隨著我國(guó)鐵路運(yùn)輸向高速、高密度、重載方向的飛速發(fā)展，高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備的**性、可靠性、可維護(hù)性、互換性等方面都有了更高的要求.而今，高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)采用大量的低功耗、高速度、高集成度的電子電路，然而，這些電子電路使得信號(hào)設(shè)備易受到電磁干擾的威脅。因此要求信號(hào)設(shè)備應(yīng)符合電磁兼容性要求。即具備屏蔽和濾波的能力，以抑制自我產(chǎn)生的電磁干擾，同時(shí)電磁輻射也不能超過(guò)可以接受的向外輻射的水平，以保證任何子系統(tǒng)的運(yùn)行都不受其他子系統(tǒng)所產(chǎn)生的電磁輻射。 


高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)電磁兼容問(wèn)題

 
電磁兼容指的是設(shè)備在共同的電磁環(huán)境中能一起執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)。即：該設(shè)備不會(huì)由于受到處于同一電磁兼容中其它設(shè)備的電磁發(fā)射導(dǎo)致或遭受不允許的降級(jí)；它也不會(huì)使同一電磁環(huán)境中的其它設(shè)備(分系統(tǒng)、系統(tǒng))因受其電磁發(fā)射而導(dǎo)致或遭受不允許的降級(jí)。因此，電磁兼容（EMC) 分為電磁干擾（EMI）與電磁耐受(EMS）兩個(gè)方面，并且所有電子產(chǎn)品均必須符合電磁兼容的一般規(guī)定。因此高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)電磁兼容問(wèn)題主要包括電磁干擾問(wèn)題和電磁耐受問(wèn)題兩個(gè)方面。 
2.1、電磁干擾問(wèn)題 
所謂電磁干擾EMI是指任何能使設(shè)備或系統(tǒng)性能降級(jí)的電磁現(xiàn)象。主要有傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種。傳導(dǎo)干擾是指通過(guò)導(dǎo)電介質(zhì)把一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)上的信號(hào)耦合(干擾)到另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)。輻射干擾是指干擾源通過(guò)空間把其信號(hào)耦合(干擾)到另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)。 
高鐵信號(hào)系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)之間基本上都是通過(guò)電纜線路把室內(nèi)室外設(shè)備聯(lián)系起來(lái)的，室內(nèi)室外設(shè)備間存在一定的邏輯聯(lián)鎖關(guān)系。室內(nèi)設(shè)備通過(guò)采集室外設(shè)備的狀態(tài)，經(jīng)過(guò)聯(lián)鎖計(jì)算并結(jié)合操作人員的指令，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)命令，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路對(duì)室外設(shè)備進(jìn)行控制，從而確保行車(chē)**和效率。因此信號(hào)系統(tǒng)的**可靠工作關(guān)系重大。如果，不對(duì)其采取有效的抗干擾措施，后果堪憂。故解決電磁干擾問(wèn)題意義重大。 
2.2、電磁耐受問(wèn)題 
電磁耐受指機(jī)器在執(zhí)行應(yīng)有功能的過(guò)程中不受周?chē)姶怒h(huán)境影響的能力。在現(xiàn)代科技快速發(fā)展的今天，電磁干擾無(wú)處不在，為了保證系統(tǒng)能夠**可靠的運(yùn)行，通信系統(tǒng)的電磁耐受能力越顯重要。由于鐵路信號(hào)系統(tǒng)處于一個(gè)非常復(fù)雜的電磁干擾環(huán)境中，如果不采取有效的措施，將會(huì)對(duì)信號(hào)系統(tǒng)產(chǎn)生極大的影響，輕者對(duì)鐵路信號(hào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，燒毀信號(hào)設(shè)備，影響運(yùn)輸效率，重者產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)輸出，威脅運(yùn)輸**。因此，除了要加強(qiáng)抗干擾措施，提高信號(hào)系統(tǒng)的電磁耐受性迫在眉睫。 


產(chǎn)生電磁兼容問(wèn)題的原因 

對(duì)電磁兼容問(wèn)題的關(guān)注，主要圍繞構(gòu)成干擾的三要素來(lái)進(jìn)行。這三要素是：電磁干擾源、傳輸路徑和敏感設(shè)備。 
3.1、電磁干擾源 
電磁干擾源實(shí)際上是一種電磁能量，它能使共享同一環(huán)境的人或其它生物受到傷害，或使其它設(shè)備、系統(tǒng)發(fā)生電磁危害，導(dǎo)致性能降級(jí)或失效。一般說(shuō)來(lái)電磁干擾源分為兩大類(lèi)：自然干擾源與和人為干擾源。其中自然干擾源主要來(lái)源于大氣層的噪聲、地球外層空間的噪聲。人為干擾源來(lái)自有機(jī)電或其他人工裝置產(chǎn)生電磁能量干擾，其中一部分是專(zhuān)門(mén)用來(lái)發(fā)射電磁能量的裝置，稱(chēng)為有意發(fā)射干擾源。另一部分是在完成自身功能的同時(shí)附帶產(chǎn)生電磁能量的發(fā)射，成為無(wú)意發(fā)射干擾源。 
3.2、耦合途徑 
耦合途徑即傳輸干擾的通路或媒介。電磁干擾傳播途徑一般也分為兩種：即傳導(dǎo)耦合方式和輻射耦合方式。任何電磁干擾的發(fā)生都必然存在干擾能量的傳輸和傳輸途徑（或傳輸通道）。通常認(rèn)為電磁干擾傳輸有兩種方式：一種是傳導(dǎo)傳輸方式；另一種是輻射傳輸方式。因此對(duì)于干擾的敏感器，干擾耦合可分為傳導(dǎo)耦合和輻射耦合兩大類(lèi)。 
在實(shí)際工程中，兩個(gè)設(shè)備之間發(fā)生干擾通常包含著許多種途徑的耦合。正因?yàn)槎喾N途徑的耦合同時(shí)存在，反復(fù)交叉耦合，共同產(chǎn)生干擾，才使電磁干擾變得難以控制。 
3.3、敏感設(shè)備 
敏感設(shè)備是指當(dāng)受到電磁干擾源所發(fā)出的電磁能量作用時(shí)，會(huì)受到傷害的人或其它生物，以及會(huì)發(fā)生電磁危害，導(dǎo)致性能降級(jí)或失效的器件、設(shè)備。許多器件、設(shè)備、系統(tǒng)既是電磁干擾源又是敏感設(shè)備。敏感設(shè)備是對(duì)干擾對(duì)象的總稱(chēng)，它可以是一個(gè)很小的元件或一個(gè)電路板組件，也可以是一個(gè)單獨(dú)的用電設(shè)備甚至可以是一個(gè)大型系統(tǒng)。 
3.4、高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)所受電磁干擾的來(lái)源和途徑 
鐵路信號(hào)系統(tǒng)處于一個(gè)復(fù)雜的電磁環(huán)境中，既有接口傳輸線路產(chǎn)生的共模干擾耦合靜電放電、工頻(50 Hz)磁場(chǎng)產(chǎn)生的電磁干擾、牽引供電系統(tǒng)引起的電磁干擾、10 kV高壓產(chǎn)生的各種電磁干擾，還有信號(hào)機(jī)械室(機(jī)房)內(nèi)因電子設(shè)備輻射電磁場(chǎng)效應(yīng)存在的電磁干擾。干擾源通過(guò)耦合作用影響敏感設(shè)備正常工作。直接耦合是干擾信號(hào)直接經(jīng)信號(hào)傳輸導(dǎo)線傳導(dǎo)至電子設(shè)備，影響其正常工作。 


高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)電磁兼容問(wèn)題的解決方法

 
抑制電磁污染的首要措施是找出干擾源；其次是判斷干擾侵入的路途，解決電磁兼容問(wèn)題應(yīng)從產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)階段開(kāi)始，并貫穿于整個(gè)產(chǎn)品或系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)全過(guò)程,而且越早注意解決電磁兼容問(wèn)題，越可以節(jié)約人力與物力。對(duì)于高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)而言，實(shí)現(xiàn)信號(hào)設(shè)備電磁兼容的措施主要包括軌道鐵路防止電磁干擾的措施、牽引電流對(duì)信號(hào)電纜的干擾及采取的措施、機(jī)車(chē)信號(hào)放干預(yù)措施以及高速鐵路信號(hào)防雷及地線要求幾個(gè)方面。 
4.1、 軌道鐵路防止電磁干擾的措施 
（1）、選擇合適的信號(hào)電流頻率。牽引電流為50HZ基波和諧波，因此選定的信號(hào)電流頻率要和他們都不相同，以此來(lái)確保軌道鐵路正?？煽抗ぷ?。 
（2）、增加適配器，并采用與*大牽引電流相匹配的高容量扼流變壓器來(lái)改善牽引電流對(duì)軌道的干預(yù)狀況。 
（3）、軌道電路受電段繼電器線圈并接防護(hù)盒，使信號(hào)電流衰減很小。 
4.2、牽引電流對(duì)信號(hào)電纜的干擾及采取的措施。 
電化區(qū)段信號(hào)電纜縱向電動(dòng)勢(shì)計(jì)算公式如下：E=L×W×IK×M×K×λ×Υ標(biāo)準(zhǔn)為60V。 
在低頻情況下，電纜的屏蔽層采用軟磁材料組成的電纜鎧裝，具有較好的屏蔽效果。 
4.3、機(jī)車(chē)信號(hào)防干預(yù)措施。 
對(duì)機(jī)車(chē)信號(hào)的防護(hù)措施包括防護(hù)干擾和防損壞兩方面。 
（1）制式選擇：對(duì)于提速區(qū)段，作為行車(chē)憑證的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)基礎(chǔ)的機(jī)車(chē)信號(hào)應(yīng)為主題信號(hào)，是由車(chē)載信號(hào)和地面信號(hào)設(shè)備共同構(gòu)成的系統(tǒng)，必須符合故障導(dǎo)向**的原則。在鄭徐鐵路首先應(yīng)用的列車(chē)控制系統(tǒng)為國(guó)際國(guó)內(nèi)*先進(jìn)設(shè)備，具有良好的抗干擾能力。 
（2）設(shè)備布線及安裝方面的防護(hù)措施：采用屏蔽線，且屏蔽線段的屏蔽網(wǎng)只允許一段接地或接殼。 
（3）對(duì)強(qiáng)度較差的接收線圈或信息傳感器及其引線進(jìn)行防護(hù)。 
（4）接收線圈距離導(dǎo)輪1米左右。 
4.4、高速鐵路信號(hào)防雷及地線要求 
為保證信號(hào)系統(tǒng)不遭受雷擊，而且要盡量做到信號(hào)設(shè)備的不間斷使用，以保證列車(chē)正常運(yùn)行，采用我國(guó)自行研制開(kāi)發(fā)的ZPW-2000A技術(shù)，可以消除防雷死角，有效防止各種電磁干擾。它是通過(guò)將信號(hào)樓及區(qū)間信號(hào)設(shè)備接地裝置一體化，在區(qū)間使用貫通底線，信號(hào)機(jī)械室防靜電地板下設(shè)網(wǎng)格地線，并將信號(hào)機(jī)械室內(nèi)房間水管、暖氣管道與室外所有底線進(jìn)行等電位連接后接至貫通地線等措施來(lái)完成的。 

結(jié)論 

只有充分考慮高速鐵路信息系統(tǒng)的電磁兼容性，并通過(guò)各種技術(shù)措施和管理辦法消除電磁干擾，提高電磁耐受性，才能真正有效地處理 EMC問(wèn)題，從而切實(shí)確保高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)的**性、穩(wěn)定性和可靠性。