浅议电气化铁路牵引供电对铁路信号设备的影响

浅议电气化铁路牵引供电对铁路信号设备的影响

冯全信 巨双庆

云南省铁路总公司 云南 昆明 650000 摘 要： 目前，随着中国铁路建设的快速发展，牵引电力已成为许多电气化铁路的主要电源。虽然这种电源具有很多优点，但也存在诸如容易产生一定强度的电磁场或信号脉冲，干扰铁路信号系统设备的正常工作，造成不必要的安全事件等诸多缺点。在此基础上，分析了电气化铁路牵引供电对铁路信号设备造成干扰的类型和原因，并结合实际工作经验提出相应的对策，以有效降低牵引供电对铁路信号设备的影响，更好地保护电气化铁路的行车 安全。

关键词：电气化；电力牵引；铁路信号设备

一、信号设备的传导干扰

信号设备经常受到电力传导的干扰,主要原因是由于电力牵引电源的电流不平衡引起的电力传导干扰,这也是导致信号设备受到干扰的主要原因,是电力牵引设备供电的电流和信号设备的公共交流通道,但由于布线的阻抗,导轨的阻抗和线路泄漏电流的相互影响，通常都会直接导致悬链线的电流值在一定的差值导通,导致电流不平衡。通常悬链线的接地电压非常大。如果强感应电路和装置上有一定的接地悬导线的电压,信号器件和装置的接地悬导线之间很有可能就会存在接地电压,这种情况会直接造成电力牵引信号设备和强电路之间的直接干扰。这就会导致强感应电线和装置中的强感应电流通过分流直接传输到其他信号器件和装置中,引起位于信号器件和装置上的感应电动势和感应电容的耦合效应。

1.信号设备的电感耦合干扰

带电的牵引电源具有高电压和高电流。在正常的情况下,牵引的电流范围可能达到数百甚至数千安培。当一个悬链线通过电流时,它将与干扰信号接收装置和连接悬链线的强电线之间的感应耦合称为电感耦合,感应电动势在干扰信号接收装置中也会产生。电感的耦合和电容的耦合有相似之处,一般来说,电感的耦合不仅与信号设备和接触网络之间的距离大小有关,而且与接触网络的当前位置和尺寸大小有关。

2.信号设备的辐射干扰

当接触网与电弓之间发生接触时,如果接触电气部件太多,接触网络和断路器主机之间的电路会造成断路器的硬点等等。由于冲击电流的瞬态频率影响直接就会导致扼流圈变压器的饱和，信号频率的稳定性会在几个小时的周期中有所减弱。

二、影响铁路信号设备的因素

在轨道交通过程中,信号是非常关键的一个因素。铁路信号的准确性和质量直接的影响关系到了铁路运输的安全性和铁路运营的速度。良好的铁路信号设施可以为良好的铁路信号做好准备,铁路信号为保证铁路运输的安全性提供了良好的基础。如果铁路中没有有效的铁路信号的收集，那么铁路运营的效率和铁路运营的安全性将会大大降低。目前铁路信号收集设备主要由三个大部分组成:铁路中的车站信号，列车导线和列车动员。铁路中的车站信号实际上主要是指在进行铁路运输的过程中，铁路运营的计划和铁路运输计划的调整是通过收集有关铁路和运营的信号设备发现确定的各项技术指标，确保了铁路运输中有关铁路运营的安全和铁路运营速度。一般来说,面对一些复杂的列车运行路段，需要专业的铁路管理工作者实际提出与铁路领导有关的实时信号，形成统一的铁路管理和运营的计划。如何控制列车运行区域需要员工利用计算机对列车运行的区域进行粗略的计算和协调,并有助于负责人顺利控制列车运行。执行下一列车命令。训练命令是指通过利用计算机的技术自动地收集有效的数据。员工协调后,信息被送回总部,控制指挥中心发出控制指令。此外,许多的铁路公司和建设部门在列车上都安装了大量的设备,以实现列车的自动控制。事实上,列车的动员是必要的,因为列车极其容易出现各种问题，例如洪水和大量泥石流可能造成的列车铁轨的损坏甚至是停电。这些问题要求工程师和相关的人员使用部署的方法来恢复或者更改原始信号传输的状态。通过对收集铁路的信息采集数据，统计和分析控制铁路的信息，可以在很大的程度上有效避免自然灾害可能造成的铁路和火车信号传输故障。

三、铁路信号设备的抗干扰措施

25 Hz频率跟踪电路干扰响应策略主要是由于轨道引起的不平衡电流。通常，25Hz频率跟踪电路受不平衡电流的影响有两种方式:一种是不平衡电流会形成脉冲电流，另一种是脉冲电流波形的上下波，直流分量很小。它可能会使诸如扼流圈电流互感器等组件饱和，并导致信号电流在25 Hz频率跟踪电路中下降。其次，由不平衡电流引起的脉冲干扰会导致线路滤波器在线路中衰减。当振荡时,衰减的振荡信号可能与原始信号叠加，导致跟踪电路中的继电器故障并影响信号设备。针对这些问题的措施有：应适当提高扼流圈铁心的饱和电流的强度,适当地增大气隙。将抗干扰的线圈叠加到扼流圈铁心的变压器中,提高其抗干扰能力,安装适配器。综合抗干扰措施应立足根源，它还可以通过安装电容器补偿来减少谐波对信号设备供电系统造成的干扰。为了极大限度地改善电源电路的对称性,采用合理的电气化牵引变压器供电系统设计方案，通过架空回流管线实现电源直接供电。在轨道电路中,扼流变压器应正确配置,以避免轨道和点连接之间的直接连接。这优化了电气化的牵引变压器供电系统的设计,确保回流线与火车房间,信号机房之间保持在15米以上。

四、信号设备牵引供电干扰的原因

在论文中简要的绍了牵引供电的基本概念和其优缺点后，以我国铁路上使用的电力牵引供电对信号的影响问题为基础，探讨了铁路信号受到干扰的主要原因，帮助相关铁路职工进行动力供电系统的改善，确保良好的列车铁路信号系统运行状况。

1.列车信号的传导效应。

由于列车轨道和列车之间摩擦增大的运动范围较大,导致牵引列车供电控制系统不平衡，对于列车中的动力变压器产生不完全平衡的扰动,电压互感器逐渐上升，渗透也直接改变了动力继电器的结构性能，进而直接影响到铁路信号设备的正常工作和运行。

2.对信号设备的辐射干扰。

我国铁路电气化的牵引传动供电系统是主要利用外围交流电网进行电流的存储和传输应用,在其节能的过程中也可能存在一些安全问题。如果在电网连接过程中使用，在铁路轨道建设过程中，原有的铁路轨道将与地面接触，目前的电网可以保证铁路工作人员及客户的人身安全。但是如果铁路建设没有意志力分离，一般来说，在目前和接触网工作时，电压基本处于平稳状态,但在一些异常情况下,如雷电天气，空气负相互重叠，稳定的电压波动会,强大的电压电流使得电容耦合问题对于铁路信号，信号干扰和从系统电压训练设备,电源系统的电流大小有一定的相关性。而且两种措施能有效改善；一是增加电流互感器的强度,电流互感器变大,不易受周围电压电流变化的影响,防止继电器不能正常工作。二是提高铁路运输的抗干扰能力,电流对磁波信号的影响和干扰将直接导致铁路信号的异常传输，而铁路轨道的抗干扰能力的提高将使铁路信号更好的传播。如果电路可以帮助信号传输电磁波，则对信号传播的电磁干扰将有可能会大大减弱。

五、电气化牵引铁路的发展现状

在电力运输技术的发展和影响下,许多的铁路交通运输业将牵引供电系统带入铁路运输过程,其意义和优势不言而喻。但同时这种可能带来方便和高效的牵引供电系统方式也带来了复杂的信号系统,铁路局某些业务管理部门对于牵引式供电方式的影响,导致列车铁路信号设备运行状况不佳。铁路工作者对铁路系统供电对铁路信号设备的影响已经进行了合理的认识和研究，这在目前的铁路研究领域仍然存在空白，需要更多的人们能够持续对这方面问题进行更深入的关注和研究。

六、结束语

由于铁路的电气化将对于铁路信号设备运行造成很大的电磁干扰。这些较强的扰动将对于铁路系统的相关工作产生重大的影响。为了有效控制和减少铁路牵引供电对铁路信号设备的干扰,有必要整理干扰的原因和类型,明确造成干扰的主要原因,并及时制定相应的对策。只有这样,才能有效地预防和解决牵引供电干扰的问题,更好地维护和保障电气化铁路的安全稳定。由于电气化的牵引供电一方面给铁路运输带来了便利，但另一方面也对铁路信号也产生了相当大的影响和干扰。因此面对这些复杂的干扰,铁路工人需要耐心进行检查,找出影响电气化铁路信号的主要干扰原因。通过改变目前铁路供电系统建设中可能存在的不合理干扰因素,及时地修复铁路电网。从而保证铁路信号畅通，轨道交通安全。

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