深度揭秘-地铁列车运行过程中电磁干扰影响地铁信号系统研究

　　1 .列车运行过程与牵引电压电流变化关系

　　通过动态在线监测,全线仅一列试验车运行时, 牵引电压、电流随列车运行状态而有明显变化。实际监测数据表明,1500V“直流”与理想24脉波相差甚远。测试结果如图1所示。

从图1中可以看出,接触网直流电压的最大值约为1800V,最小值约为1500V,则接触网波动约为20%。在列车向接触网要电的时间段A1→B1和A2→B2,接触网直流电压的跌落电压幅度超过 200V。在接触网直流电流保持恒定的时间段B1→C1和B2→C2,接触网直流电压也保持了恒定。在列车逐渐停止向接触网要电的时间段C1→D1,接触网直流电压逐渐升高。当列车停止向接触网要电时,接触网直流电压基本保持在1700V左右。在列车制动过程中,车辆最大逆变反馈电压幅度约为150V;在停车期间,逆变引起的电网电压有约50V的波动,这与12相24波头全波整流脉动系数约50V相吻合。

　　2. 对轨道电路干扰分析

　　随列车的运行,测得音频轨道电路工作范围内的干扰波形如图2所示。图中最上面的横线表示音频轨道电路正常工作范围内干扰的限值为600mA;A1、B1、C1、A2、B2、C2分别标示了干扰信号变化的特殊点。

从图2中看到,在列车向接触网要电的时间段A1→B1和A2→B2,随着接触网直流电流的增大,音频轨道电路工作范围内干扰信号的幅度也不断增大;在列车停止向接触网要电的时间段C1→A2,干扰信号仍有一定的幅度,这可能是列车上空调机组起、停造成的干扰。对测得的所有数据进行分析可知,音频轨道电路工作范围内,干扰信号幅度的最大值为300mA,最小值为0,没有超过限值。

        3 .对车上信号干扰分析

随列车的运行,测得车上信号工作范围内的干扰波形如图3所示。图中最上面的横线表示车上信号正常工作范围内干扰的限值（为1000mA）。由图可知,车上信号正常工作范围内的干扰信号幅度最大值为500mA,没有超过限值。

　　4 .对车地通信干扰分析

　　随车辆运行而记录的车地通信信号工作范围内的干扰波形如图4所示。图中最上面的横线表示车地通信（TWC）信号正常工作范围内干扰的限值（为216mA[3]）;A1、B1、A2、B2分别标示了干扰信号变化的特殊点。

由图4可以看到,在列车向接触网要电的时间段A1→B1和A2→B2,对车地通信信号的干扰波形和接触网直流电流有对应关系,但干扰波形在个别点会有信号畸变。对所有记录的数据进行分析后可知,车地通信信号正常工作范围内的干扰信号幅度最大值为125mA,最小值为0,没有超过限值。

　　5. 结语

　　通过对列车运行的实际监测可以看出,牵引电压、电流随列车运行状态而有明显变化。它们产生的谐波成分,会随机地介入到地铁信号系统的频带内。但分析测得的数据,列车运行过程中产生的电磁干扰值在正常范围内,对信号系统的轨道电路、车上信号、车地通信信号等影响很小。

　　国内有关车辆对信号系统的电磁干扰研究还是一个新的课题。虽然在测试过程中由于条件所限,没能进行正常运营环境下列车对信号系统的电磁干扰的测试,但测试方法及结果为进一步研究此类问题打下了一定的基础,对今后的设备建设和维护具有参考意义。