鐵路電力遠動系統抗干擾措施的探討

 摘要：如今，鐵路的電力遠動系統已經在我國的鐵路系統中得到了廣泛的應用，其系統的穩定性與有效性直接影響到我國鐵路系統的安全可靠運行。而鐵路電力系統的穩定又是遠動系統安全運行的基礎，因此，采取相關的措施以提升遠動系統的抗干擾能力，不僅成為了設計并完善鐵路系統設備中的一個重要內容，而且也是我國的鐵路電力系統在設計的過程中不可忽視的一個問題。文章首先對鐵路的電力系統的組成與相關干擾的來源進行介紹，進而在此基礎上有效探討提升我國鐵路的電力遠動系統的抗干擾能力的相關措施。

關鍵詞：鐵路電力；遠動系統；抗干擾功能

如今，時代在發展，其對鐵路電力系統的安全運行也提出了更高的要求，直接推動了電力遠動系統在鐵路系統中的廣泛運用。系統的抗干擾能力作為一個設備重要的設計內容，在鐵路電力系統的設計中也必須得到充分的考慮。而遠程的控制系統的設備屬于一個高度集成的設備，且絕緣的水平較低，對外界的干擾比較敏感，同時一些遙控設備的運行環境又會產生電場較強的電磁干擾，各種干擾集合在一起，共同影響到數據的收集與處理，從整體上影響系統的穩定運行[1]。因此，在鐵路的電力遠動系統中，強化其設備的抗干擾能力，是保證鐵路安全穩定運行的基礎。

一、鐵路電力遠動系統的組成與干擾的來源

1.1系統的組成

一般情況下，鐵路的電力遠動系統都是由一個集合控制的遠動控制總站為主導，通過多層次分布的網絡結構，對那些被控的終端系統實施自動化的控制。因此，較為典型的鐵路電力遠動系統就是由遠動的控制總站、通信通道以及遠動的被控終端三部分構成。而從本質上來看，鐵路的電力遠動系統，其主要的任務就是將電力系統的運行狀態以及其在發電與輸電時的一些實時信息收集并傳輸到遠動總控站，然后將遠動總站的相關命令發送到遠動的終端機上，從而實現對設備的遠程控制與調節[2]。而起功能主要表現在：遙測、遙控以及遙信功能；對鐵路的相關故障進行檢測；采集、傳輸并分析處理相關信息；顯示、編輯等功能。

1.2系統設備干擾的來源

遠動系統作為電力系統的一種，其在正常運行的過程中必然會受到電磁、氣候等因素的影響，從而影響系統功能的充分發揮。而在鐵路的遠動系統的運行中，其主要的干擾源就是電磁干擾，因此，系統若是在電磁環境下進行工作，就必須采取相應的措施提高設備的抗干擾能力。①自然干擾源，指的就是在大自然中一些比較常見的自然現象而帶來的各種形式的電磁噪聲等，如雷電、太陽異常的電磁輻射等，其中雷電所帶來的電磁干擾對鐵路的遠動系統中的信息輸送網絡的影響比較大；②電網的干擾，這類干擾主要是由于一些功率比較大的設備在瞬間啟動時會造成電壓與電源的大幅度的變化，從而使系統受到大量的勵磁沖擊電流的入侵，進而致使系統的邏輯混亂，最終導致系統癱瘓；③放電產生的干擾，主要是指設備在摩擦分離過程中形成的靜電放電以及弧光放電等。在遠動系統的放電干擾中，主要以弧光放電干擾為主，能夠造成比較強烈的電磁干擾；④半導體器件在開關過程中造成的干擾。電力電子技術的飛速發展，直接推動了各種形成的半導體變流的裝置在電力系統中的廣泛應用。而這些裝置在正常的運行狀態下，不會產生較大的工作頻率，但是由于其總體功率較大，在開關的過程中會產生瞬間的頻率變化，從而造成極大的電磁干擾。

鐵路電力遠動系統抗干擾的主要措施研究

通過上述的分析，我們知道鐵路的遠動電力系統在正常的運行中，其設備是本身不會產生對外的干擾，其主要的干擾主要是來源于系統的外部，因此，在設計抗干擾時，就需從干擾源與系統之間的部分入手，將兩者間的耦合作用減弱到可接受的范圍。

二、強化屏蔽措施

首先，根據實際的情況進行屏蔽材料的選擇。對于不同的工作時段與工況段，在全面了解其在該階段時期的干擾類型，從而根據不同的干擾源選取不同的屏蔽材料。如電場屏蔽就可以選擇一些銅、鋁、銀等，而電磁場的屏蔽就可選擇一些銅、鋁等具有高導電行作用的材料；其次，對于屏蔽結構的設計，盡可能的選取封閉性的金屬體，或者是在保證電氣處于良好的連接前提下，分成幾部分組成。在實際的設計中，需要將強電部分與弱電部分分離開，并在條件允許的情況下，在兩者之間加設一層接地與機箱的金屬板塊；其次，對于遠動系統的電源配電線，最好選擇那些帶有金屬屏蔽層的電力電纜，以保證電纜的兩段的屏蔽層都處于接地狀態[3]；最后，對于電源變壓器的設計，就可在初、次級的繞組之間加設一層靜電的屏蔽層。

2.1化接地措施

首先，將鐵路遠動電力系統的一次系統實施有效接地，以實現防雷、保護設備以及中性點接地的作用，充分保障遠動系統設備在運行中的安全與穩定。如在系統設備本身的接地處適當的增加接地的導體與接地的極數量，并增加接地網絡之間的互接線，從而有效降低接地網內在瞬間狀態下出現的電位差，提高二次設備所具有的電磁兼容性，總而達到間接的提升遠動系統的抗干擾能力；其次，強化二次系統的接地。根據接地的目的的不同，一般可分為安全接地與工作接地，而后者在二次系統的接地中能夠發揮出明顯的抗干擾作用；最后，在遠動系統中運用限流避雷針以及電解電極，從而有效避免直擊雷的入地電流，以達到抗干擾的作用。

2.2化隔離措施

首先，采取隔離變壓器的方式，有效避免遠動終端系統本身所產生的電源干擾遠動電力系統。由于電源的高頻噪聲都是通過變壓器初、次級的寄生電容耦合而成，若采用屏蔽層將兩者之間進行有效隔離，就可大大的提高系統本身的抗干擾能力；其次，由來傳輸信號的電纜在對架設進行設計的時候，需避開電力電纜，而遠動系統的終端機的電路板布線的設計也需有效避免互感的產生，以達到抗干擾的作用。

三、結束語

隨著遠動技術的發展，其相關設備也變得異常復雜，因此，對于提高鐵路的遠動設系統的抗干擾能力并不僅僅只是通過安設相關的抗干擾設備就可以的，而是需要從系統實際的運行環境出發，按照系統的功能運行的特征，并針對設備的安裝地點以及目的，選擇科學、合理的抗干擾措施，從而保障我國鐵路的安全穩定運行。

 

【參考文獻】

[1]孫立斌,張曉莉,趙晴. 鐵路電力遠動系統研究及問題分析[J]. 科技風. 2010(12)：224.

[2]張忠義. 鐵路電力線路遠動技術分析及應用[J]. 裝備制造技術. 2010(02）：262.

[3]郭麗. 淺談鐵路電力的遠動控制技術[J]. 黑龍江科技信息. 2011(15)：119.