EMC电磁兼容对轨道车辆电气系统的影响及发展趋势论文_李冠霖

广州广电计量检测股份有限公司 广东广州 510000

摘要:以往老式铁路系统已经不适用于时下经济发展的高度需求,此时电气化系统孕育而生,从趋势上看,它对铁路系统的渗透力越来越明显,可以大幅缩短旅客出行时间,创造理想经济效益。但应当明确,随之带来的电磁感染也尤为突出。在此背景下,相关人员研发了一种更理想的方式,即EMC电磁兼容。对此,本文将其作为分析对象,探讨它在车辆电气领域的应用,并展望其前景。

关键词:电气化;电磁干扰;轨道车辆;EMC;

需要承认,任何一台电气设备,都必将伴随电磁干扰的出现。在引入电磁兼容技术后,它能够在一定程度上缓解上述现象。从作用机理上分析可知,由于电磁噪声需要依赖一条稳定的路径才可实现传播,而此技术则正好将此通道切断,并起到过滤作用。但是,这依然难以满足需求,在不懈钻研之下,EMC电磁兼容随之产生,它也是当下最为主流的一种方法。

1 EMC电磁兼容介绍

当引入此技术后,能够带来两方面的效果,其一可为各个设备的稳定运行创造条件,其二则是抑制电磁干扰的产生,以此降低各设备间的相互影响。具体到轨道车辆电气领域,除了高、低电压间会形成干扰外,数字系统也会受到影响,而铁路等领域均是高度秩序化的整体,这样的情况应给予避免。

1.1轨道车辆的电磁环境

就汽车领域而言,电子电器设备是关键要点。它不仅受到车内外大量的电磁干扰,其自身对外界还会产生辐射作用。但此类设备是整车必备的一个模块,它渗透至发动机、制动等各个环节中,具有分布广、总量大的特点(具体可参见图1)。这也就不难得知,汽车性能的进步,将会强化电磁干扰程度,这自然是一种矛盾现象。而从干扰源分析可知,其可细化为两类,除了来源于整车内部外,还受外界环境的影响。

图1电子技术在汽车上的应用

2 EMC电磁兼容对轨道车辆电气系统的影响

从覆盖范围上分析,其以铁路信号为主,同时还涉及到轨道电路等领域。由于空间内存有丰富的电子设备,在其作用下可以有效缓解干扰,为整体运行营造稳定条件。从作用机理上分析,可总结为两方面:其一,主动降低各类设备间的影响;其二,有效增强各类电子设备的稳定性,以此形成自我保护屏障。

2.1在铁路信号系统方面

列车运行依赖的是整体环境,只有形成合理的调度机制,并在第一时间通知给铁路上正在运行的各趟列车,才可以形成安全有序的交通环境。但电磁干扰是其中最为致命的影响因素,这就需要电磁兼容系统的辅助。从安装环节上考虑,系统在接地过程中,应当综合各类电子设备的实际情况,以此为依据展开,确保设备的安全性。对于机务段等场所,其电脑硬件也需要进一步提升,应以液晶显示器为佳,它可以对各类铁路图像起到保护作用,以防变形等现象的出现。当然,并非局限于此,对于其他铁路场所而依然,显示器也应做以相应处理,以此提高抗干扰能力。

2.2在车辆和车辆内

出行需求的提高,促使铁路网日益壮大,最为直观的现象便是车辆的迅猛增加。此时存在于车辆内的各类庞大电子设备将创造深度的电磁环境,在这样的背景下,薄弱的电子设备容易受到干扰,车辆运行受到威胁。同时,诸如人体静电以及各类电气装置均是明显的干扰源,它们会对电压等因素产生干扰。对此,可以引入电磁兼容技术,在错综复杂的环境中,可以对整车的布线格局进行改良,有效地消除了干扰,同时设备自身的抵抗性也获得了提升。

2.3在轨道电路方面

纵观时下环境可知,列车无法准时到站等现象屡见不鲜,此时会对该线的其余车辆形成影响,使其运行计划受到破坏。归其原因,与信号电缆具有密切关系。在高度电磁干扰(通常以瞬态的形式出现)的影响下,线路极易遭到破坏,甚至是出现绝缘节失效等现象。对于铁路运输而言,这样的电路环境是绝对不允许出现的,为了解决这一问题,可以引入电磁兼容系统,它可以有效抑制电磁干扰,以此对各个配件加以保护,为列车运行创造稳定环境。

3发展趋势

在过去,EMC的应用范围较为狭窄。随着重视程度的提升,如今它已经广泛覆盖至轨道系统的各个环节。随之对应的检测水平也得到了提升,这也可以作为一种提升EMC效率的有效方法。在这样的背景下,有理由相信EMC在未来是具有强大发展力的。

3.1我国将制定新的汽车整车和零部件电磁辐射抗干扰标准

就前几年汽车状况而言,其中存在的电磁辐射现象较为明显,尽管有不少措施可以提高抗干扰能力,但对应的标准依然不够完善。因此,在《道路车辆整车对窄带辐射电磁能的抗扰试验方法》等文献的基础上,综合实际情况,制定出了更为全面的标准,它的通用性也得到了提高,甚至覆盖至电动汽车领域。有了更加全面的标准,我国汽车抗干扰事业将迈出重要的一步,这对于汽车综合性能而言是一项福音。

3.2我国将制定一个全面统一的强制性电磁兼容标准

贸易水平的提升,为国产车辆走向世界打开了一扇大门。为了增强出口车辆品质,我国也制定了相关检验标准。就欧盟市场而言,只有在通过ECER10后方可具备出口资格。对于此标准,我国也进行了不断的深化,除了基本的车辆抗扰性能外,后续还对轨道车辆展开了研究,并形成标准,以此完成对充电系统的检验。从目前发展势头来看,相关标准还将进一步深化,传统的方式会出现部分淘汰的现象。当然也有其他测试方法,但具有高度的相类似,此处便不再累述。

3.3我国将进一步提高对轨道车辆EMC检测能力的要求

当引入EMC后,需要对其性能加以检测,观察是否满足预期要求。这就迫切需要理想的测试环境,对此也形成了电磁兼容暗室,它可以满足于广大轨道车辆的测试,同时配备了先进的测试系统。为了提高测试工作的质量,并扩大其规模,工信部也做出了明确指示,并大力支持相关检测机构的建设。随之也提出了一些新的要求,例如在原有基础上打造深度的半电波暗室,这将为重型商用车的检测提供更理想的环境。

4结束语

事实上,车辆轨道电气系统并非是单一的个体,它下属多个子系统,通过各个环节的共同作用,影响整体的运行。于子系统而言,其内部存在大量电气设备,这也正是电磁干扰产生的主要途径。由于子系统对整体的影响极大,而电磁干扰又会破坏子系统稳定性,因此需要将其消除。而这便需要依赖于RMC电磁兼容,它除了具备基本的消除能力外,还可以显著提高设备抗干扰能力。这样的一项技术,对于我国轨道车辆事业是必行之举,同时在今后的时间里,各部门也需要通力合作,打造更完备的EMC体系。

参考文献:

[1]贺尧.轨道车辆电气系统结构布局对EMC电磁兼容的影响[J].通讯世界,2017(16):290.

[2]肖小军.电磁兼容(EMC)技术的发展动态[J].湖南电力,2000(02):28-30.

[3]刘光辉.HXD3D型电力机车RS485总线电磁兼容性研究[D].西南交通大学,2016.

[4]张红江,吴冬华,张安.轨道车辆电磁兼容性设计技术[J].机车电传动,2011,(03):54-55.

论文作者:李冠霖

论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期

论文发表时间:2018/9/11

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

EMC电磁兼容对轨道车辆电气系统的影响及发展趋势论文_李冠霖
下载Doc文档

猜你喜欢