類(lèi)問(wèn)題打下了一定的基礎,對今后的設備建設和維護具有參考意義。