铁路信号电缆屏蔽及接地方式的研究分析

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1、铁路信号电缆屏蔽及接地方式的研究分析崔勇杨世武刘志明王颖北京交通大学电子信息工程学院北京全路通信信号研究设计院集团有限公司摘要：随着高速铁路的快速发展以及电子化信号设备的广泛应用，铁路现场频繁出现牵引供电系统对信号设备的干扰。然而，对于不同接地方法对屏蔽电缆串扰的影响，一直缺乏系统的理论研究。本文首先对敏感电路以及屏蔽层不同接地方式对屏蔽电缆串扰的影响进行理论分析。然后基于电磁拓扑理论，建立电缆串扰问题的BLT方程，测试并仿真计算不同屏蔽、接地方式下屏蔽电缆串扰的大小。测试结果验证了仿真模型的有效性。最后对采用新型双层屏蔽结构电缆的串扰进行仿真

2、计算。计算结果验证了该结构的有效性。关键词：信号电缆;吊扰;电磁拓扑;屏蔽;接地;作者简介：崔勇(1975—),男，山西山阴县人，讲师，博士。E-mail:cuiyong@bjtu.edu.cn收稿日期:2016-04-29基金：北京交通大学基本科研业务费(W16JB00170)ResearchonShieldingandEarthinMethodsofRailwaySignalCablesCUIYongYANGShiwuLIUZhimingWANGYingSchoolofElectronicandInformationEngineering,

3、BeijingJiaotongUniversity;BeijingNationalRailwayResearch&DesignInstituteofSignal&CommunicationGroupCo.,Ltd.;Abstract：Withtherapiddevelopmentofhigh-speedrailwayandthewideapplicationofelectronicsignalingequipment,theelectromagneticinterferencetosignalingequipmentcausedbytherai

4、lwaytractionpowersupplysystemoccursmorefrequentlyandismorecomplicatedthanbefore.However,systematictheoreticalstudyontheinfluenceofdiffcrcntcarthingmethodsonthecrosstalkofshieldedcables,hasbeendificient.Inthispaper,atheoreticalanalysisabouttheeffectofdifferentearthingmethodso

5、fthesusceptivecircuitandtheshieldinglayeronthecrosstalkofshieldedcablewasgivenfirstly.Thenbasedonelectromagnetictopologytheory,theBLTequationaboutthecablecrosstalkproblemwasestablished.Thecrosstalkvaluesofthecablewithdifferentshieldingandearthingmeasuresweremeasuredandcalcul

6、ated.Thevalidityofthesimulationmodelwasverifiedbythemeasurementresults.Atlast,thecrosstalkofacablewithnewdouble_shieldingstrueturewassimulatedandcalculated.Thecalculationresultsverifiedtheeffeetivencssoftheproposedstructure.Keyword：signalcable;crosstalk;electromagnetictopolo

7、gy;shielding;earthing;Received：2016-04-29口前国外对电缆串扰的研究主要集屮在多导体传输线和单层屏蔽电缆，研究模型中信号回路通常默认为是双端接地口二贸，而在铁路现场，许多信号电缆已采用双层屏蔽，同时信号回路大多数为浮地设计。因此目前关于电缆串扰的研究成果并不能肓接用于指导铁路现场的工程实践。国内对铁路现场信号电缆屏蔽方式、接地方式及接地工艺对电磁干扰影响的研究暂吋还处于起步阶段比有关技术标准的规定不够明确，甚至相互矛盾回。由于目前对铁路信号电缆受干扰的机理尚不明确，现场电缆受干扰时，没有明确的应对措施，只是

8、盲目地改变屏蔽层接地方式，抑制干扰的效果通常不理想。铁路现场电磁环境复杂，具有电磁频谱范围宽、幅值高及干扰类型多的特点。铁路信号电缆屏蔽及接地方法的深