20090303介绍一种电气化铁道通信防干扰的新方案003.docVIP

介绍一种电气化铁道通信防干扰的新方案 摘 要：文章对于电气化铁道牵引接触网对沿线铁路通信线路的电磁干扰及防护进行了简要介绍，重点介绍了一种技术更先进的新防护方案。 关键词：电气化铁道；铁路通信；电磁干扰；防护。 Abstract：This paper simply illustrated the electromagnetic interference by the touched-net of electrified railway in the railway communication system, and simply illustrated the way to against the electromagnetic interference. But the emphasis is on?a new way with advanced technique to protect the railway communication system from the electromagnetic interference. Key words：electrified railway; railway communication; electromagnetic interference; protect. 0引言 我国电气化铁道的建设速度越来越快，各主要干线铁路都将改建成电力机车牵引。当电气化铁道牵引机车在线路上运行时，其接触网周围将产生感应电磁场，此电磁场必然对平行的通信线路产生电磁干扰，在电缆芯线上感应出危险纵电势。一方面，感应纵电势会产生横向杂音干扰，影响了通信质量。另一方面，感应纵电势太高可能会危害工作人员人身安全。 在新建电气化铁路和既有电气化铁路改造中，铁路沿线的通信线路均采用了防护手段。以往主要采用音频绝缘变压器、音频保安器、中和变压器、N型线圈等无源装置来防护沿线接触网的电磁干扰。2005年以来，武嘉线、京沪线、沪杭线电气化改造采用了新型的有源降低系统。本文将介绍铁路通信有源降低系统的原理和应用，并与既有的无源防护方式进行比较。 铁路牵引供电方式对沿线通信线路的影响 1.1 在10kV及35kV以上系统的三相输电线路中Ia+Ib+Ic=0，对外产生的电磁场相互抵消，对周围通信线路的电磁干扰很小。而接触网却是27.5kV的单相输电线路，其输电是利用大地及钢轨作为回流路径进行输送的，其回流路径在空间上是分散的，回流线路与27.5kV接触网对通信线路的电磁干扰不能互相抵消。 更重要的方面，27.5kV接触网与通信线路均是沿铁路平行布置的，距离非常近，所以27.5kV接触网是铁路通信线路较强的干扰源，沿纵向产生感应电压，也就是感应纵电势。 1.2接触网几种不同供电方式对铁路通信的电磁干扰 BT供电方式的原理是利用吸流变压器的一、二次绕组之间的安匝平衡原理将流过轨道的牵引电流吸入负馈线中，这样一来，牵引电流主要流过架空线和负馈线，仅剩下很小的部分流过轨道，而且不流入大地。这就极大地减少了轨道周围的磁场，从而使该磁场对邻近通信线路的电磁干扰大大减弱。但是，BT供电方式使供电系统的阻抗和电能损耗增大，工程一次性投资较大，维护费用增加，机车通过时易产生火花等缺点，现已基本被淘汰。 AT供电方式由正馈线、负馈线、保护线、自耦变压器和轨道构成供电系统，其利用自耦变压器公共绕组与串联绕组之间的安匝平衡原理将流过轨道的电流吸入到正馈线中，牵引电流在轨道中产生的磁场大大减弱，从而对邻近通信线路的电磁干扰大大减弱。目前，这种供电方式仍在采用。 直接供电方式结构简单，一次投资少，运行故障几率少，但对弱电设备电磁干扰大。 在工程实际中，通常不便于从干扰源方面解决电磁干扰问题，主要依靠铁路通信系统本身的防护设备进行防护。 2.几种传统防护方案介绍 2.1电气化区段通信电缆引入柜通常加装音频绝缘变压器。加装音频绝缘变压器后，可以减少感应纵电势的影响，因音频绝缘变压器的一二次侧之间没有电气联系，加入线路后，感应纵电势在此处被有效隔断，使感应纵电势失去累加效应。此外，音频绝缘变压器可以使局内设备与室外线路隔离，当局内设备不平衡时不影响通信线路平衡度。 2.2电气化区段通信电缆引入柜加设音频保安器。当感应纵电势达到该保护装置的放电阀值时，其开始放电，从而限制危险过电压。 2.3当线对不多时，受电气化铁路影响的通信线路可加装中和变压器。 中和变压器由变比1：1的一个初级线圈和若干个次级线圈组成，初级线圈串入通信线路领示线中，次级线圈串入通信线路中。领示线两端接地，次级线圈输出电压与通信线上感应纵电势方向相反，大小相等，相互抵消，从而起到防护作用。 2.4加装杂音抑制线圈 音频杂音抑制线圈又称N型线圈，由平衡度很高的二个线圈组成，其纵向阻