浅谈地铁车辆LCD画面干扰原因分析及解决措施

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1、浅谈地铁车辆LCD画面干扰原因分析及解决措施摘要：通过将视频连接线的接地线，由浮地方式改为直接接地方式,有效的提高了线缆的接地质量，提高了抗干扰能力，从而解决了客室LCD图像中出现的黑白横纹与滚动、竖条、雪花噪点、视频不能控制等电磁丁扰现象，介绍了相应的解决办法。关键词：电磁兼容屏蔽接地抗干扰中图分类号：TN973.3文献标识码：A文章编号：引言地铁车辆采用直流供电系统，并把钢轨作为回流排，直接连至牵引变电站。地铁运营时，供电系统回流路径如，图1所示：牵引变电所正极一接触网一受电弓一车辆负载一轮对一轨道一地下回流线一牵引变电所负极。车辆内部电子设备的增加，不仅使地铁

2、车辆内部设备布局十分密集,也使车内的电磁环境变得复杂，整列车的电磁兼容问题也成为很重要的问题。为了保证地铁车辆上的电气设备止常工作和人身安全，以及考虑到整车的电磁兼容性能，必须将地铁车辆上的电气、电子设备进行接地。由于车辆底架、车顶上的众多设备工作电压多为1500V、380V,牵引箱、电子柜等设备内的电力电子是车辆电磁兼容的主要干扰源，而这些箱体的金属外壳接地起到一个大的“屏蔽罩”的作用，可减少射频干扰，但对于车辆上的弱电系统来说还是有很强的干扰，所以对于传输客室LCD电视画面信号的电缆有很高的抗干扰能力要求。1・屏蔽接地分析1.1接地保护保护接地是为保障人身安全、

3、防止直接/间接触电而将设备外露可导电部分进行的接地，同时也为防触电防雷对人及设备造成的伤害。1.2保护接地的功效分析整列车的等电位连接有利于提高通信设备工作时的信噪比，有效改善通信质量。车体等电位连接可使整个通信、信号系统接地阻抗减小，为冇用信息提供了一个良好的参考面。如果接地体出现短路或雷击电流时,屏蔽层两点接地的电缆两端电位不同，屏蔽层内就有电流流过，屏蔽层本身将形成一个很大的干扰源。因此整列车的等电位连接，可防止两端接地的电缆屏蔽层过流，使信号传输过程中不会出现干扰。机电设备接地是最基本的安全用电措施，接地线为静电、漏电及雷击电流提供引流通道,从而保障人员安全

4、和设备的正常工作牵引箱、电子柜等设备内的电力电子是车辆电磁兼容的主要干扰源，而这些箱体的金属外壳接地起到一个大的“屏蔽罩”的作用，可减少射频干扰。1・3屏蔽接地屏蔽电缆是将被保护线外包裹一层屏蔽金属网，具中小部分电磁能通过屏蔽体内部涡流损耗转变为热能，而大部分则通过屏蔽体的接地点将英感生电流引入大地，所以电缆屏蔽层须接地才能起到屏蔽的作用。根据信号频率的不同，屏蔽层的接地方式冇所不同。屏蔽层只要接地就能对电场产生屏蔽，而只有双端接地且频率较高时才能对磁场产生屏蔽效果。屏蔽层两端接地具有磁屏蔽作用，如果f>1MHz,车辆DC1500V供电冋流示意图于高频集肽效应噪声电

5、流只在屏蔽层外表面流动，磁屏蔽作用将加强。地铁车辆内的信号线多为屏蔽电缆。频率较低时，电缆屏蔽层只需单端接地。如车辆音频系统的各通道信号频率大多在1MHz内，属于低频范围。若屏蔽层两端接地，将形成地环流，且将在屏蔽层形成磁场,「•扰被屏蔽的导线，引起噪声干扰。频率较高时(f>1MHz),屏蔽电缆的阻抗不能忽略,如果只在一端接地，将迫使噪声电流在屏蔽层上产生压降使各点电位不同，从而影响屏蔽效果。所以屏蔽电缆需要两端接地，如车内MVB双绞线屏蔽层两端接地保证良好的屏蔽效果。1.电磁兼容性及抗干扰2.1定义国际电工委员会标准IEC对电磁兼容的定义是：系统或设备在所处的电磁

6、环境屮能正常工作，同时不对其他系统和设备造成干扰。2.2对LCD播放画面的主耍干扰来源2.2.1来自空间的辐射干扰空间的辐射电磁场(EMI),主要由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生，通常称为辐射干扰。英分布极为复杂的电磁场大小特别是与频率有关。2.2.2來自信号线引入的干扰控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息外，总会有外部干扰信号侵入，侍号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的。2.2.3來自接地系统混乱的干扰系统正确的接地，是为了抑制电磁干扰的影响，乂能抑制设备向外发出干

7、扰;而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使车辆上整个的PLC系统无法正常工作。控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。这样会引起各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。屏蔽层、接地线和大地也有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下,屏蔽层内会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合干扰信号冋路。若系统地与英它接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生电位分布，影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱