电磁干扰对铁路信号的影响探析论文_肖岳林

电磁干扰对铁路信号的影响探析论文_肖岳林

中国铁路通信信号上海工程局集团有限公司 重庆 401147

摘要:在当前来看,电磁干扰对铁路信号的影响是非常大的。虽然这方面的技术已经相对比较成熟,但是却还是有着一定的问题,这是需要铁路部门不断进行研究的。这样才能够保证铁路信号不被电磁干扰所影响。

关键词:电磁干扰;铁路信号;影响

引言

随着社会的进步,当前的交通已经获得了较大的发展,其中最大的发展就是电气化在铁路上的应用。这样的应用让铁路的速度不断的提高,高铁和动车也成为了当前较为常规的出行方式。但是因为当前的电气化铁路发展的时间还较短,其存在着很多的问题是需要解决。在当前来看,最常见的问题就是电磁信号对于铁路信号的干扰。这样的现象出现会严重的危害铁路运行的安全,因此必须要进行全面的治理。

1铁路信号的重要性

铁路运行系统工作的时候,铁路信号的正常运行可以让铁路系统的运行更加平稳。最近这几年铁路系统中加入了越来越多的高精密电子仪器,这同时也让铁路运行安全产生了更多的安全隐患,假如说铁路路边的电线毁坏,这就让铁路营业企业的财经造成了很大损失。很多时候铁路出事都是由于外部的原因造成的,除了自然中的雷击中外电力系统的干扰,用电的火车内部的用电的工具之间的互相滋扰,或是其中的强电磁场他们都会让信号系统工作不正常。但铁路运行系统自己的信号控制回路和自我保护系统非常完善,它不可能影响铁路运行,所以大部分的原由是外部的干扰造成的。这些年我们的铁路列车速度上有了很大的提升,因此铁路信号的安全隐患可能会让铁路企业损失很多经济效益,并且还会危害乘客的生命。

2电磁干扰铁路信号的危害性

电磁干扰铁路信号是一种非常危险的情况,其主要的原因就是电磁干扰会对让铁路信号出现紊乱的情况,这样的情况就会让电车得不到准确的信号,从而引发问题。在当前来看,这种问题可以分为几个种类:首先是造成火车无法停止。电磁干扰铁路信号所能造成的第一种情况就是铁路信号无法发送,因此列车中的司机就无法判断其是否能够在车站中停靠。尤其是客运列车在到站时,是一定要接到信号,才能够进行停留的。如果这个时候出现电磁信号干扰,那么铁路信号就无法发送出去,列车长也就会认为铁路发送的信号是不许停留,因此就不会在该停靠的站台进行停靠。这样会导致旅客被大量滞留。从而引发铁路交通的混乱。这种情况非常严重,但是在电磁干扰铁路信号出现的几大问题中,却是最为安全的。其次是电磁干扰铁路信号会导致列车走向岔路的问题。电磁干扰铁路信号不仅会导致铁路信号无法发送,有些时候也会导致铁路信号紊乱,从而发送出不正确的指令。这样的情况下,列车就无法按照既定的路线进行行驶,很大的可能会因为错误的命令而转入其他的方向。这样也就会导致列车上的乘客或者物资被拉向其他的方向。而且当一辆列车行驶到特殊的方向,那么其对铁路线路的影响是非常巨大的。其他的列车为了避免与其发生碰撞,就需要全部改变方向。从而造成铁路交通的大混乱。导致大面积的铁路交通瘫痪。由此可见,电磁干扰铁路信号的影响是非常巨大的。最后一种情况相对前两种而言,就非常的恐怖。其主要是因为这种情况通常是伴随着巨大的伤亡的。在上述第二种情况发生的时候,会出现一种特殊的情况。就是火车转向的方向有另一辆列车相向行驶。如果其中一辆列车转向的较为突然,那么,就会发生火车的碰撞事件。这种事件出现,就会造成巨大的人员伤亡。而且会导致一条线路完全陷入瘫痪。这主要的原因就是火车因为其自身的重量巨大,想要停止,是有着非常长的制动距离的。尤其是高铁和动车,其速度非常高,其制动距离就更长。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,一旦信号紊乱,一辆列车突然出现在了列车车道上,就算火车司机想要进行紧急停车,也没有办法让列车快速的停下来。很容易导致两辆列车发生碰撞。而在碰撞后,火车通常会发生侧翻,这种侧翻也会对乘客造成二次伤害。由此可见,电磁干扰会严重威胁到列车乘客的安全。

3电磁干扰对铁路信号的影响

3.1牵引供电系统对铁路信号的干扰

在铁路信号牵引供电系统的干扰过程中,主要有两种方法,即牵引传导干扰和牵引电磁干扰。传导干扰的形式主要是由牵引电流的不平衡引起的,这也是整个铁路线路受到干扰的关键性因素。连接信号设备和牵引电流的轨道阻抗很大,变压器线圈不对称的问题导致双根轨道电流不平衡,变压器二次侧会产生感应电动势。如果感应电动势没有限制,达到一定值会影响到轨道继电器,造成安全事故。另一方面,电磁干扰意味着铁路沿线出现高负载线路,会产生电磁波,进而在电缆中产生感应电动势,最终影响铁路信号的传输质量[1]。超出范围的感应电动势将导致铁路电缆的绝缘被破坏,导致列车安全事故发生。可以看出,必须完成电线屏蔽的接地,以使电磁信号对信号传输的影响最小化。在选择接地方式时,应根据本地单端或双端接地方式进行科学、合理的选择。

3.2雷电电磁对铁路信号的干扰

当两种不同的电荷云接近时,将发生强大的电力保护,并在从大气排放期间产生闪电。在正常情况下,由于距离较远,雷云的产生对地铁信号系统的运行影响不大。最有影响的一个通常是云放电对地球的负面影响,也就是雷击的负面影响。雷击分为直接雷击和感应雷击。直击雷电是指在放电过程中直接作用于铁路信号传输系统,将造成系统报废和人员伤亡,其造成的危害严重。感应雷电是指发射的电能不直接影响铁路信号传输系统。相反,其会在电力保护期间引起周围磁场的显著变化,从而形成巨大的电磁脉冲并伴随着电缆或外部有效介质。其传导最终导致电路中更敏感的部分被损坏。另外,在铁路信号系统的组成中,电子元件的集成度都非常高。在此基础上,感应雷击所引起的巨大电磁脉冲就必然会对整个信号系统的核心运行系统造成难以想象的损害[2]。

4电磁干扰抑制技术

4.1屏蔽技术

屏蔽技术主要是通过切断辐射骚扰传输途径的方法来对电磁干扰进行抑制。具体做法是利用金属或磁性材料把容易受到干扰的区域包围起来,使屏蔽体内外相互隔离。屏蔽技术分为两种:一种是静电屏蔽,主要用于防止静电场和恒定磁场的影响;另一种是电磁屏蔽,主要用于防止交变电场、交变磁场以及交变电磁场的影响。电场屏蔽的必要条件是金属体和接地。高电导率、低磁导率的金属材料只适合高频磁场和低频电场的屏蔽,低频磁场只能采用高磁导率的铁磁性材料来屏蔽。

4.2滤波技术

在当前来看,滤波技术也是非常重要的一项技术。其主要的做法是通过滤波器来将电磁干扰进行全面的过滤。而滤波器在当前看来也分为两大类型,一类是按照功能分类的,其分为高通滤波器和低通滤波器。其中低通滤波器就是我们防电磁干扰中常建的一种滤波器。而另一种分类方法就是通过铜带的大小进行区别,一般分为宽带滤波器和窄带滤波器,其中窄带滤波器就是电磁干扰中最为常用的一种。

结束语

随着市场经济的快速发展,铁路运输线路本身的安全问题逐渐成为与民生有关的重大问题。在铁路系统中,越来越复杂的高科技电子设备得到更加广泛的应用。铁路本身的电磁环境相对复杂,原因是铁路覆盖范围广用电设备较多,精密仪器的操作非常敏感其受电磁信号的干扰强烈。本文就减少对电磁干扰和铁路信号安全的有害干扰提出了几点建议,保证了信号传输的质量,提高了铁路运营安全。

参考文献:

[1]王培.雷电对铁路信号系统设备电磁干扰的影响及防护研究[J].自动化与仪器仪表,2017(09):177-178.

[2]李玉超.牵引供电系统对铁路信号的电磁干扰及优化[J].通讯世界,2017(13):186-187.

[3]梅梦蓉.铁路信号电缆串扰的理论分析及测试[D].北京交通大学,2017.

[4]余军强.电磁干扰对铁路信号的影响探析[J].工程建设与设计,2017(08):71-72.

论文作者:肖岳林

论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期

论文发表时间:2018/12/7

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