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1、第28卷第1期铁道机车车辆Vol28No12008年2月RAILWAYLOCOMOTIVE&CARFeb2008文章编号:1008-7842(2008)01-0009-02电磁兼容在电力机车布线中的设计李华祥(中国北车集团大同电力机车有限责任公司产品开发部,山西大同037038)摘要电磁兼容性对于整个机车布线的设计已成为一个重要的问题,简单介绍了电磁兼容的基本原理,并就电力机车布线中的电磁兼容性原则进行了探讨和阐述。对国内外现有机车电磁兼容的设计进行了分析,比较得出如何在机车布线中消除电磁干扰的建议。关键词电磁兼容;耦
2、合;屏蔽;干扰抑制+中图分类号:U264912文献标志码:AEMC(ElectromagneticCompatibility)即电磁兼容,的位置。对于一个具体的产品,耦合途径往往既是电磁兼容就是研究电磁干扰的一门技术,GB/T4365-EMI信号的耦合途径,又是EMS信号的耦合途径。所1995电磁兼容术语对电磁兼容性定义如下:以耦合途径对于解决电磁兼容问题有着很重要的意义。设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境2电力机车布线中的EMC设计原则中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。换句话在电力机车布线中,耦合
3、机制多为非传导耦合,说,就是它不会因为周边的电磁环境而导致性能降低、非传导耦合有3种方式:电场、磁场和混合模式(电功能丧失或损坏,也不会对周边环境产生过量的电磁场、磁场共同作用)。从机车布线的实际情况来看,抑能量,以致影响周边设备的正常工作。制电场耦合最有效的是尽可能降低导线间的分布电容在电力机车中,大量装有大功率电气设备与低功和屏蔽两种方法。降低分布电容最有效的方法是拉大率微型控制器及其他电气装置,并且微机网络也已成导线间的距离、缩短导线的长度或者在导体下增加一为机车控制的一个重要组成部分,这类装置更易受电块接地平面来减小导线间的分布电容
4、。抑制磁场耦合磁干扰的影响,因此电磁兼容性对于机车相关的仪器的最有效方法是减小回路间的互感和加屏蔽。减小回仪表以及整个机车的设计已成为一个关键性的问题。路间的互感最有效的方法是拉大导线间距,缩短导线在电力机车的布线中,不同电压等级的电缆产生的电长度,使导线尽可能接近地平面和使磁场方向相互垂场效应,可能成为干扰源。为了抑制电磁干扰,提高直。抑制混合模式(电场、磁场共同作用)的最有效整个机车布线的稳定性,在机车布线设计中就要考虑方法是屏蔽和良好的接地。电磁兼容的问题,使其危害减到最小。了解机车布线从以上的分析中可以看出解决电磁干扰的一些方中的电
5、磁兼容情况、分类,并提出相应的设计原则,法,依照此方法,总结出下面的电力机车布线中应遵是本文讨论的目的。循的EMC设计原则。1EMC的基本原理(1)电缆分类从EMC的定义中可以看出包含了3个含义:电磁在电力机车布线电缆敷设时,所有的电缆均先按干扰(EMI)、电磁敏感度(EMS)和电磁环境,因此电磁兼容性电缆类别进行分类,常用的电磁兼容性电可以说电磁干扰有3要素:干扰源、耦合途径、敏感缆类别按其电缆负荷进行划分,可以将其大致分为3(接收)装置,3个要素缺一不可,少一个就构不成电类,如表1表示。磁兼容问题,它们之间的关系如图1所示。(2)电缆
6、分离在电力机车布线设计中,不同类别的电缆应尽可能分开布置。电缆或电缆集束间的距离理论上取决于图1电磁干扰3要素功率、频率分量、平行敷设距离和抗干扰性。在实际所以要解决电磁兼容问题首先就要从这3个要素使用中,不同电缆类别的电缆在空气中的最小距离根着手。可以看出,耦合途径在这3个要素中处于关键据表2进行选择。李华祥(1972-)女,山西怀仁人,工程师(收稿日期:2007-08-08)10铁道机车车辆第28卷表1有关电磁兼容性的电缆类别应草拟接地策略(或接地规划),确保由于屏蔽网电缆类别电缆负荷接地点之间电压差产生的过高补偿电流或回流
7、电流不流经屏蔽网。高压和中压电路:接触网电路(6)数据总线线路1牵引电机电源不同的数据总线线路可能途经一个通用的插头式辅助电路500V,380V,220V连接器。这样数据总线的线芯应分配至插头式连接器低功率蓄电池供电电路:的各个针脚,并确保不同数据总线线路之间实现最大电子装置供电2所有的控制和非控制指令限度的分离。这也有利于插头罩壳内的空间利用。继电器、接触器的控制数据总线线路的中断意味着屏蔽打开,并在信号信号电路:对称中引起不平衡。因此设备到设备之间的数据总线3天线线路线路的接线应无中断,即应尽可能避免使用接线端子数据总线
8、线路等和插头。表2不同电磁兼容性类别电缆的最小距离3直流机车布线中的EMC设计电缆类别分开距离/m在国内的既有直流机车设计中,也要考虑EMC设1和201计,以SS7C机车为
