導(dǎo)語：高速磁浮列車電磁兼容技術(shù)工程化探索一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:通過高速磁浮列車電磁兼容技術(shù)系統(tǒng)策略的研究，針對高速常導(dǎo)磁懸浮列車電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)、整車結(jié)構(gòu)布局、電氣線路敷設(shè)及電氣裝置電磁兼容特性分析，基于車輛工序過程及作業(yè)單元，充分細(xì)化和分解技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求，明確高速磁浮車輛電磁兼容技術(shù)的工程化應(yīng)用方法及措施。

關(guān)鍵詞:高速磁浮車輛;電磁兼容;工藝技術(shù);工程化應(yīng)用

高速磁浮車輛與安裝于地面軌道的牽引供電、運(yùn)控通信系統(tǒng)，以及隨車裝載的大功率變頻、變壓逆變器，整流器和各種先進(jìn)的控制網(wǎng)絡(luò)、信號控制等設(shè)備，使整列車輛系統(tǒng)形成一個帶有復(fù)雜電磁能量的巨大移動源。車輛設(shè)備和系統(tǒng)一旦發(fā)生電磁干擾問題，輕則導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)信號錯誤，重則導(dǎo)致車輛無法正常運(yùn)營。因此，通過高速磁浮車輛的工程化研制，充分研究其系統(tǒng)電磁兼容性要求，并通過各種措施明確其工程化應(yīng)用策略，針對作業(yè)過程制定有效的工藝方法，保證整車的電磁兼容性達(dá)到系統(tǒng)要求，從而保證軌道車輛產(chǎn)品電磁兼容性、系統(tǒng)性能的穩(wěn)定可靠。

1高速磁浮列車系統(tǒng)特性及電磁兼容性要求

高速磁浮列車采用電磁懸浮(EMS)方式，車輛與磁浮地面軌道系統(tǒng)具有電耦合，通過車載懸浮磁鐵模塊的激勵產(chǎn)生受控的電磁場。懸浮磁鐵與安裝在磁浮軌道上的直線電機(jī)定子鐵芯得電后產(chǎn)生吸力，將車輛整體提升，產(chǎn)生穩(wěn)定的懸浮。高速磁浮系統(tǒng)電磁兼容性(EMC)分為環(huán)境級、系統(tǒng)級、子系統(tǒng)級、部件級、設(shè)備(芯片)級等各個層級(見圖1)，以及各層級之間共同存在的EMC問題，而且其寬頻譜、各種騷擾途徑(傳導(dǎo)、感應(yīng)、輻射)俱全的特點(diǎn)，也使軌道交通車輛的電磁兼容環(huán)境異常復(fù)雜。特別是磁浮列車在懸浮及高速運(yùn)行時，車輛與軌道之間沒有任何機(jī)械接觸，因此對整個系統(tǒng)的電磁兼容和接地系統(tǒng)采用特殊的系統(tǒng)設(shè)計(jì)策略和模式。

2高速磁浮列車電磁兼容技術(shù)工程化應(yīng)用

2．1技術(shù)要求及應(yīng)用要素分析

2．1．1整車布局軌道交通系統(tǒng)作為長鏈接、動態(tài)和工況復(fù)雜的列車，整列編組和單個車輛的系統(tǒng)布局，都須充分考慮電氣系統(tǒng)和電氣設(shè)備的性能和安全要求。在有限的空間內(nèi)集中了高壓高頻大功率的干擾源設(shè)備，和很多高靈敏度的易受干擾的敏感設(shè)備，在總體布局時，遵循以下原則:(1)整列動力供電系統(tǒng)和控制通訊系統(tǒng)分布于車體下方，動力線路在夾層中部，控制線路在兩側(cè)線槽內(nèi);(2)車上電氣系統(tǒng)分回路布置于車頂兩側(cè)分隔線槽內(nèi)或金屬線管內(nèi);(3)車下設(shè)備采用全封閉式，布置劃分為高干擾區(qū)、主要干擾區(qū)、中間區(qū)、主要敏感區(qū)、高敏感區(qū);(4)車上配電柜等電氣裝置根據(jù)供電和控制功能盡可能分開布置;(5)司機(jī)室內(nèi)優(yōu)化空間布局設(shè)計(jì)，將設(shè)備按照電磁干擾度和敏感度大小進(jìn)行布局和防護(hù)。2．1．2電纜選型應(yīng)用從電磁兼容角度分類，應(yīng)充分考慮電纜選型及基本應(yīng)用原則，電纜主要分為含有非常敏感信號、輕微敏感信號、輕微干擾信號、強(qiáng)干擾信號的中壓及高壓電纜。對于不同電纜的類別，有相應(yīng)的物理隔離間距及隔離方法。其中電纜屏蔽層是良好的接地線，具有良好的電場和磁場屏蔽效果，且金屬屏蔽護(hù)套兩點(diǎn)接地所引起的環(huán)流損耗對電纜總損耗的影響不大。2．1．3布線要求布線設(shè)計(jì)基本原則包括:根據(jù)高壓和低壓電纜應(yīng)隔離敷設(shè)，例如分布于車輛兩側(cè);交流線和直流線應(yīng)分開敷設(shè)，間隔距離應(yīng)滿足要求。所有的信號線路都應(yīng)當(dāng)與電源或其他線路隔離，不能把低壓電平信號線路和交流電源線路敷設(shè)在一起。2．1．4線槽及管路高速磁浮列車夾層在車下，設(shè)置帶隔艙的高壓線槽、低壓線槽，車上也設(shè)置帶隔艙的線槽。各型電纜分類布置于線槽隔艙，避免相互干擾。2．1．5電氣裝置高速磁浮車輛夾層結(jié)構(gòu)是車體的一個獨(dú)立裝配件。夾層結(jié)構(gòu)中底部布置有分路電纜槽，用來安裝強(qiáng)電電纜;為了使功率電纜和控制電纜在物理空間上相互分離，控制電纜安裝在夾層結(jié)構(gòu)上表面兩側(cè)的電纜槽內(nèi)。功率電纜和控制電纜之間的功能連接在物理上也是分離的，通過接線盒相互連接。2．1．6電氣連接電氣連接必須遵循將電源線和信號線分離的原則。在電纜和電纜槽被引入接線盒時，電源線和信號線應(yīng)使用分開或相互獨(dú)立的接線裝置(分線箱或接線盒)，如果一個電纜和電纜槽內(nèi)的走線進(jìn)入同一個接線裝置，則應(yīng)當(dāng)把電纜使用連接器或端子排分開敷設(shè)。絞線接線位置在接線排上盡可能相鄰或相近;電纜屏蔽層可最大限度地接近連接器或端子排，從而保護(hù)導(dǎo)線免受干擾。2．1．7電磁兼容性接地合理解決軌道車輛的接地問題是解決電磁干擾問題最廉價和有效的方法。良好的接地既能夠提高抗擾度，又能夠減小干擾發(fā)射。

2．2技術(shù)策略及工程化管控措施

根據(jù)IEC60050標(biāo)準(zhǔn)，EMC是指設(shè)備或系統(tǒng)可在其電磁環(huán)境中正常運(yùn)行，且不會對其環(huán)境中任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力。高速磁浮系統(tǒng)執(zhí)行專門為鐵路系統(tǒng)設(shè)計(jì)和編制的EN50121系列EMC產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，其中帶軌道設(shè)備的車輛按照EN50121－3－1以及EN50121－3－2中關(guān)于輻射和抗干擾性中相關(guān)要求執(zhí)行。通過目前對電磁兼容技術(shù)的研究，細(xì)分干擾源及干擾現(xiàn)象，在技術(shù)層面細(xì)化技術(shù)策略及技術(shù)措施，明確技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并形成相對完整的技術(shù)體系和系統(tǒng)管控的措施，具體如圖2所示。其中與軌道車輛工程化電氣施工工藝及作業(yè)直接相關(guān)的措施包括搭接和接地、屏蔽處理、以及電纜和布線技術(shù)及相關(guān)要求。

2．3施工工藝規(guī)范的要求

滿足軌道車輛應(yīng)用的電磁兼容取決于:功能安全性、可靠性，以及良好的工程化實(shí)施。結(jié)合電磁兼容技術(shù)要求，從工藝技術(shù)角度，對相應(yīng)車輛電磁兼容性工程化應(yīng)用提出具體要求，如表1所示。

3結(jié)論

通過對高速磁浮列車電磁兼容性的系統(tǒng)研究和分析，結(jié)合工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行過程策劃，將理論的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，細(xì)化為施工工藝標(biāo)準(zhǔn)和方法，有效推進(jìn)高速磁浮列車電磁兼容技術(shù)的工程化應(yīng)用，保證整車電磁兼容性達(dá)到系統(tǒng)要求，從而保證軌道車輛產(chǎn)品電磁兼容性、系統(tǒng)性能的穩(wěn)定可靠。

作者：董力群 劉東杰 王雙華 單位：中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司