高速鐵路對(duì)智能小區(qū)的電磁干擾分析范文.doc

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畢業(yè)論文/畢業(yè)論文范文 高速鐵路對(duì)智能小區(qū)的電磁干擾分析范文 　　當(dāng)高速鐵路產(chǎn)生電磁影響時(shí)，為了改善影響方與被影響方兼容共存條件，必須采取防護(hù)措施，以避免或減少雙方的相互影響。 詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文高速鐵路對(duì)智能小區(qū)的電磁干擾分析。 　　由于目前一些高速鐵路是在既有鐵路上改建而成，因此不存在選擇高速鐵路路徑的避讓條件，而交流電氣化鐵路通過(guò)城市時(shí)有可能對(duì)鐵路沿線的智能小區(qū)產(chǎn)生電磁干擾，就更加突出了采取防護(hù)措施的重要性。 　　1 高速鐵路對(duì)智能小區(qū)的電磁干擾 　　高速鐵路具有牽引功率大、效率高和環(huán)境污染小等諸多優(yōu)越性，是鐵路牽引動(dòng)力現(xiàn)代化的主要方向。我國(guó)電氣化鐵道采用工頻交流制供電，接觸網(wǎng)額定工作電壓為25kv，電力牽引采用直供、at和bt三種供電方式，牽引電流不同程度地要以鋼軌(大地)為回路。在列車(chē)運(yùn)行中接觸網(wǎng)導(dǎo)線與機(jī)車(chē)受電弓因電火花脈沖而引起的無(wú)線電干擾會(huì)對(duì)周?chē)姶怒h(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾(emi)。尤其隨著傳感器技術(shù)的成熟，各種探測(cè)器(如紅外侵入探測(cè)器和被動(dòng)紅外/微波雙技術(shù)探測(cè)器、感煙探測(cè)器、玻璃破碎探測(cè)器等)被應(yīng)用在智能小區(qū)的建設(shè)中，這些探測(cè)器再通過(guò)家庭無(wú)線局域網(wǎng)發(fā)射信號(hào)至家庭智能控制系統(tǒng)，再由公共電話網(wǎng)發(fā)送信息至戶(hù)主。這些智能小區(qū)中的電氣、電子設(shè)備極易受到外部電磁干擾的影響，可能出現(xiàn)運(yùn)行紊亂、檢測(cè)失誤等而無(wú)法正常工作，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)危及設(shè)備與人員安全。電氣化鐵路對(duì)智能小區(qū)的干擾問(wèn)題或電磁兼容性(emc)問(wèn)題日益突出。 　　電磁干擾的傳輸途徑主要有通過(guò)傳輸線路和空間輻射兩種方式。對(duì)于智能小區(qū)的影響可以按照以下形式來(lái)討論。①牽引供電系統(tǒng)的放電火花脈沖產(chǎn)生的高頻電磁波輻射②阻性耦合導(dǎo)致電位升的影響。任何電磁干擾的形成都要具備三個(gè)基本要素：干擾源、敏感源和耦合途徑，稱(chēng)為電磁干擾形成三要素，缺一不可。電磁干擾抑制技術(shù)的研究由此出發(fā)，即設(shè)法破壞或削弱其中一個(gè)或兩個(gè)要素的影響。 　　2 牽引供電系統(tǒng)的放電火花脈沖產(chǎn)生的高頻電磁波輻射及其防護(hù) 　　2.1 牽引供電系統(tǒng)的放電火花脈沖產(chǎn)生的高頻電磁波輻射 　　高速鐵路接觸網(wǎng)導(dǎo)線與機(jī)車(chē)受電弓因電火花脈沖而引起的無(wú)線電干擾，不是一個(gè)恒定的值，它與機(jī)車(chē)的運(yùn)行速度、牽引負(fù)荷的大小、接觸導(dǎo)線的新舊程度及清潔與否、以及受電弓的材質(zhì)及其磨損情況、弓子彈簧的張力、氣候等諸因素有關(guān)，因此它是一個(gè)隨機(jī)量(如圖1)。 　　防護(hù)機(jī)理上可以分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是力圖消除干擾源，以減少產(chǎn)生電脈沖的數(shù)量或頻度，或降低電脈沖干擾幅度;另一類(lèi)是以增加干擾的損耗和加大對(duì)干擾的屏蔽效果等手段來(lái)控制干擾波的傳輸通道，以縮小其傳播和影響的范圍;除此之外還應(yīng)對(duì)無(wú)線系統(tǒng)作進(jìn)一步的改進(jìn)。 　　2.2 高速鐵路弓網(wǎng)性能的改進(jìn)：提高接觸網(wǎng)質(zhì)量，降低電磁輻射 　　根據(jù)鄭武線準(zhǔn)高速不同區(qū)間干擾試驗(yàn)表明，電氣化鐵路脈沖型無(wú)線電干擾絕大多數(shù)產(chǎn)生于定位點(diǎn)處。因?yàn)槎ㄎ稽c(diǎn)是集中負(fù)荷點(diǎn)，該點(diǎn)在一個(gè)跨距內(nèi)彈性最低.是造成接觸網(wǎng)彈性不均勻的重要因素。如能增大接觸導(dǎo)線的張力，或采用彈性定位器，則可提高接觸網(wǎng)彈性均勻程度，減小接觸導(dǎo)線彈性差異系數(shù)，減少定位點(diǎn)處脈沖干擾發(fā)生幾率。鄭武線試驗(yàn)段接觸導(dǎo)線和承力索張力均為15kn，接觸導(dǎo)線為銀銅合金;非試驗(yàn)段接觸導(dǎo)線張力l0kn，銅線，承力索張力20kn。實(shí)測(cè)表明，由于試驗(yàn)段接觸網(wǎng)質(zhì)量提高，機(jī)車(chē)運(yùn)行產(chǎn)生的無(wú)線電干擾與非試驗(yàn)段相比降幅較大，約為7db。較差的接觸網(wǎng).幾乎每個(gè)定位點(diǎn)處都會(huì)產(chǎn)生脈沖干擾;質(zhì)量較好的接觸網(wǎng)，許多個(gè)連續(xù)定位點(diǎn)也不產(chǎn)生一個(gè)脈沖，從而可大大降低整體電磁輻射水平。大量實(shí)測(cè)還說(shuō)明，受電弓滑板材質(zhì)、線路平直程度對(duì)干擾的大小也有一定作用，但接觸網(wǎng)性能指標(biāo)的改變對(duì)電磁輻射強(qiáng)弱的影響最大。 　　2.3 在高速鐵路穿越城市的區(qū)域可以采用屏蔽導(dǎo)線陣列擬制干擾電波 　　對(duì)于高速鐵路產(chǎn)生的無(wú)線電干擾，采用各種屏蔽手段來(lái)控制其傳輸通道，能起到良好效果。由金屬導(dǎo)線平行排列組成的屏蔽導(dǎo)線陣列是屏蔽措施的實(shí)用方法。它是利用陣列中的每根導(dǎo)線的反射及感應(yīng)到的干擾電流互相進(jìn)行矢量疊加使其抵消，從而干擾場(chǎng)強(qiáng)得以降低并獲得屏蔽效果。 　　根據(jù)京—秦線某復(fù)線區(qū)段對(duì)比性實(shí)驗(yàn)，即在架設(shè)屏蔽導(dǎo)線陣列的一側(cè)及沒(méi)有架設(shè)的另一側(cè)，利用相同的干擾場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試儀同時(shí)測(cè)量同一輛電力機(jī)車(chē)通過(guò)測(cè)試點(diǎn)正前方時(shí)所產(chǎn)生的噪聲的最大值。實(shí)驗(yàn)表明架設(shè)屏蔽導(dǎo)線陣列在超短波段有一定的屏蔽效果，隨著導(dǎo)線陣列線間距離的減小，其屏蔽效果變好。如在靠近職能小區(qū)的鐵路沿線架設(shè)屏蔽導(dǎo)線陣列，將屏蔽一部分高速鐵路產(chǎn)生的無(wú)線電干擾。 *l