牵引供电系统对铁路信号系统的电磁干扰分析

王鹏

摘要：在铁路运营过程中，铁路信号系统作为铁路的一个关键组成部分，该部分由大量的电子设备组成，所以牵引供电系统会对铁路信号系统产生电磁干扰。这些干扰给铁路的正常运营产生了许多的不便之处，也给火车运行带来一些潜在的安全隐患。本文对牵引供电系统对铁路信号系统的干扰提供一些对应的策略，探讨牵引供电系统对其影响的干扰形式和干扰的途径，并对其防止牵引供电系统对铁路信号系统的电磁干扰给大家做一些参考。

关键词：牵引供电系统；铁路信号系统；电磁干扰分析

一、牵引供电系统对铁路信号系统的电磁干扰途径

铁路信号系统对于铁路运行有着极其关键的作用，因为铁路信号系统关系到铁路运行的安全性和运行效率。在多种机车牵引方式中，铁路机车电力牵引是较为可行的一种牵引方式，但是该种牵引方式却对铁路信号产生电磁干扰，所以我们要增加大量的抗干扰措施，去避免牵引供电系统对铁路信号的影响，防止铁路运行时发生安全事故。在干扰铁路信号的干扰因素包括了传导干扰和辐射干扰，它们统称为电磁干扰。电磁干扰会对铁路系统的设备和性能产生影响，降低了设备和系统性能的使用效率。在电磁干扰中的辐射干扰主要是对电网络进行干扰源的释放产生干扰，这种干扰是通过辐射介质以电磁波的形式进行传导的，并且以电磁场的方式对铁路信號系统的电子元件，电器设备产生辐射干扰。

二、牵引供电系统对铁路信号系统的干扰形式（一）、电磁、辐射干扰

电磁、辐射干扰通过对信号系统的部分传输产生干扰，以及对铁路信号系统的电子设备产生一些闭塞，导致运行不正常，干扰通过接触网铁路信号的正常传输进行影响，并且产生大量的感应电动势，导致随机产生噪音。再者牵引电流也会受其影响，又会导致信号突然的中断和停止，还有相位的抖动等这些因素，都会使得信号的正常传输产生影响，导致信号传输产生错误。

（二）、电流引起的传导性干扰

电流在回流的过程中，如果是在理想的状态下是不会产生干扰的，因为理想型中在变压器中牵引力的磁通量是为零的，然而在实际操作过程中，由于铁路两轨道之间的牵引力不同，导致了变压器中的牵引力磁通量不为零，产生了不平衡电压，在这种不平衡电压的干扰下，极易导致轨道当中的电子设备元件受到相应的影响，在国家规定标准中，牵引电流的不平衡电压要在5%以内。而且在这一方面，工程设计是十分关键的，在设计的中需要考虑一下机车的载重，还有牵引动力方面，我们首先要保证扼流电压器的电容满足这些的需求，如果不能满足，那么将会使轨道的线路，变压器损毁融坏等严重的安全事故。

（三）、电力机车运行的感应性干扰

这一种干扰，是在铁路机车运行的过程中，由于是由电力牵引，在其中电路电力系统会对轨道产生干扰，在这个过程中，只要电网产生一点波动，电压波产生畸变的话，就会导致信号系统的错误发布，导致信号继电器错误的被吸起，不要以为这没有什么影响，其实这种电子继电器被错误的吸起是十分危险的，这样会导致在铁路的另一个区域的轨道继电器的错误放下，而且在真正需要放下轨道继电器的地方，轨道继电器并不会被放下，导致铁路信号系统整体出现失误，对于铁路运行的安全造成极大的隐患。

三、减小或消除电磁干扰的措施

（一）、电磁信号平衡体系统

对于电磁信号平衡的方面，我们可以选择一些合适的设备。在牵引供电系统中的供电方式我们要选择AT，BT的方式去进行供电，以此来降低牵引供电系统中接触网产生的大量感应电流的影响，而且在此基础上，还可以提高两轨道之间的牵引电压的平衡，降低了不平衡电压产生的可能性。我们还可以在牵引供电系统设备中，加入一些设备来维持，牵引电压之间的平衡，我们可以在机车上安装一个滤波器，或者是安装一个并联电容补偿的装置，来降低当中谐波的干扰，保证了电磁信号的平衡，维持了铁路机车的正常运行。

（二）、合理优化施工工艺

在施工过程中，我们要合理的去优化当中的步骤和施工的方式，牵引供电过程中往往是直流供电，所以我们要在直流供电的过程中架设空回流线路，使回流的电力通过架空线回到发电所，这样既节约电力资源，又提高了供电线路中，电流的平衡和对称性。在一些拥有铁路的路段中的电路，我们要避免横向等电位连接线和铁路轨道的连接，在这个当中我们要安置一个扼流电压器，去避免这个安全隐患，在此之外，我们还需要对牵引供电系统进行一个合理的设计，使我们降低铁路安全事故的发生，在对牵引供电系统进行合理设计少不了，扼流电压器的安装，在牵引供电的牵引变电所的吸上线上，我们也要安装两个扼流电压器，使得电压平稳，并且在安装牵引电流的回流线在距离上也有一些要求，在行车室和信号机房附近的牵引电流回流线，必须要远离15M以上的距离，这样才能保证牵引回流电，不会对铁路机车的运行造成影响。

（三）、降低干扰信号的措施

在降低这些干扰信号方面，我们从牵引供电系统入手，就从以上三个方面进行开展，第一个方面，选择合适的供电设施，我们在这一方面，要选择并联电容补偿器或者滤波器安装在机车上降低牵引供电系统的谐波干扰。第二个方面，我们在对于施工上，我们要选择合理的施工措施，在牵引供电的线路中架设空回流线路，并且安装扼流电压器在拥有铁路和电路交汇的地方，避免一些危险因素，节省电力资源，真是一件一举两得的好事。第三方面，我们要对牵引供电系统进行一个合理的设计，对于牵引电流的回流线的安装位置和距离，都要遵循规定进行合理的安放，而且我们要在牵引电流变电所的吸上线安装扼流变压器来保证电压的平稳。

四、结语

在通过对于牵引供电系统对于铁路信号系统的影响的研究分析，我们发现电磁干扰对于铁路机车运行有极大的安全隐患，电磁干扰极其容易使机车发生损坏，而且还会使信息传输发生一系列的失误，造成严重的影响，所以在对于电磁干扰这一块，我们要高度的重视，并实施有效的措施去防治电磁干扰的影响，从而保证铁路机车的正常运行和铁路信号系统的安全和可靠。随着我国不断的发展，各种高新技术层出不穷，我们的未来将会有更多抗电磁干扰的方法。

参考文献：

【1】姜贺彬，牵引供电系统对于铁路信号系统的电磁干扰分析[D].西南交通大学2016

【2】卡哈尔江.艾海提，源于牵引供电系统的铁路信号系统电磁干扰探析[J].中国高新技术企业2016（28）

【3】马宝峰，牵引供电系统对铁路信号系统的电磁干扰的探究[J].现代工业经济和信息化2016（15）

【4】孙正成，综合接地系统在铁路客运专线中的应用[J].黑龙江科技信息，2018，12