铁路信号设备抗电气化干扰的研究

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1、铁路信号设备抗电气化干扰的研究第一章概述我国电气化铁路建设已经经历了40年的历程，在科研设计、器材、施工及运营管理等方面均取得了长足的进步。随着我国铁路运输实业的发展，电气化铁路建设必须将高速发展。近年来，随着铁路现代化建设的高速发展，铁路提速改革的需要和新技术的广泛运用，铁路电气化程度也越来越高。电气化铁路将作为今后新线建设和主要繁忙干线扩能改造的重点，进一步加快发展，电气化铁路的大发展，必然带动与之相配套的信号技术的大发展。同时在铁路全路电务部门也将要掀起一个学习研究电气化铁路技术的热潮。铁路信号设备是组织列车运行，保证行车安全，提高运

2、输效率，传递信息，改善行车人员劳动条件的关键设备。铁路信号设备是铁路主要技术装备之一。铁路信号设备，包括信号继电器、信号机、轨道电路、转辙机等是构成铁路信号系统的基础，他的质量和可靠性直接影响信号系统的发挥、可靠性的提高，在铁路现代化的进程中，信号设备在不断的更新和改造。在铁路运输中，采用电力牵引可以较大的提高运输能力，显著地节约能源和无环境污染，它是铁路现代化的主要标志之一。但电力牵引也给信号设备到来了较大的强电干扰，如没有较为先进的信号设施与之相配套，则电气化铁路的优势也不能充分发挥。也就是说，先进的信号设备如不能有效防止和排除电力牵引

3、的种种干扰，那就不能保证行车安全和提高运输效率。为了防止电气化铁路给信号设备带来的强电干扰，为了使信号设备更好的适应与电力牵引方式，信号部门采取了一系列措施，来抑制和降低强电干扰，所以研究电气化区段对信号设备的干扰是很有意义的，也是很有必要的。这对我们的要求也是我们电务工作者面临的新形势和新任务，要管好电气化铁路信号必须要学好研究好电气化铁路知识，合理运用好电气化，防止电气化对信号设备的干扰，确保铁路信号的安全。第二章分析电气化铁路产生外界干扰的原因在单相工频25KV交流制电力牵引区段的接触网中，随时间变化的电压和电流在周围空间产生连续分布

4、的交变电磁场，因此在铁路沿线设置的各种信号设备上，会产生对大地的电位合电动势，同时各种信号电路内也会导致感应电流的出现。因此，电和磁的影响在电气化区段中是整个统一电磁影响的两个方面，对沿线的信号设备及维修产生干扰。第一节简述电气化铁路的电流和电压制电气化铁路的电流制式之电气化铁路牵引网中采用的电流种类。目前，主要有三种电流制式，即直流制、单相低频交流制和单相工频交流制。电压制是指在某种电流下的电压等级。我国干线电气化铁路目前采用的是单相工频交流制。一、电气化铁路电力牵引供电制式简述。我国早期铁路电气化采用直接供电制式（简称TR供电制式），是

5、在牵引网中不加任何防护措施的一种供电方式。他的一根馈线接在接触网上，另一根馈线接在钢轨上。供电回路简单，投资也省牵引网阻抗较小，能耗也较低。但在列车运行时产生的牵引电流，对轨道电路的干扰也很大。目前我国电气化铁路主要采用的是AT、BT两种供电制式，每种制式都有自己的优点和防干扰性能。二、电气化铁路电力牵引制式的特点。1、BT供电方式是吸流变压器供电方式的简称。其原理和抗干扰性是：通过吸流变压器初、次线圈之间的互感耦合作用，迫使本来有钢轨和大地返回牵引变电所的牵引电流，大部分改经回流线返回牵引变电所，从而减少了对轨道电路的强电干扰。另外。回流

6、线中电流的方向与接触网中的电流方向相反，两者所产生的磁场很大部分相互抵消，因而较大地改善了其周围弱电设施（通信、信号等）及电线路的电磁影响。但BT供电方式的干扰影响仍是存在的，由于吸流变压器需要励磁电流，它等于变压器原边电流与次边电流的几何和。励磁电流的存在不仅是使原边、次边两个电流有大小，而且相位也小于180°。由于励磁电流只流经接触网（T）而不流经回流线（NF），所以励磁电流对周围电气设备、电线路的干扰是存在的。2、AT供电方式是在接触网上与正馈线之间并联接入一台自耦变压器，其中性点与钢轨相连接。每隔10km左右设置一台自耦变压器，它将

7、牵引网的供电电压提高一倍，而供给电力机车的电压仍是25KV。其工作原理和抗干扰性是：对于列车负荷来说，由牵引变电所至第一个自耦变压器之间是由接触线（T）与正馈线（AT）的平衡回路供电的。在两个自耦变压器的区段内，列车负荷是由两个自耦变压器并联供电的，它们的电流方向各自相反。故选择适当的AT间距，就能达到与BT供电方式同样的效果。其次，当接触网短路时，不会造成自耦变压器的铁心饱和而导致防干扰效果的严重恶化。AT牵引网中钢轨（R）与防护线（PW）并联的连接线一般在扼流变压器的中性点上。设置防护线的作用是：1〉、减少了钢轨中的牵引电流，降低了钢轨

8、电位；2〉、接触网支柱地线一般连接在防护线上，不在于钢轨直接相连，从而改善了轨间对地电阻的不平衡程度。3>、防护线起屏蔽作用，选择适当的截面和安装位置，可降低牵引网的磁影响。第二