軌道通中交電氣系統網絡,互不干擾的秘密是什么?
點擊數:23562017-12-18 09:46:50 來源: 重慶哥爾摩科技有限公司、電波暗室、電磁兼容暗室、汽車電子暗室、EMI系統測試、EMS系統測試、EMC測試附件、EMC測試天線
軌道交通在我們日常生活中的重要性日益凸顯,現代社會高度仰賴城市間的高鐵、動車以及城市區域內的地鐵、輕軌等作為聯絡與運輸的工具。為滿足高運量需求、同時帶來更便捷快速的出行體驗,現代軌道系統采用了大量的電氣系統集成,應用半自動與全自動的運輸管理模式,讓整個軌道系統更加安全與可靠。 在此同時,對軌道系統的EMC管理也帶來了更高的管理要求。
軌道交通環境中,需要考慮到EMC的設備廣泛且復雜,基本上涵蓋了所有軌道環境中使用的電氣設備。電磁現象是自然現象,通過有效的EMC管理,達到降低電磁現象引起的隱患。以下說明對EMC管理的實現進行了簡單的闡述。
歐盟最新指令中,對于EMC有以下的定義:設備能夠滿足在電磁環境中正常工作的能力,并且在相同的電磁環境中不會影響其他設備工作的性能。通過以上的定義,簡單來說,EMC需要限制設備自身對外界電磁干擾的強度;也同時要求了設備對于電磁干擾的抗擾度能力。
因而,EMC的兩項特征就是:電磁干擾和電磁抗擾度。
電磁干擾是任何可能引起設備性能減損的現象;電磁抗擾度是設備對于電磁干擾環境下還能正常工作的性能要求。在電路設計中若沒有良好的EMC管理,將引發一些非預期的信號衍生干擾,而過度的電磁干擾,將對自身以及其它設備系統造成性能減損;設備缺乏足夠的電磁抗擾設計能力,將導致設備工作異常并加速設備損耗等問題。
圖:自然環境中電磁干擾的現象
圖:自然環境中電磁抗擾的現象
認識EMC管理的必要性
了解了EMC的定義與特征,可以知道由于EMC的干擾,將會導致系統設備工作異常以及系統設備損耗等問題,并且可能會引起安全隱患。因此實施有效的EMC管理尤其必要。軌道交通上需要管理EMC的設備廣泛且復雜,涵蓋了所有軌道環境中使用的電氣設備。在基礎設備系統上,包含了車輛系統、信號系統、供電系統、通信系統、監控系統、乘客信息系統、站臺門系統、閘機系統等。在車輛系統上,包含了牽引系統及輔助電源系統、車載通信系統、車載信號系統、制動系統、門系統、空調系統、以及乘客信息系統等。所有應用到了電氣技術的設備,都要考慮到EMC的管理要求,要實現良好的EMC管理要求,必須由車輛研發商(車輛廠)、運營業主和第三方共同的合作,從而建立一個完整的EMC管理體系。通過這個管理體系,可以有效實現各個階段的EMC管理要求。
圖: EMC管理體系概念
EMC的試驗與認證方法
軌道電氣系統在設計方案,需要考慮并且滿足相關的軌道EMC標準要求。要確認設計方案是否既滿足降低電磁干擾,同時又能提升電磁抗擾的能力。由于電磁現象的特性是無形的,唯有設備受到影響后才會被察覺,在系統生產完成后,需要通過逐項的EMC試驗方式確認設計方案的有效性,并實施具體的改善措施。因此,EMC的試驗與認證是管理EMC的有效方法。EMC的試驗與認證可以由以下方法完成:
子系統設備的EMC試驗與認證
子系統設備的試驗與認證,需要通過實驗室的暗室設備,在受控良好的電磁環境下進行。試驗項目包含了輻射發射、傳導發射、靜電抗擾度、射頻電場的抗擾度,電快速瞬變脈沖抗擾度、浪涌抗擾度、射頻傳導抗擾度以及工頻磁場抗擾度等,以確認設備符合了軌道子系統設備的EMC要求。
整車級的EMC試驗與認證
整車級的試驗與認證,需要在鐵路現場的電磁環境下進行,由于現場的電磁環境無法被控制,因此需要通過良好的技術管控與經驗判斷實施。試驗項目包含整車級輻射發射試驗、整車級傳導發射試驗、車內低頻磁場發射試驗、車輛對計軸器探頭試驗、靜電放電抗擾試驗、射頻電場的抗擾度試驗、開關瞬態脈沖抗擾度試驗以及電快速瞬變脈沖抗擾度試驗等,以確認整車級符合了軌道車輛的EMC要求。
圖: EMC的試驗與認證要求概念
通過良好的鐵路EMC的管理,從設計方案到生產與運營,實施逐項的EMC試驗與認證,滿足系統EMC的要求。將能夠提高軌道交通的可靠性和安全性,降低電磁現象引起的設備損害率和故障率,減少并消除EMC對系統安全的隱患,防范于未然。同時,它提高企業的設計能力,提升運營的優勢,并與國際間能力要求接軌,達到國際間的水平,提升鐵路企業的實力與競爭優勢。