輕軌車電磁兼容設計淺析

摘要：文章根據軌道列車電磁兼容設計標準，對標準的應用和車輛設計過程的通用方法進行總結；最終給出了車輛研發過程中，EMC需要滿足的條件要素，文章的描述和總結可供地鐵車輛設計的同行提供技術指引和參考。Keys：輕軌車輛、電磁兼容

0引言車輛電磁兼容設計按標準分類可以為歐洲電信標準協會（ETSI）、國際電工委員會（IEC）、國際鐵路聯盟（UIC）、國際電信聯盟（ITU）、GB/T24338等[1]。文章對這些標準中關于地鐵車輛研發設計進行了研究；總結了車輛EMC技術在依據標準和的同時需要考慮的設設計要素。1電磁兼容應用設計表1

電纜間距

(單位：m)電纜種類

A1

A2

B

C

A1

/

0.1

0.1

0.2A2

0.1

/

0.1

0.2B

0.1

0.1

/

0.1C

0.2

0.2

0.1

/結合國內外標準和多個地鐵車輛項目的試驗情況，每種電纜在布置上需要遵循基本規則，線纜之間的必須保持一定的間距，以達到EN50121:2015的要求，具體見表1.A1:電力電纜(一般為15kV/16.67Hz,25kV/50Hz,1.5kVDC,750VDC等);A2:輔助供電電纜(如：AC230V,400V);B:蓄電池電纜，控制電纜，未屏蔽信號電纜;C:屏蔽信號電纜，總線電纜，揚聲器電纜，傳感器電纜等。表2

屏蔽層接地效果場類型

頻率范圍

單端接地效果

雙端接地效果電場

f<1MHz

良好

良好電場

f>1MHz

無效果

良好磁場

f<1kHz

無效果

差磁場

f>1kHz

無效果

良好

0.2

0.1

/電纜屏蔽層的接地有單端接地和雙端接地兩種普遍的方式。對于單端接地，如揚聲器電纜、麥克風電纜、LCD等設備，通常作為回路導線可能僅與車體電勢在一個地方進行連接；對于雙端接地，所有設備與車體進行高傳導性連接，接觸面積盡可能達到最大。具體的屏蔽層接地EMC效果與頻率的關系見表2[2]。電磁兼容接地可以釋放電纜屏蔽層、金屬電纜槽或其他的編織屏蔽層中的電流，經過放電電容接地的電流，實現電子設備的靜電放電，以保證設備和乘客安全。2

磁場發射限值測試地鐵車輛承擔乘客安全運輸的基本功能，其車輛上安裝牽引、輔助、濾波電抗器等高電壓、大電流的電氣裝置，為此需要在設計階段考慮車輛低頻磁場發射值，根據EN50500的要求：客室內測試時測試點在發射源上方的地板表面進行測量，距地板測量高度宜為0.3m、0.9m和1.5m上進行測量；車輛外部測試時測量將在與軌道車輛外殼距離為0.3m、距列車運行軌道（即軌平面）頂端高度為0.5m、1.5m和2.5m的位置進行，同時應考慮軌道車輛的發射源（如功率變流器、功率電纜和電抗器）[3]。測點分布見圖2所示，車輛試驗過程中應安全按此測點的布置進行設備的布置和數據測試與比對。

圖2低頻磁場發射限值測試位置3結論根據地鐵車輛設計國內、國外標準，論述了實際車輛設計過程的關鍵要素；對于車輛的布線規則、屏蔽層接地規則等等進行詳細分析；最后對車輛低頻電磁發射限值進行的說明，文章的描述和總結可供地鐵車輛設計的同行提供技術指引和參考。Reference[1]

GB/T24338：2009,軌道交通電磁兼容性[S].[2]

BSEN50343:2014,Railwayapplications-Rollingstock-Rulesforinstallationofcabling[S].[3]BSEN50500-2008+A1-2015,Measurementproceduresofmagneticfieldlevelsgeneratedbyelectron