城市軌道車輛電磁兼容EMC設計是城市軌道交通工程建設(shè)一(yī)項重要的內容。根據城(chéng)市軌道(dào)交通電磁兼容的(de)設計目標,分析了電磁幹(gàn)擾產生的原因和傳輸路徑,對(duì)電磁兼容設計流程做了初步探討(tǎo),總結了各設備係統在硬件和軟件方麵的電磁防護措施。
城市軌道車輛電磁(cí)兼容EMC測試電(diàn)磁幹擾關係矩陣,軌道交通係(xì)統的電磁兼(jiān)容(EMC)是指在軌道交通運營(yíng)的電(diàn)磁環境,軌道交通係統(tǒng)設備與設備之間、設備與外界之間(jiān),能夠正常工作(zuò)、對其它設備不構成電磁(cí)幹擾,在共同的電磁環境下一起執行各自功能的共存狀態(tài)。
在城(chéng)市軌道交通(tōng)係統,有著許多正常運營下所必(bì)需的設備和管線係統,這些設備,有的在運(yùn)行(háng),產生比(bǐ)較強烈的電磁幹擾,如列車架空牽(qiān)引接觸網、可泄漏同軸電纜、移動(dòng)通信單元等。有的對電磁幹擾比較敏感(gǎn),如低電平(píng)的弱電係(xì)統。這些設備如果受到電磁幹擾而無法正常工作,甚至產生誤動作的話,會給軌道交通係統的安全運行帶來非常嚴重的後果。因(yīn)此在城市軌道交(jiāo)通係統建設,電(diàn)磁兼容是各(gè)設備係統設計過程,所必須(xū)考慮和解決的問題。
城市軌道車輛電磁兼容EMC測試設計
城(chéng)市軌道車輛電磁(cí)兼容EMC測試設計(jì)目(mù)標(biāo)要包括(kuò):
a.確保軌道交通係統設備不會產生超(chāo)過特定水平(píng)的電磁幹擾,以免導致其他對電磁環境敏感(gǎn)的電子或電器設備不能正常(cháng)運作。
b.確保軌道交通係統設備具備特定水(shuǐ)平的抗幹擾能力,以確保在其運行的電磁環境下能正常運作。
c.明確及協調需采取的預(yù)防工作,以減少、控製及整改軌道交通係統設備可能(néng)造成的電磁幹擾。
d.定義電磁兼容管理程序,以量化和記錄軌道交(jiāo)通係統設備對現有的電磁環境的影響,並在需要時降低電磁發射功率到可接受(shòu)的水平。
e.確保軌道交(jiāo)通係統設備已達到國家有關電磁兼容性的相關要(yào)求(qiú)。
城(chéng)市軌道車輛(liàng)電磁兼容EMC測試要素
任何電磁兼容性(xìng)問題都(dōu)包(bāo)含三個要素,即幹擾源、敏感(gǎn)源和耦(ǒu)合路(lù)徑。這三個要素,缺少一個,電磁兼(jiān)容問題就不會存在。因此(cǐ),在解決電磁兼容問題時,也要(yào)從這三個要素入手進行分析,查清這三個要素是(shì)什麽,然後根據具體情況,采取適當的(de)措施消除其的(de)一個。
軌道交通車(chē)輛電磁幹擾源
1.1軌道交通車輛的輻射性幹擾源
a.無線發射(shè)基站的天線或泄漏(lòu)同軸電纜;
b.車(chē)輛內車載移動無線電(diàn)台;
c.人員攜帶的手持無線電台;
d.移)動(dòng))電話;
e.變電所內真空斷路(lù)器觸動時的寬頻無(wú)線噪波;
上電子設備內微處理器的超高頻數字電路;
f.接觸網正常負荷(hé)或短路電流所產(chǎn)生的磁場。
1.2軌(guǐ)道交通(tōng)車輛(liàng)導電性幹擾源
導電性幹擾I要來自電源線及訊(xùn)號輸入端,I要原因是受幹擾設備與其他非線性機電設備共用電源或與數(shù)字式電路(lù)連接所致。導電性(xìng)幹擾可分為(wéi)以下兒(ér)類:
a.脈衝群幹擾(rǎo);
b.快(kuài)速(sù)瞬態幹擾;
c.諧波;
d.電壓波動
e.射頻(pín)(RF)電磁波。
1.3軌道交通車輛電感性幹擾
當一條電纜與另一導體很接近地並行一段(duàn)距離時,便會因該電源線的電流變化而產生電磁感應電壓。
1.4靜電放電(diàn)
靜電放電(ESD)是由於物體之間存在電位差,密集(jí)電(diàn)子由一方通過空氣或接觸釋放至另一物體,因而產生出電壓脈衝,將導致固態電子裝置(如電(diàn)路板和(hé)集(jí)成電路元件)損壞。
電磁幹擾傳輸途徑
電(diàn)磁幹擾按傳輸途徑可分為兩大類:傳導幹擾和輻射幹擾。傳導幹擾(rǎo)通過幹擾源(yuán)和敏感設備之間的公
共阻抗進行傳播,輻射幹擾通過電磁波進行傳播。兩者之間會相互(hù)轉化,輻射(shè)幹擾經過導線可轉化(huà)成傳(chuán)導幹(gàn)擾,傳導幹擾可(kě)通過導線形成輻射幹擾。
敏感源
較容易受到電磁幹(gàn)擾的設備有數據(jù)通訊天線、信號輸入、信號輸出、開關量I/O(輸入/輸出)、計算機、PLC(可編程邏(luó)輯控製器)、顯示器等。
結語:
道交通空間相對封閉,電磁幹擾源眾多,這些幹擾源產生的電磁幹擾相互疊加導致(zhì)軌道交通環境內電氣設備空間的電磁環境愈加複雜,在這種情況下,要明確各設備係統本體和對(duì)外接口的電磁兼容關係,有針對性地提(tí)高敏感設備抗幹擾能力(lì),首先就要進行軌道(dào)交通係統電磁幹擾(EMI)分析,建立EMI關係矩陣,及電磁幹擾來源。根據收集的資(zī)料進行分析和研究,確定設備與設備之間的電磁幹擾關係,最(zuì)終達到要求的電磁兼容標準。
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