议电气化铁路牵引供电对铁路信号设备的影响

张海龙

1.前言

随着社会的不断发展，铁路体系已经逐步走向了电气化的模式，逐步实现了重载和高速，到了2007年以后，中國电气化铁路里程已达到24046.6公里，这也标志着我国的铁路的各个支线已经实现了电气化的发展。不过，基于电气化模式下的铁路系统，随之而来的也有很多的问题，尤其是在铁路的信号设备方面出现了不少的问题。最近这些年，在每个铁路干线上，都有了一些新的技术和设备下的信号系统近，使得很多的矛盾都凸显出来了。因此，将这些问题解决好，已经成为铁路系统的信号方面的一个关键。

2.我国现有的电气化铁路的特点

在铁路运输系统中，通过电力进行牵引是一种主要的运输方式。这种方式能够将电力转变成一种动力，牵引着火车前进。目前，牵引体系主要是由变电所、接触电网、轨道电路以及回流路线等构成的。我国现在主要采取的供电手段就是自耦变压器供电的方式，这种方式的优点是所需要提供电力的距离相对较远，不会损失较多的牵引电压，对于信号受到的干扰也比较小。

3.电气化牵引供电对信号设备影响的原因及其分类

同某些采取电气化的系统的铁路进行对比，在电气化的干线中，信号设备常常是处于一种被动的位置，电气化铁路是一种高压环境下的体系，主要有这几个特征：首先是具有电压比较高，一般来说能够达到25千伏；其次是在牵引电流中，有时候能够达到数百甚至是上千万的电流；最后是具有非线性的负荷，基于在整改的过程中，电力机车就会产生很大的谐波。在电气化的牵引供电系统中主要可以分为四类：

（1）传导性干扰

所谓的传导性干扰，它是一种主要的对电气化铁路干扰因素。轨阻力、在接续线路中所产生的电流阻力、以及对地之间出现的泄露情况，甚至是在电压器的线圈中出现不同的对称性的一些因素所导致的。这些都是针对于铁轨上不同的电流的流向所设置的，这种情形下，就会形成不同的电流。由于电流的不一样，使得扼流变压器在不一样的部位，出现不一样的电动效应，致使变压器逐步实现压力升高的现象，当达到一定的数值后，轨道继电器出现错误的动作。

（2）容性耦合

在接触网处的电压是25kV，每当在强电线处，就会出现一对对地的电压，基于某些线路和大地之间的电压，使得在电线和通信线路中，很容易出现电容发生耦合的现象，因此，电流出现了分支到各个设备当中，因而产生了很多的静电情况，逐步形成了电容的耦合情况。

（3）感性耦合

每次当强电线中有电流经过的时候，在强电线和受到干扰的设备之间就会出现耦合电感，所以，感性耦合不单单同接触电网中的电流有着很大的关系，而且同接地的距离和长度也有很大的关系。

（4）阻性耦合/地电位影响

通过钢轨与大地之间漏导，牵引回流进入地下，从而使得在周围的电位有了一个升高的趋势，在大地系统中，出现的杂散的情况的时候，往往会对通信系统产生出一定的干扰作用，从而出现了电路出现短路的时候，这样导致了瞬间电流突然变大，大地中的电位呈现了上升的现象，这时候很容易出现危险的情况。

4.对于信号设备之间所采取的对策

基于使用不同的设备，产生的信号也不一样，这对于型号不一样的电气化出现的干扰情况也是不同的，因此，针对每一种信号，要采取的对策也不一样。比如说，对于铁路系统的通信电路当中，一般都是主要探究传导性的干扰的时候，主要就传输电缆而言，主要对于可能出现的溶性干扰的情况或者是感性干扰的情况。

（1）25Hz轨道电路

对于25Hz轨道电路中出现的传导性干扰情况，我们主要采取的是：一个方面是基于在电流的不平衡之下，所产生的脉冲电流，其波形主要是类似于正弦波形的情况，在这个当中，主要包含着直流电的因素在内，很容易导致轨道电路中出现某些元件处于一个饱和的状态，从而能造成电路中传输的信号电流出现了跌落的情况。

另一个方面是基于当前的脉冲所起到的干扰作用，使得接受器中的线性滤波器形成一个25Hz的衰减情况，同之前的25Hz信号有可能出现加和或者相减的情况，此时有可能造成轨道电路出现错误的波动的情况。

所以，针对这些情况可以采用的措施主要是：（a）不断提升扼流变压器之间的空隙，提升铁芯的电流。（b）在容易发生扼流变压器中加上抗干扰的线圈。

（2）机车信号

对于机车信号，一般也要采取相对应的对策，主要是采用数字化的滤波器以及运用频谱进行分析的手段处理。

（3）计算机连锁，集中调度，列控中心等电子设备所采取的措施

针对在铁路体系中的某些设备的干扰情况，这些干扰因素主要来自于电磁辐射，或者是电磁感应，以及地位电压方面的因素的干扰，唯一的解决办法就是对这些系统实施屏蔽，从源头上阻断传播的路径，从而能有效的减少产生辐射的情况，我们对于铁路系统中的电脑房间，在铁路的机械室内，一般都采取了屏蔽的方式进行处理，对于各个墙面也进行了相关的处理，每一个拥有电脑的设备室内，都进行了电磁兼容的相关实验，以保证能够达到所需要的标准，在实际当中进行有效的运用。

5.结束语

总而言之，对于这个铁路系统，每一个强电体系和弱电体系，他们之间是一个共存的关系，而且，为了保证整个铁路系统的运输安全，必须采取一系列的措施来使得运输体系安全运行，从而能够保证整个电气化设备处于一个安全的运行环境。

（作者单位：北京电务段）