轻轨车电磁兼容设计浅析

轻轨车电磁兼容设计浅析

任忠华,刘洪涛,杨建龙

中车长春轨道客车股份有限公司 国家轨道客车工程研究中心，130062，长春

摘要：文章根据轨道列车电磁兼容设计标准，对标准的应用和车辆设计过程的通用方法进行总结；最终给出了车辆研发过程中，EMC需要满足的条件要素，文章的描述和总结可供地铁车辆设计的同行提供技术指引和参考。

关键词：轻轨车辆、电磁兼容 

0引言

车辆电磁兼容设计按标准分类可以为欧洲电信标准协会（ETSI）、国际电工委员会（IEC）、国际铁路联盟（UIC）、国际电信联盟（ITU）、GB/T 24338等[1]。文章对这些标准中关于地铁车辆研发设计进行了研究；总结了车辆EMC技术在依据标准和的同时需要考虑的设设计要素。

1电磁兼容应用设计

结合国内外标准和多个地铁车辆项目的试验情况，每种电缆在布置上需要遵循基本规则，线缆之间的必须保持一定的间距，以达到EN50121:2015的要求，具体见表1.

A1:电力电缆(一般为15 kV/16.67 Hz, 25kV/50 Hz, 1.5kV DC, 750V DC等);

A2:辅助供电电缆(如： AC230 V, 400 V);

B: 蓄电池电缆，控制电缆，未屏蔽信号电缆;

C: 屏蔽信号电缆，总线电缆，扬声器电缆，传感器电缆等。

电缆屏蔽层的接地有单端接地和双端接地两种普遍的方式。对于单端接地，如扬声器电缆、麦克风电缆、LCD等设备，通常作为回路导线可能仅与车体电势在一个地方进行连接；对于双端接地，所有设备与车体进行高传导性连接，接触面积尽可能达到最大。具体的屏蔽层接地EMC效果与频率的关系见表2[2]。

电磁兼容接地可以释放电缆屏蔽层、金属电缆槽或其他的编织屏蔽层中的电流，经过放电电容接地的电流，实现电子设备的静电放电，以保证设备和乘客安全。

2   磁场发射限值测试

地铁车辆承担乘客安全运输的基本功能，其车辆上安装牵引、辅助、滤波电抗器等高电压、大电流的电气装置，为此需要在设计阶段考虑车辆低频磁场发射值，根据EN50500的要求：客室内测试时测试点在发射源上方的地板表面进行测量，距地板测量高度宜为0.3 m、0.9 m 和1.5 m上进行测量；车辆外部测试时测量将在与轨道车辆外壳距离为0.3 m、距列车运行轨道（即轨平面）顶端高度为0.5 m、1.5 m 和2.5 m 的位置进行，同时应考虑轨道车辆的发射源（如功率变流器、功率电缆和电抗器）[3]。测点分布见图2所示，车辆试验过程中应安全按此测点的布置进行设备的布置和数据测试与比对。

                                  图2低频磁场发射限值测试位置

3结论

根据地铁车辆设计国内、国外标准，论述了实际车辆设计过程的关键要素；对于车辆的布线规则、屏蔽层接地规则等等进行详细分析；最后对车辆低频电磁发射限值进行的说明，文章的描述和总结可供地铁车辆设计的同行提供技术指引和参考。

参考文献

[1]  GB/T 24338：2009, 轨道交通电磁兼容性[S].

[2]  BS EN 50343:2014,Railway applications - Rolling stock - Rules for installation of cabling[S].

[3] BS EN 50500-2008+A1-2015, Measurement procedures of magnetic field levels generated by electronic and electrical apparatus in the railway environment with respect to human exposure[S].