浅谈铁路电力远动系统设备抗干扰措施

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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浅谈铁路电力远动系统设备抗干扰措施

李建明

(广州铁路集团公司衡阳供电段湖南省衡阳市421002)

摘要:目前,铁路电力远动系统应用较为广泛,其性能直接关系到铁路系统的平稳运行。为此,需要确保远动系统具备较高的抗干扰能力,加强远动系统的稳定性,进而保障铁路系统的安全。本文首先介绍了远动系统的构成以及干扰因素,之后分析增加该系统抗干扰能力的解决方法。

关键词:远动系统;铁路电力;抗干扰能力;措施

随着社会的发展,电力远动系统逐渐运用至铁路系统中,满足了人们对铁路系统提出的更高要求,保障了铁路系统的平稳运行。在设计电力系统时,必须考虑到众多干扰因素,采取措施提升设备的抗干扰性能。远程控制设施具备高度集成的特征,绝缘性较差,容易遭受外界干扰。另外,部分遥控设备所处的环境中具有电磁干扰,这些干扰因素会对数据收集与数据处理产生不良影响,最终威胁系统的平稳运行。所以,应确保远动系统设备具备较高的抗干扰能力,提升系统的安全性与可靠性。

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。

2.铁路电力远动系统的抗干扰措施

由上文的分析可知,正常运行期间,远动系统自身不会产生干扰,而外界因素会对其产生影响。因此,为了提升该系统的抗干扰性,在设备设计时需要特别注意系统与干扰源联系的部分,尽可能降低系统与干扰源之间的耦合作用,从而保障系统的平稳运行。

2.1改善隔离措施

第一,终端系统也会造成电源干扰,为此可以通过隔离变压器的方式来防止终端系统自身对电力系统的影响。变压器初级寄生电容与次级寄生电容经过耦合作用会产生电源高频噪声,如果在两者间设置屏蔽层则可以实现有效隔离,进而增加系统设备的抗干扰性。第二,电缆具备传输数据信号的作用,在设计架设时应尽量避开电缆,同时,在设计终端系统的电路板布线时应采取措施防止互感的发生,从而保障系统的正常运行,提升其抗干扰性。

2.2改善接地措施

第一,远动系统中的一次系统采用有效接地,保护设备不受损坏,减轻雷电的影响,保障设备在系统运行期间发挥作用。可以在设备接地处增多接地的极数量与导体数量,同时增多接地网络间的互接线数量,使接地网瞬时产生的电位差减小,增加二次设备自身的电磁兼容性,最终减小外界因素对整个远动系统产生的不良影响。第二,合理设计二次系统接地。从接地目的角度出发可以将接地方式分为两种:工作接地与安全接地,其中,前者能够有效增强二次系统的抗干扰性。第三,将电解电极以及限流避雷针运用至远动系统中,能够避免直击雷产生的入地电流,从而增强系统的抗干扰性,维持系统的平稳运行。

2.3改善屏蔽措施

第一,依据实际情况选取屏蔽材料。应在掌握工况段与工作时段的基础上明确系统的干扰类型,依据干扰源来选取屏蔽材料,进而发挥屏蔽材料的作用。例如,对于电磁场屏蔽,选用的材料应具备高导电行作用,如铜、铝等材料;对于电厂屏蔽,可以选用银、铝、铜等材料。第二,合理设计屏蔽结构,尽量选用密封性金属体,也可以在电气连接无误的情况下分为几个组成部分。在设计工作开展过程中,应准确分离弱电与强电部分,如果情况允许,可以在弱电与强电部分之间设计接地的金属板块。第三,合理选用电源配电线,以具有金属屏蔽层的配电线为宜,确保电缆两端的屏蔽层接地。第四,合理设计电源变压器,在初级绕组与次级绕组之间设计静电屏蔽层。

3.结束语

近几年,远动技术有了较大进步,相关设备与之前相比更为复杂,仅仅安装抗干扰设施并不会使远动系统具备较高的抗干扰能力,为此,需要依据系统运行的实际情况与运行特征,在掌握设施安装目的与安装地点的基础上进行抗干扰措施的选取,从而提升远动系统的稳定性,推动铁路系统的发展。

参考文献:

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[2]夏启超,陈超,房安民.浅析铁路电力远动系统主要干扰源及抗干扰的措施[J].科技视界,2015(13):102-102.

[3]李静.铁路电力远动系统的抗干扰分析[J].无线互联科技,2014(9):71-71.

作者简介:李建明(1988-10-15),男,汉族,籍贯:江西省抚州市广昌县,学历:本科