探讨供电系统对铁路信号系统的干扰

龙瑶

摘 要：随着网络信息技术和微电子技术的发展，我国的铁路信号系统也迎来了飞跃式的发展。所以对于如何增强铁路信号系统的抗干扰性，避免产生错误的输出信号，保证营运的过程中的安全性是我国目前在铁路运营中需要解决的技术问题，我们应该分析和探讨供电系统对铁路信号系统的干扰方式，为保障和维护铁路信号系统的稳定和安全性提供理论指导，具有一定的社会意义。

关键词：供电系统；铁路信号系统；对策措施

前言：铁路现代信息技术重要部分就是铁路的信号系统。随着现代计算机及微电子技术的快速发展，铁路信号系统逐渐成为铁路运营中不可替代的一部分，调度指挥自动化方面发挥着极为重要作用。高速铁路具有速度快，安全性高，车辆稳等特点，极易导致线路故障，短路的时候，会瞬间增大电流，轨道工作人员的生命安全会受到严重威胁，当这种情况发生时，会使信号设备受到严重损害，会严重威胁到列车的行车安全。牵引供电系统极易干扰和威胁到铁路信号系统。如果缺少一定的抗干扰措施，系统的运行将受到严重的影响 ，造成信号设备的损坏甚至产生错误的信息输出，导致重大事故的发生。

一、铁路供电系统的简介

电力系统这个词汇经常在生活中听到，电力系统是一种有机系统，它是将变电，民众的用电，以及发电和输电进行一个组合。当中发电的动力源就包含水能，太阳能，热能，核能等一些新型环保能源 以及一些传统能源。而对于铁路的供电系统来说，电力系统只是其中的一部分。也就是相当于一个巨大的电力系统中的一个分支系统。而如果单纯从供电方式出发，电力的供电系统和供电的牵引系统这两部分构成了铁路的供电系统。牵引供电系统主要是为电气化铁路的动车提供电力能源，这就起到了牵引作用。电力的供电系统范围运用的就更加广泛了，比如旅客的服务，调度指挥，和通信的信号等均会设计到电力供电系统对于如今的铁路供电系统的分布来说，其中的供电线路一般都是沿着铁路全线按照一个综合的电力贯穿线和一级一条的负荷电力贯穿线构成。而供电的间距也有很大的要求，一般的距离是三十到五十千米，而贯穿线的电压也一般在十千伏左右。但因为所在的环境不同，各个地方的数值也会有相应的调整。比如在海波较高的青藏地区，电压就需要再次增加，供电距离也会不断的增加，有时甚至可以增加到一百千米，是正常距离的两到三百。而且变电站的设置点的排列分布也是很重要的。

二、分析引供电系统对铁路信号系统的干扰方式

1.在电力机车行使的过程中，机车的轨道电路就会被电动力系统所干扰从而产生感性性。在使电机升起和电网出现波动的过程中，电压波容易产生变化，在这个变化的过程中感层次的谐波在轨道的电路中 发生感应，这样就会很容易导致信号控制方位的变化、继电器错误的吸起等问题。电力机车所产生的谐波电流对轨道电路的干扰主要分为在两个方面：一、列车没有实际占用某个运行空间，但轨道电路上会因为谐波电流的出现表现出一个运行区间被列车的占用继电器错误落下，这样就会导致安全的信号系统失去保障，这会导致该区间的火车无法正常运行，运输效率降低。二、车辆运行时，某个运行区间已经被列车实际占用，谐波电流的出现会使轨道电路中提示，这个区间没有任何列车的行使，应该要落下的继电器因为车辆的电磁干扰被错误吸起来，造成这种情况具有非常大危险性，极有可能发生两车之间撞车和追尾现象发生，列车上乘客生命财产安全受到严重威胁。综上所述，电磁环境在铁路信号系统安全可靠性方面有很大影响。

2.牵引电流回流造成的传导性干扰解析

铁路信号系统中的电路轨道是在绝缘处设置安装了扼流变压器，利用扼流变压器来接通钢轨的信号设备。在一般理想的情形下，扼流变压器的两端都有线圈，负责牵引两哥钢轨之间的电流，要依次经过两端的线圈，然后在经过变压器的中心接着转头流向第二个扼流变压器的两端上的线圈。假如两端的线圈匝数一样，牵引电流就会发生大小相等和方向相反的磁通量，这也会发生在扼流变压器的两端线圈。所以由于牵引电流的影响在扼流变压器中所造成的的总磁通量为0.由于牵引电流的抵消作用，信号线圈上就不会产生感应电势，信号设备就不会受到牵引电流的影响，在实际的操作中，两个钢轨之间通过的电流并不一样，这样就不能完全抵消扼流变压器线圈中所产生的磁通量，总的磁通量就不为0，牵引电流的不平衡会导致很多种问题的发生，比如干扰电压。烧损轨道电路的元器件。

3.地电位升高带来的影响

牵引电流经由钢轨回流时，由于因为大地和地线之间出现漏泄导电现象，电流会直接从地线漏泄导人大地，从而使大地的电位增高。通常电流导入越多，大地电位就会增加。如果信号电缆的接地点正好处于这个位置，大地电位的增高会决定信号电缆接触点的位置发生变化。一旦这种地电位的变化反窜到系统，各种地线点位都会受到影响。例如：在计算机中数字系统，这种地电位的变化会影响到工作的逻辑地位，会严重影响到系统的工作效果。因此，对于保持地电位的变化是至关重要的，它会影响计算机的数字系统的控制。特别是网络接触中发生短路时，短路故障发生附近的地电位升高。如果短路的位置出现在信号楼的周围，计算机的连锁系统的输出都会受到影响，这样计算机系统的正常工作也會受到影响，还有可能会 损坏信号设备，在电缆的接地点周围出现短路位置的时候，会降低电缆的传输质量，还能可能严重的导致电缆外皮损坏。

三、信号干扰的应对方法

1.设备措施

供电方式的选择有AT、BT等多种方式，但是这两种供电形式不仅可以提高牵引供电回路的相对性，还可以减少接触网感应电流影响；在牵引变电所中安装电容补偿装置，可以起到过滤作用，还可以改善功率数，同时减少谐波的干扰；我们应该采取合适的机车类型，在机车上安装并联补偿电容以及安装过滤装置。也要在电力机车变压器旁安装几次独立支路，即可以改善功率因数又可以同时可以减少感应性干扰同时滤去几次谐波。

2.工程措施

在直流供电情境下，应该架设架空回流线。利用接触网线和架空回流线之间的相互促进作用提高供电回路的相对性。这样牵引变电所会流回大部分经由架空回流线的回流电。在拥有轨道电路的地方，已经严令禁止钢轨与电路连接线直接接触。

3.设计措施

牵引电流回流线和行车房以及信号机房要保持相对的距离，否则牵引电流会导致电磁受到影响，所以安全距离至少在15米以上。在扼流变压器的地点选择上，主要受到轨道电路传输的影响。扼流变压器一头接触钢轨时会发生物理作用，会产生吸流作用。不仅消耗铁道电路的功率，还会导致传输的间距不断减小。根据种种研究显示，轨道电路的传输间距会不断减少，都是因为空扼流器变压器的增加量。

结束语：应用供电系统有好的一面，也有不好的一面。给人民带来便捷的同时也对铁路信号系统产生了一定影响。供电系统干扰铁路信号系统是多方面的且会产生不良的后果，影响人民人身财产安全，和生命安全。不太利于社会快速发展。相关部门应对此事引起高度重视，减少供电系统对铁路信号的电磁干扰，要采取措施预防和面对故障的发生，从设备，设计，工程等方面不断加以完善，保证铁路信号系统更加安全，推动可用性，可靠性以及稳定性的不断提高。所以我们应该完善应用供电系统，可以给人民带来方便的同时，还可以减少对铁路信号的影响。

参考文献：

[1]卡及尔江·艾海提.缘于牵引供电系统的铁路信号系统电磁干扰探析【J1冲国高新技术企业，2017（28）.

[2]李开湛.高速铁路电气化工程[M】.成都：西南交通大学出版社，2017.

[3]锚，里华，骆开源，张秀峰.牵引供电系挽中的电磁兼容性问题叨.铁道建筑技术，2017（6）：64—66.