快轨车电磁兼容问题解决策略分析

刘欢

摘 要 本文基于电磁干扰三要素提出了电磁兼容设计这一原则，设计了电磁兼容解决措施，发现能够对快轨车在信息广播显示、空调、监控、制动、门等系统设备运行中，所产生的电磁干扰问题有效解决，并有效增强设备运行安全稳定性，真正确保快轨车的行车安全。

关键词 快轨车;电磁兼容;解决

随着社会城市发展进程的不断加快，城市轨道车辆的设计制造水平也随之不断提升，解决快轨车电磁干扰作为目前设计制造中重点关注的问题之一[1]。电磁兼容问题是系统设备处于电磁环境下正常工作运转，不具备对工作环境内任何事物的电磁干扰承受能力。主要包括了电磁干扰、抗干扰性两大问题，电磁干扰又包括了设备运行空间所致RE辐射、电源信号传输线所致CE传导两类干扰问题。要求运行的电气设备需要与电磁兼容指标性能相符，本文将对快轨车电磁兼容问题提出解决策略。

1电磁干扰三要素及设计原则

电磁干扰所致设备运行性能发生降级、失效，要求同时具备以下三大要素：一需要拥有电磁发射源;二就是需要电磁干扰敏感设备;三是存在电磁干扰耦合通路，能够向干扰敏感设备由电磁发射源传递能量。

对于一个系统设备来讲，电磁兼容基本设计原则如下[3]：一是使用系统设备对外电磁干扰最大限度降低，不会对其他系统工作产生影响;二是能够最大化提升设备系统所具备的抗干扰能力;三是切断系统设备或其他电磁耦合通路。综上这些都作为快轨车在设计过程中所需考虑实施的减辐射、增强抗干扰能力的措施。

2存在电磁兼容问题

标准要求快轨车各系统设备工作过程中，不应对其他正常工作设备产生电磁干扰，并且系统本身也同样要具备抵抗其他设备电磁干扰的能力，保证系统的可靠运行。尽管PLC具备较强的抗干扰能力，但是是否同样可以承受变频器所存在的强干扰问题仍然需要进一步验证。为了对快轨车的系统设备符合电磁兼容性要求，通过模拟运行发现主要存在以下电磁干扰问题：

一是启动设备时，全部接通配线输入点但是无法实现正常控制;二是存在通讯干扰，在运行三十分钟后，系统通讯失败同样无法控制。通过运用示波器对输入点存在的干扰噪声进行观测，发现存在等同变频器载波频率周期的干扰信号，达到了14.5V的幅值，远远高出噪声电平因此所致输入点产生干扰。对于RS485通信线路中发生超出0.1MHz的干扰尖峰，所致逐渐降低RS485两根通信线路电压，大约降低半小时后较差分电压0.2V较低，最终通讯失败。

3解决措施

3.1 车辆电缆线辐射电磁兼容解决措施

为了能够达到合适解耦，不同类别电缆需要保持和其他类别电缆间距离最小化。针对具备同样抗干扰能力但是极易发生干扰问题导线制定分列清单布线。也可将屏蔽电缆方式应用于十分强大的干扰问题中。通过在布线中运用EMC措施能够与基本的电磁兼容性能要求相符。

不同类型电缆实现分别布线，保证电缆间距最小化，在相邻位置铺设输出线、回流线，尤其对于电机线、制动电阻线等电源线更需要注意[4]。

配线安置要保证与车辆接地线尽可能接近。电机电缆及可磁化金属片之间需要确保距离充足，由于突变磁场极易产生噪声。假若类型差异化电缆间无法确保间隙，那么就需要运用金属套、电线管、线槽实现安装接地。需要屏蔽A类电缆，并要求输电缆、信号线屏蔽层均需要接地。

不同电缆实现直角交叉并不要求间距最小化。不同类别电缆通常在布设中需要经统一接插件，数据传输线也需要实现专用接插，而数据传输线的不同则可以实现专用线插件共用，在总线芯的插头、线束之间需要最大化连接来完成不同总线解耦，经单独接插件完成控制线、信号线两链接，保证信号导线的灵敏性譬如电流、电压变换器信号线应当专门经过专用接插件。

同车不同设备间数据传输线不可间断，需要尽可能避免运用端子。需要保证在电缆进入至套管即刻屏蔽，这样才能够保证干扰电流最终不会向套管内部实现传导。数据导线电缆屏蔽接触接插件周围，对于无法保证大干扰导线的间距最小化，那么对于此种情况则需要在一定线段进行导线平铺处理，那么敏感数据总线便会在电线管内单独铺设，或铺设在良好接地的线槽中。

3.2 车辆设备电磁干扰解决措施

（1）对于整车的电磁干扰解决措施，所有应用于金属车体表面的电子设备均采用等电位表面外壳，所有信号屏蔽线、数据传输总线以及控制电缆此类屏蔽电缆，需要保证连接車辆接地。并且还要保证支架、金属设备柜、箱体、车辆等设备之间实现接地连接。达到300MHz频率范围区间时，线路连接阻值控制在几毫欧姆以内，并运用接触垫圈螺栓与恰当长宽比接地线相连。屏蔽电缆在敷设时需要与支架、设备柜、容器金属及箱体金属部位尽可能靠近，同时为了预防存在电位差所致设备金属壳出现的电容耦合情况，需要对所有应用的电子设备金属外壳相连。

（2）车辆主要设备措施。对于VVVF箱、SIV箱以及REC箱等均匀用封闭金属箱，可以实现车辆接地线、低电阻之间的充分相连接方式。快轨车的空调机组应当运用封闭金属箱体，在低电阻、接地点采用机组座方式。保证电器柜低电阻接地点要在两处以上，并运用屏蔽导线连接，还要对其他车辆设备同样做相应的接地、屏蔽技术处理。

4结束语

总而言之，保证快轨车能够妥善解决电磁兼容问题，对于快轨车的安全稳定运行产生直接影响。本文分析提出快轨车存在的电磁兼容问题，从车辆电缆线辐射电磁兼容解决措施、车辆设备电磁干扰解决措施以上两方面，真正解决干扰设备电磁干扰问题确保快轨车的行车安全。

参考文献

[1] 刘培勇，刘巧燕，祁传琦.高压油泵车电磁兼容性综合解决措施[J].成都航空职业技术学院学报，2007，28（1）：58-60，63.

[2] 向云秀，覃开宇.汽车电磁兼容：标准、现状、措施与建议[J].磁性材料及器件，2011，16（4）：10-13，36.

[3] 关泉.谈车载式雷达的电磁兼容问题[J].中国科技博览，2013，25 （8）： 321-322.

[4] 黄小华，程雪梅.汽车电磁兼容性设计原理与电磁干扰的抑制[J].装备制造技术，2008，（1）：114-115.