刍议电气化牵引供电对ZPW-2000A轨道电路的干扰.docx

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刍议电气化牵引供电对ZPW-2000A轨道电路的干扰

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徐嘉

摘要：我国铁路行业发展迅速，各种先进的技术手段被用于这个行业，电气化就是其中非常重要的一种。虽然电气化给铁路运输带来非常大的便利，但它在使用过程中是存在一定安全隐患的，并且它本身对轨道电路存在着一定的干扰，基于此，本文针对电气化牵引供电对ZPW-2000A轨道电路的干扰及其原因进行分析，并提出了相应降低干扰的措施。

关键词：电气化;牵引供电;ZPW-2000A轨道电路;干扰

ZPW-2OO0A轨道电路是我国自主生产的一种自动闭塞电路制式，目前被大量投入使用。电气化铁路本身是强电系统，但ZPW-2OO0A轨道电路是弱电系统，并且还和牵引供电系统共用钢轨通道，所以，必须要考虑到牵引供电对ZPW-2OO0A轨道电路的干扰，比如运行产生的谐波、电磁干扰等[1]。

一、电气化牵引供电对ZPW-2OO0A轨道电路的干扰

电气化铁路的牵引供电方式分直接供电方式、自耦变压器供电方式、直供+回流的供电方式，无论哪种供电方式，对ZPW-2OO0A轨道电路都存在一定的干扰。

（一）传导性干扰

传导性干扰，又叫牵引电流不平衡，在供电时，通过两侧钢轨的电流不相等，存在偏差，产生这种情况的原因有很多，常见的原因主要是：钢轨本身材料和长度的影响、扼流变压器的线圈不对称、电流出现泄漏等[1]。牵引电流不平衡对轨道电路形成干扰的具体原理如图1所示。

理想的情况下，两个钢轨中同一时间通过的牵引电流应该是相等的，即I1=I2。但因干扰因素，导致在相同的时间通过两侧钢轨的电流不相等（即I1≠I2），这时，某一条钢轨上多余的电流会流入SVA（空心线圈）（图中I3），这样，干扰电压就已经形成了，之后干扰电压会进行耦合，传送到信号设备上，对ZPW-2OO0A轨道电路形成干扰。这种干扰的主要成分是50Hz及其谐波，主要是奇次谐波，整体含量受到列车特性的影响。表1为谐波的典型比例表：

从上面这个表中的数据可以看出，奇次谐波占比是大于偶次谐波的，并且这个占比随着频率的增加而减小，因此，ZPW-2000A轨道电路在设计时对载波的选择一定要尽可能的避开50Hz的奇次谐波[1]。

（二）容性耦合干扰

一般接触网的电压在25kV左右，会使强电线上存在对地电压，这时受到干扰的设备会和大地间产生电压差形成电容耦合[2]。这样会使得强电流出现在弱电路中，产生感应电动势。电容的大小、受干扰设备之间的距离会影响容性耦合的电场强度。

（三）感性耦合干扰

牵引电流因为是进行供电的，所以它的电流非常大，如果流入强电线中，就会导致强电线和被干扰的设备之间出现耦合电感，从而导致被干扰设备内部出现感性耦合电[2]。电网的电流大小、距离等会影响感性耦合干扰。

（四）接地电位上升影响

在地线和地面之间会安装漏电导体，如果地线电流泄漏，会通过导体流入地面，导致地面电位提升，所对应的电缆接地电位也会随之升高。出现了这种情况，很容易导致短路问题，从而损坏各种电子设备，影响整个轨道电路的运行。

二、产生干扰的原因

电气化牵引供电具有以下的特点：

（一）牵引供电的电压非常的高，一般在25kV;

（二）牵引供电的电流非常大，最高的可达上千安培。

（三）使用这种供电方式的列车，它在运行过程中必定会产生谐波，并且还会出现大量的辐射。

以上三个特点都是电气化牵引供电对ZPW-200OA轨道电路形成干扰的原因。

三、降低干扰的主要措施

本文将降低干扰的措施分为在设计中和在施工及维护中两个部分。

（一）在设计中

（1）空心的线圈选择：目前牵引电流常常使用的是50Hz的，当钢轨上的牵引电流不相等时，就会有电流流入空心线圈。所以，对空心线圈的选择一定要注意，最好是能相当于短路，这样才能保证电流平衡。

（2）载频选择：载频选择最主要的是要避开50Hz的单次谐波，以减少对轨道电路的干扰。

（3）频偏一般是±11Hz.

（4）低频选择：ZPW-2OO0A轨道电路中，需要使用18种低频，在选择低频时，要注意避免产生谐波，对轨道电路进行二次干扰。

（5）傳输电缆的选择，要选用内部屏蔽数字信号的传输电缆，这种电缆的抗干扰能力较强。

（二）在系统施工及日常维修中

（1）区分牵引电流

钢轨同时作为电气化的牵引回流通道和信号传输通道，连接了不同的设备，但这要求轨道电路具有很强的兼容性。同时，为了保障各自的效果，需要将扼流变压器放在钢轨的绝缘位置，保证电流的独立。

（2）降低钢轨电力不平衡度

1）对钢轨两侧随时进行检查，保证它们的阻抗相同，尽可能的保证电流的平衡。

2）接地线不能直接和钢轨连接，需要通过扼流变压器间接的和钢轨进行连接，这样才能有效解决电路不平衡问题。

3）增强变电所地线的可靠性，控制附近的电压，减少对钢轨电压的影响。

4）针对同