高速铁路对智能小区的电磁干扰分析范文

当高速铁路产生电磁影响时，为了改善影响方与被影响方兼容共存条件，必须采取防护措施，以避免或减少双方的相互影响。 详细内容请看下文高速铁路对智能小区的电磁干扰分析。

由于目前一些高速铁路是在既有铁路上改建而成，因此不存在选择高速铁路路径的避让条件，而交流电气化铁路通过城市时有可能对铁路沿线的智能小区产生电磁干扰，就更加突出了采取防护措施的重要性。

1 高速铁路对智能小区的电磁干扰

高速铁路具有牵引功率大、效率高和环境污染小等诸多优越性，是铁路牵引动力现代化的主要方向。我国电气化铁道采用工频交流制供电，接触网额定工作电压为25kv，电力牵引采用直供、at和bt三种供电方式，牵引电流不同程度地要以钢轨(大地)为回路。在列车运行中接触网导线与机车受电弓因电火花脉冲而引起的无线电干扰会对周围电磁环境产生严重的电磁干扰(emi)。尤其随着传感器技术的成熟，各种探测器(如红外侵入探测器和被动红外/微波双技术探测器、感烟探测器、玻璃破碎探测器等)被应用在智能小区的建设中，这些探测器再通过家庭无线局域网发射信号至家庭智能控制系统，再由公共电话网发送信息至户主。这些智能小区中的电气、电子设备极易受到外部电磁干扰的影响，可能出现运行紊乱、检测失误等而无法正常工作，严重时还会危及设备与人员安全。电气化铁路对智能小区的干扰问题或电磁兼容性(emc)问题日益突出。

电磁干扰的传输途径主要有通过传输线路和空间辐射两种方式。对于智能小区的影响可以按照以下形式来讨论。①牵引供电系统的放电火花脉冲产生的高频电磁波辐射②阻性耦合导致电位升的影响。任何电磁干扰的形成都要具备三个基本要素：干扰源、敏感源和耦合途径，称为电磁干扰形成三要素，缺一不可。电磁干扰抑制技术的研究由此出发，即设法破坏或削弱其中一个或两个要素的影响。

2 牵引供电系统的放电火花脉冲产生的高频电磁波辐射及其防护

2.1 牵引供电系统的放电火花脉冲产生的高频电磁波辐射

高速铁路接触网导线与机车受电弓因电火花脉冲而引起的无线电干扰，不是一个恒定的值，它与机车的运行速度、牵引负荷的大小、接触导线的新旧程度及清洁与否、以及受电弓的材质及其磨损情况、弓子弹簧的张力、气候等诸因素有关，因此它是一个随机量(如图1)。

防护机理上可以分为两大类：一类是力图消除干扰源，以减少产生电脉冲的数量或频度，或降低电脉冲干扰幅度;另一类是以增加干扰的损耗和加大对干扰的屏蔽效果等手段来控制干扰波的传输通道，以缩小其传播和影响的范围;除此之外还应对无线系统作进一步的改进。

2.2 高速铁路弓网性能的改进：提高接触网质量，降低电磁辐射

根据郑武线准高速不同区间干扰试验表明，电气化铁路脉冲型无线电干扰绝大多数产生于定位点处。因为定位点是集中负荷点，该点在一个跨距内弹性最低.是造成接触网弹性不均匀的重要因素。如能增大接触导线的张力，或采用弹性定位器，则可提高接触网弹性均匀程度，减小接触导线弹性差异系数，减少定位点处脉冲干扰发生几率。郑武线试验段接触导线和承力索张力均为15kn，接触导线为银铜合金;非试验段接触导线张力l0kn，铜线，承力索张力20kn。实测表明，由于试验段接触网质量提高，机车运行产生的无线电干扰与非试验段相比降幅较大，约为7db。较差的接触网.几乎每个定位点处都会产生脉冲干扰;质量较好的接触网，许多个连续定位点也不产生一个脉冲，从而可大大降低整体电磁辐射水平。大量实测还说明，受电弓滑板材质、线路平直程度对干扰的大小也有一定作用，但接触网性能指标的改变对电磁辐射强弱的影响最大。

2.3 在高速铁路穿越城市的区域可以采用屏蔽导线阵列拟制干扰电波

对于高速铁路产生的无线电干扰，采用各种屏蔽手段来控制其传输通道，能起到良好效果。由金属导线平行排列组成的屏蔽导线阵列是屏蔽措施的实用方法。它是利用阵列中的每根导线的反射及感应到的干扰电流互相进行矢量叠加使其抵消，从而干扰场强得以降低并获得屏蔽效果。

根据京—秦线某复线区段对比性实验，即在架设屏蔽导线阵列的一侧及没有架设的另一侧，利用相同的干扰场强测试仪同时测量同一辆电力机车通过测试点正前方时所产生的噪声的最大值。实验表明架设屏蔽导线阵列在超短波段有一定的屏蔽效果，随着导线阵列线间距离的减小，其屏蔽效果变好。如在靠近职能小区的铁路沿线架设屏蔽导线阵列，将屏蔽一部分高速铁路产生的无线电干扰。