1、项目九 牵引网对通信信号的影响【学习目标学习目标】n1知识知识n 理解牵引网的结构及其对通信信号产生干扰影响的原因；n 掌握牵引网对通信信号产生干扰影响的危害；n 掌握通信信号线路采取的防护干扰措施；n 掌握电气化铁道防干扰措施。n2.能力能力n能说出牵引网各部分的名称和作用。n3.情感情感n 培养学生吃苦耐劳、不怕脏、不怕累的良好习惯；n 培养学生理论联系实际的良好习惯；n 培养良好的职业道德；n 激发浓厚的学习兴趣，培养良好的学习习惯和严谨的工作作风。【问题导入问题导入】n我们知道收音机和手机的信号会互相干扰，铁路线路牵引网附近架设很多通信信号线路，轨道旁安装许多信号设备，牵引网是高压供电
2、线路，他会不会对周围的这些弱电线路和设备造成干扰呢？又会产生哪些危害呢？通过采取哪些措施才能降低干扰呢？我们这一单元就是要解决这些问题。【理论知识理论知识】n电气化铁道牵引网是单相高压交流电网，在运行过程中，将会对沿线路线架设的通信信号线路产生杂音干扰，严重时，通过静电感应和电磁感应，将在邻近通信信号线路上产生危险电压，破坏设备绝缘，甚至威胁人员安全。n二、牵引网对通信信号产生的危害二、牵引网对通信信号产生的危害【理论知识理论知识】课题二课题二 牵引网干扰通信信号的对象和危害牵引网干扰通信信号的对象和危害1危险电压危险电压 在同时存在静电和电磁两种感应电压时，总感应电压等于两种感应电压的向在同
3、时存在静电和电磁两种感应电压时，总感应电压等于两种感应电压的向量和，总感应电压不能超过表量和，总感应电压不能超过表9-3所规定的电压允许值。所规定的电压允许值。牵引网运行状态通信线类别感应电压允许值（V）事故状态木杆750钢筋混凝土杆300正常状态木杆60钢筋混凝土杆36n二、牵引网对通信信号产生的危害二、牵引网对通信信号产生的危害【理论知识理论知识】课题二课题二 牵引网干扰通信信号的对象和危害牵引网干扰通信信号的对象和危害2杂音干扰杂音干扰 图9-4 韶山SS1型电力机车的电流波形 杂音干扰主要来自正常运行时牵引电流中的高次谐波。牵引电流是随时间波动的电流，当采用整流器式电力机车时，机车上的
4、交流将被整流成直流，在整流电流中会出现大量高次谐波，如图9-4所示。从图中可知，不仅正弦波形发生了很大的畸变，而且在波峰处产生了谐波成分。因此，交流电流除了如上所述能在通信线路中产生感应纵电动势外，其谐波成分也能在通信中造成谐波感应电压，形成通信中的杂音，这也就是我们通常所说的交流牵引网对沿线通信线路的杂音干扰 n二、牵引网对通信信号产生的危害二、牵引网对通信信号产生的危害【理论知识理论知识】课题二课题二 牵引网干扰通信信号的对象和危害牵引网干扰通信信号的对象和危害3电流干扰电流干扰 牵引网在轨道中的不平衡牵引电流、瞬间脉冲电流及谐波电流对铁路信号设备均会产生一定的干扰影响，主要表现为以下几个
5、方面：由于轨道继电器错误吸起，在站内、区间造成信号错误显示或造成锁闭电路的错误解锁；由于轨道继电器错误落下，在站内、区间造成错误显示停车信号，产生红光带。也可能在站内造成错误解锁；轨道继电器落下延误，使停车信号延迟显示而可能造成危险；二元二位轨道继电器翼板振动，使得继电器可靠性削弱；轨道电路烧保险。这种现象多发生在交叉渡线区段，特别是在经过某一道岔反位单机调车使用时，易造成扼流变压器的单边供电而形成不可低消的单边不平衡电流，当不平衡电流超过10A时就会造成烧保险，产生红光带。n一、通信线路采用的防护措施一、通信线路采用的防护措施【理论知识理论知识】课题二课题二 牵引网干扰通信信号的对象和危害牵
6、引网干扰通信信号的对象和危害1将架空通信明线改为高屏蔽通信电缆或光缆通信线路将架空通信明线改为高屏蔽通信电缆或光缆通信线路光缆通信是利用光波传递信息的一种通信方式。光纤通信技术的基本原理是将一个被传输的电信号，在光发生器中，变换成相应的光脉冲信号，这个光脉冲信号经光缆传输到对方的光接收器中，再变回电信号，以完成通信任务。光缆通信线路与金属电缆通信线路相比，有如下优点：一条光缆线路可同时传输电话路数多，在长途接力电话传输线路中，中继站间隔的距离长，这就可节省大量设备。通信质量高，光缆通信属于数字通信，传输的声音不失真。光纤是电绝缘介质，不受电、磁干扰影响。为解决电气化铁道和高压输电线对通信线路的
7、影响问题，可大量采用光缆通信线路。n一、通信线路采用的防护措施一、通信线路采用的防护措施【理论知识理论知识】课 题 三课 题 三 通 信 信 号 线 路 采 用 的 防 护 措 施通 信 信 号 线 路 采 用 的 防 护 措 施2将通信线改迁到远离交流电气化铁道的地带将通信线改迁到远离交流电气化铁道的地带要将通信线路中的感应电压降低到允许范围之内，一般须迁离铁路1km以上，而要使杂音干扰不超过一般标准，须迁离铁路2km以上。所以在通信线甚多的地区，通信改造投资过大。3在通信线路中加装中和变压器、杂音抑制器等。在通信线路中加装中和变压器、杂音抑制器等。4在通信器械设备方面，采用增音站、音响冲击
8、限制器等在通信器械设备方面，采用增音站、音响冲击限制器等 n二、铁路信号设备采取的防干扰措施二、铁路信号设备采取的防干扰措施【理论知识理论知识】课 题 三课 题 三 通 信 信 号 线 路 采 用 的 防 护 措 施通 信 信 号 线 路 采 用 的 防 护 措 施1轨道电路方面轨道电路方面 必须采用非工频制式的轨道电路；必须采用双轨条轨道电路；交叉渡线上两根直轨都通过牵引电流时应加绝缘节；钢轨接续线截面加大。其截面不小于50mm2；道岔跳线和钢轨引接线截面加大，引接线等阻；轨端连接线应采用焊接式（现多数采用“一塞一焊”较为安全、可靠的双套方式）；接触网支柱地线、桥梁等建筑物地线与钢轨地线相连
9、接，应符合有关的技术要求。n二、铁路信号设备采取的防干扰措施二、铁路信号设备采取的防干扰措施【理论知识理论知识】课 题 三课 题 三 通 信 信 号 线 路 采 用 的 防 护 措 施通 信 信 号 线 路 采 用 的 防 护 措 施2电器方面电器方面 采用与最大牵引电流相匹配的高容量扼流变压器；轨道电路接收端采用抗干扰的适配器。加设适配器是为了进一步改善牵引电流对轨道电路的干扰状况。加适配器在接受电路前端，其目的是对稳定干扰和冲击干扰中大的不平衡牵引电流进行滤波，至少应滤去95%以上；而适配器对有用信号电流的衰耗极少，不影响正常工作。适配器是第一级滤波器，滤掉50Hz不平衡电流（10A以内）
10、，其输入阻抗要与轨道电路的各项参数相匹配。对于10A以上的强大电流，由10A保险防护；轨道电路受电端轨道继电器线圈上并接防护盒，使之滤掉不平衡50Hz牵引电流。n二、铁路信号设备采取的防干扰措施二、铁路信号设备采取的防干扰措施【理论知识理论知识】课 题 三课 题 三 通 信 信 号 线 路 采 用 的 防 护 措 施通 信 信 号 线 路 采 用 的 防 护 措 施3日常维护方面日常维护方面 防止轨道电路绝缘单边破损。防止扼流变压器固定引入线的螺丝松动。要对吸上线加强检查和维修。维修时应注意检查火花间隙放电器。要加强钢轨的检查清扫工作；防止塞钉线及连接线的塞钉头松动 现场要对扼流变压器低压侧两
11、个线圈的电压进行经常性测试。n1带回流线的直接供电方式优点：带回流线的直接供电方式优点：n 供变电设施和牵引网结构简单，便于维护；n 一次性投资和运营维修费用少；n 供电可靠性高，故障范围影响小；n 牵引变压器容量小，便于接入电网。n2带回流线的直接供电方式缺点：带回流线的直接供电方式缺点：n 牵引变电所数量较多，外部电源工程数量和投资较大；n 防干扰性能较差；n 牵引网电压损失和电能损失较大【理论知识理论知识】课 题 四课 题 四 电 气 化 铁 道 采 用 的 防 护 措 施电 气 化 铁 道 采 用 的 防 护 措 施一、带架空回流线的直接供电方式（一、带架空回流线的直接供电方式（DN方
12、式）方式）n为了减少直接供电方式对弱电系统的电磁干扰，沿接触网架设一条回流线，并在接触网和回流线中串入吸流变压器，让牵引电流通过电力机车后从回流线返回牵引变电所，如图所示。n该方式防干扰效果好，但供电臂阻抗大，电压损失大，牵引变电所间距小。目前已基本不采用【理论知识理论知识】课 题 四课 题 四 电 气 化 铁 道 采 用 的 防 护 措 施电 气 化 铁 道 采 用 的 防 护 措 施二、吸流变压器供电方式（二、吸流变压器供电方式（BT方式）方式）n1AT供电方式优点：供电方式优点：n 供电能力强，供电距离远，牵引变电所选址方便、数量少，可减少外部电源工程投资；n 防干扰效果好，可改善电磁环
13、境，并减少防干扰费用；n 可减少电分相数量，从而有利于提高列车运行速度；n 牵引网载流能力强，牵引网电压损失和电能损失较小。n2AT供电方式缺点：供电方式缺点：n 供变电设施较多，牵引网结构较复杂。n 一次性投资大。n 施工和维修较困难。n 牵引变压器安装容量大，不便接入电网。【理论知识理论知识】课 题 四课 题 四 电 气 化 铁 道 采 用 的 防 护 措 施电 气 化 铁 道 采 用 的 防 护 措 施三、自耦变压器供电方式（三、自耦变压器供电方式（AT方式）方式）n 同轴电力电缆沿铁路线路埋同轴电力电缆沿铁路线路埋设，其内部芯线作为馈电线与接设，其内部芯线作为馈电线与接触网连接，外部导
14、体作为回流线触网连接，外部导体作为回流线与钢轨相接，每隔与钢轨相接，每隔510km作为作为一个分段一个分段n 基于同轴电力电缆本身所具有基于同轴电力电缆本身所具有的特性，因而有着防干扰的良好的特性，因而有着防干扰的良好效果。同轴电力电缆内、外导体效果。同轴电力电缆内、外导体是同轴的，且彼此绝缘，其间距是同轴的，且彼此绝缘，其间距离离13mm，这是任何架空线所不，这是任何架空线所不能比拟的，且阻抗小，供电距离能比拟的，且阻抗小，供电距离长，但投资较大长，但投资较大【理论知识理论知识】课 题 四课 题 四 电 气 化 铁 道 采 用 的 防 护 措 施电 气 化 铁 道 采 用 的 防 护 措 施
15、四、同轴电力电缆供电方式（四、同轴电力电缆供电方式（CC供电方式）供电方式）（T）同 轴 电同 轴 电缆缆（R）接触网接触网钢轨钢轨n阻尼装置主要是为了降低牵引阻尼装置主要是为了降低牵引电流中的高次谐波，以便减少电流中的高次谐波，以便减少对通信线的干扰。将有可能通对通信线的干扰。将有可能通过改变振荡回路，使谐波幅值过改变振荡回路，使谐波幅值降低，使杂音电压下降。降低，使杂音电压下降。n除此之外，牵引网架设了架空除此之外，牵引网架设了架空地线，可以减少了钢轨中的牵地线，可以减少了钢轨中的牵引电流，降低了钢轨电位。引电流，降低了钢轨电位。【理论知识理论知识】课 题 四课 题 四 电 气 化 铁 道 采 用 的 防 护 措 施电 气 化 铁 道 采 用 的 防 护 措 施五、牵引变电所加装阻尼装置五、牵引变电所加装阻尼装置小结：小结：n掌握通信信号线路采取的防护干扰措施；n掌握电气化铁道防干扰措施。作业：课后作业：课后习题习题2、3、4【理论知识理论知识】课 题 四课 题 四 电 气 化 铁 道 采 用 的 防 护 措 施电 气 化 铁 道 采 用 的 防 护 措 施谢谢 谢谢
