析铁路电力远动系统抗干扰措施

析铁路电力远动系统抗干扰措施

靳淇

青岛四方庞巴迪铁路运输设备有限公司 山东省青岛市 266000

摘要:随着我国科学技术的进步和铁路事业的迅猛发展，铁路电力远动系统应用的越来越广泛，为确保电力的可靠供应、电力系统的稳定运行，远动系统的抗干扰能力显得尤为重要。作为一个集成度非常高的电子设备，其对外界的干扰极为敏感，铁路电力远动系统在设计过程中必须考虑其抗干扰能力，这就要求我们首先要分析对其产生干扰的干扰源，按照干扰类型，采取抗干扰措施，使铁路系统运行稳定性、远动系统的抗干扰能力得到进一步提高。

关键词:铁路 电力 远动系统 抗干扰

引言

当前，远动技术在我国交通行业中的铁路电力系统中的大量运用，提高了铁路电力的管理水平，保证了铁路供电体系的可靠性，在降低运行成本的基础上获得了较大的经济效益。当前我国铁路系统使用的还是能耗相对低、速度与集成度相对高的电子电路，这样铁路的电力信号就容易被干扰。所以，一定要增强铁路电力远动设备的抗干扰研究，让屏蔽与过滤技术水平提高，确保系统的稳定与比较独立。

1.简介铁路电力远动系统

1.1系统组成

通常情况下，电力远动系统包括三部分，分别为通信通道、远动控制总站与被控终端。其中，远动控制总站是该系统中的重要成分，其利用多层次网格结构来自动控制终端系统。电力远动系统能够将电力系统发电、输电以及运行中的信息及时传输至控制总站，控制总站得到这些信息后给远动终端下达命令，通过以上途径来远程控制设备运行。该系统主要具备以下功能：数据信息的收集、处理、传输、分析；检测铁路系统中存在的故障；遥控、遥测、遥信等；编辑、显示等功能。

1.2系统干扰因素

从本质上讲，远动系统属于电力系统，因此其运行过程的影响因素主要包括电磁因素、气候因素等，这些因素的存在会阻碍系统功能的正常发挥。对于铁路系统中的远动系统，其主要干扰因素为电磁干扰，也就是说，若其在电磁环境中运行，需要做好抗干扰工作，提升设备抗干扰性。电磁干扰主要包括以下内容：（1）电网干扰，启动大功率设备时，电网电压与电源会发生较大程度的改变，远动系统中会出现励磁冲击电流，该电流会影响系统正常逻辑，进而造成系统崩溃。（2）自然干扰因素，一些自然现象会产生不同种类的电磁噪声，包括太阳异常以及雷电的电磁辐射，而雷电产生的电磁干扰将严重影响远动系统中数据的正常传输。（3）半导体的影响。随着电子技术的进步，不同类型的半导体设备已经在电力系统中得到了广泛应用。正常运行期间，这些设备的工作频率并不是很大，然而其总功率较大，因此半导体设备在打开与关闭的瞬间频率会发生较大的改变，进而产生电磁干扰。（4）放电造成的干扰，一些设施摩擦分离时会产生弧光放电或静电放电，其中对远动系统影响较大的为弧光放电，其将产生较为严重的电磁干扰。

3对铁路电力远动终端抗干扰具体的施工措施

3.1　自动化设备的位置和布线要合理

微机保护装置和 RTU 子站都需要安装在高压开关柜上，通过不同类型的信号连接接口实现与通信管理机之间的信息传递。电磁干扰易由开关操作所产生的电力波动引发，导致信息的误传，同时还会导致接口的破坏。此外，因为高温的影响，微机保护装置和 RTU 子站产生的热量同样会产生较大干扰。针对上述问题可将微机保护装置和 RTU 子站集中组屏到主控室中，能最大限度地降低各种不同干扰源的影响，同时降低温度产生的负面干扰，有利于改善设备的运行环境，便于工作人员开展设备检修 。

3.2接地设计

这种形式关键是避雷避免外部干扰原因的雷电影响，接地系统合理能够确保设备安全的运行。在这里我们需要留意的是：接地扁铁和接地极的数量不能随便增加或者减少，防止背道而驰导致设备存在问题。在电气设备的接地处能够使用增加网络互接线的形式来降瞬变电位差，在增大对二次设备电磁兼容度的同时减少影响到远动终端内部设备。由安全接地与工作接地组成二次系统的接地，前者以工作人员的人身安全为中心通过让电力设备的绝缘度提高来让触点风险降低，关键方法为将电气设备的外壳接地，而导电功能相对强而且高牢固度的接地网能够运用一次设备，通常不会损害人身与设备。后者工作接地关键考虑到电气设备稳定的运行，尽量防止地环流干扰。在这里需要关注的是，高低压柜的材料通常是使用具备合理屏蔽能力的镀锌薄钢板，因此高低柜都能够安全接地，首先，电源线同机壳之间的电容容量减小，在合理的程度上增加设备的抗共模功能，其次，对电力远动控制系统的监测功能供应帮助。

3.4滤波

铁路电力远动系统设备虽然在经过屏蔽和接地等抗干扰设计之后,可以有效的抑制电磁干扰,但是在有些时候,电磁干扰的电平可能仍高于标准允许的电平。因此,在针对系统设备的传导干扰时,滤波是十分有效的方法。在系统中,设计加入干扰滤波器是有效防止传导干扰的重要手段。电力系统中产生的干扰信号通过传导耦合产生的噪声电平,可以使用干扰滤波器使之减小到可以接受的水平。滤波器通常是由串联电抗器和并联电容器组成的低通滤波电路。其设计重点在于,其电路结构能在0.15～30MHz频率范围内获得要求高的插入损耗。特别重要的是要考虑输入、输出抗阻不匹配给滤波特性带来的影响。在电源线中使用滤波器,还得考虑对滤波器能承受相当高的低频工作电压和额定电流。

3.2监控系统屏蔽措施

针对铁路远动终端当中的监控系统，其存在干扰因素仅仅有10kV电压，同时还存在中间所设置的电力值，以往传统电力值都是贯穿以及自闭线中应用的配电终端。因此接触网络里面电压负荷所出现的变化比较大，其出现的干扰因素也会比较多，所以会受到外界因素干扰并且无法消除，对监控系统屏蔽措施的要求也比较高，详细见以下几点：①对于高铁电力设备以及远动终端输入和终端输出，其所有采用的电缆需要安装二次保护设置，与此同时电缆保护两端都需要接地，从而会有效的减少电压值；②挑选配电以及中继站中所使用的电力设置系统，需要尽可能的设置专门屏蔽的相应传感器，同时也可以有效的避免高空频度对电力设备的干扰；③对于高铁电力远动终端设备系统，其具体的输入应该对地安装耐高压小电容，从而对外部呈现高频的干扰有力的控制屏蔽。

结束语

随着铁路事业的迅猛发展，铁路电力远动系统应用的越来越广泛，为确保电力的可靠供应、电力系统的稳定运行，远动系统的抗干扰能力显得尤为重要。这就要求我们首先要分析对其产生干扰的干扰源，按照干扰类型，采取抗干扰措施，使铁路系统运行稳定性、远动系统的抗干扰能力得到进一步提高。

参考文献：

[1]袁华荣.铁路电力线路自动化技术的应用探讨[J].科技与企业,2016,01:89-90.

[2]杨斌.铁路电力远动系统抗干扰的对策分析[J].科技展望,2016,2608:125.

[3]刘晶.浅谈高速铁路电力远动技术的应用[J].中国新通信,2016,1813:97.

[4]陈建中.高速铁路10kV电力远动终端抗干扰施工技术的探讨[J].科技创新导报，2015，3（4）：86.