高速動車的電磁兼容

1、布線線槽電磁兼容布線線槽電磁兼容之之班級：電子班級：電子101 姓名：梁嘉誠姓名：梁嘉誠 學(xué)號：學(xué)號：1011002006引言：引言： 高速動車組是集高壓、變頻、網(wǎng)絡(luò)通信、計(jì)算機(jī)控制于一體的復(fù)雜設(shè)備。其內(nèi)部電子、電氣設(shè)備布局非常緊密，導(dǎo)致高速動車組線槽內(nèi)電纜敷設(shè)密度急劇增加，由此導(dǎo)致的電磁干擾問題頻頻出現(xiàn)。由于車載電纜是高效的電磁波接收和輻射天線，也是干擾傳導(dǎo)的良好通道，絕大多數(shù)設(shè)備電磁兼容問題的電纜造成的。在高速動車運(yùn)營過程中，大部分的故障均是由于傳感器采集的信號在傳輸過程中被電磁干擾污染，京廣線在2012年的統(tǒng)計(jì)的115次故障中，多數(shù)是因?yàn)閭鞲衅鱾鬏數(shù)男盘栆螂姶鸥蓴_導(dǎo)致的。一、一、線槽用不

2、同材質(zhì)的電磁特性和材質(zhì)選擇線槽用不同材質(zhì)的電磁特性和材質(zhì)選擇 高速動車組線槽有金屬和非金屬兩類，常見的金屬線槽材料為鋼質(zhì)和鋁質(zhì)，非金屬線槽材料為塑料材質(zhì)。金屬線槽的EMC特性比金屬的好。塑料材質(zhì)的線槽不具備電磁屏蔽的性能，起不到電磁防護(hù)的作用。鋁質(zhì)線槽的直流阻抗比相同的尺寸的鋼質(zhì)線槽低，但是如果需要對低頻磁場信號進(jìn)行屏蔽的話，由于鋼的導(dǎo)磁率比鋁質(zhì)的要高，其傳輸阻抗會相對較低，因此鋼質(zhì)的線槽比鋁質(zhì)的線槽的屏蔽效果要好。但是鋼質(zhì)的質(zhì)量比鋁質(zhì)線槽的大很多，采用鋼質(zhì)線槽無疑增加了整車的質(zhì)量，給整車的設(shè)計(jì)造成不便。綜合考慮電磁特性、價(jià)格、質(zhì)量等因素，高速動車組線槽選用鋁材質(zhì)。 二、線槽屏蔽和開孔設(shè)計(jì)二、

3、線槽屏蔽和開孔設(shè)計(jì) 屏蔽是一項(xiàng)既昂貴又難以實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)決定。屏蔽的實(shí)質(zhì)就是將關(guān)鍵的電路用一個(gè)屏蔽體包圍起來。使耦合到這個(gè)電路的電磁場通過反射和吸收被衰減。屏蔽設(shè)計(jì)的好壞由屏蔽效能來評價(jià)，屏蔽體的屏蔽效能可表示為： 其中T為穿過屏蔽板的凈傳輸系數(shù)；為入射阻抗與金屬層阻抗之比；t 為屏蔽體的厚度； 為金屬內(nèi)沿垂直方向的衰減常數(shù)， ； 為真空磁導(dǎo)率； 為材料磁導(dǎo)率； 為電荷面密度；f 為頻率。 從屏蔽效能的公式中可以得出屏蔽體的材料和厚度對屏蔽效能起著決定性的作用。選擇屏蔽材料時(shí)，通常選擇磁導(dǎo)率較大的材料，以保證屏蔽體具備良好的屏蔽衰減系數(shù)。其次要合理的選擇屏蔽體的厚度，對近場屏蔽來說，屏蔽體的厚度在

4、一定的范圍內(nèi)越厚則屏蔽效能越高，高頻時(shí)，由于趨膚效應(yīng)，得到一定屏蔽效果所需屏蔽體的厚度減小。三、線槽接地設(shè)計(jì)三、線槽接地設(shè)計(jì) 線槽接地的目的是為線槽表面感應(yīng)電流提供電流流過的低阻抗路徑，釋放線槽殼上積攢的靜電和高頻干擾電流，減小接地區(qū)域之間流通電流的威脅和電位差。采用接地和搭接的措施保持相連接的所有線槽都具有相同的電位。線槽所起的屏蔽效果并不是鋁合金線槽本身對電場、磁場的吸收，而是在于線槽的接地，接地將線槽外側(cè)的感應(yīng)電荷引入大地，這樣就不會有感應(yīng)電場的存在。高速動車組的相對零電位基準(zhǔn)是列車車體。高速動車組的車載設(shè)備接地就是將設(shè)備的接地線合理的鏈接到列車的車體上。四、采用電磁兼容設(shè)計(jì)的高速動車組布線四、采用電磁兼容設(shè)計(jì)的高速動車組布線線槽線槽 高速動車組內(nèi)電纜既包括電機(jī)電纜、變壓器電纜等極易產(chǎn)生干擾的電纜，又包括信號線、數(shù)據(jù)線、音頻電纜和視頻傳輸電纜等容易遭受干擾的電纜。這極大的增加了各種電纜間的電磁干擾。對線槽進(jìn)行合理的電磁兼容設(shè)計(jì)，以達(dá)到減弱線纜間相互干擾的目的。圖1圖3為采用上述技術(shù)進(jìn)行的動車組車用典型線槽的設(shè)計(jì)。MVB:多功能車輛總線是一種主要用于（但也并非專用于）對有互操作性和互換性要求的互連設(shè)備之間的串行數(shù)據(jù)通信總線。WTB絞線式列車總線總結(jié)：總結(jié)： 對高速動車組用線槽進(jìn)行系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計(jì)，包括線槽金屬材質(zhì)選擇、線槽屏蔽和開孔、線槽