上海地铁1号线轨道电路抗干扰措施.doc

上海地铁1号线轨道电路抗干扰措施.doc上海地铁1号线轨道电路抗干扰措施摘要:阐述并分析了在上海地铁1号线轨道电路系统中所遇到的干扰源,探讨了干扰产生的原因,提出了相关抗干扰的措施。关键词:轨道电路;干扰;杭干扰上海地铁1号线轨道电路采用的是低音频无绝缘模拟轨道电路。轨道电路的分割是由调谐的阻抗联接变压器来完成的,此变压器用于均衡走行钢轨间的牵引回流并把音频信号祸合进、出钢轨。可见,钢轨即是传输信息的通道,又是牵引电流返回牵引变电所的回线,轨道电路抗干扰特性的优劣直接影响行车安全。上海地铁1号线的主要干扰源来自于:牵引电流的谐波干扰;电力机车传动系统(斩波器);随机噪声脉冲。这些干扰量的大小与谐波百分比、牵引电流的幅值及钢轨电特性的不平衡系数有直接关系,为提高抗干扰能力,应做好以下工作。1选择合理的轨道电路频率1号线牵引电流是由工频50Hz的电源,经12相整流产生的DC1500V牵引电源,其谐波电流所产生的主要频率都是300Hz的谐波,电力机车牵引斩波器工作在500Hz,因而轨道电路频率的选择必须避开这些谐波,且轨道电路接收器的滤波器必须提供足够的衰耗加以抑制。仅考虑牵引谐波,只有在频谱内300Hz间隔的地方才可考虑设置载波频率。同时考虑到,如果载波频率集中放在两邻近300Hz谐波的中间位置则可能同牵引谐波混频产生另一频率,为避免这种可能性的发生,应把轨道电路频率设置在300Hz谐波的1/4和3/4的间隔位置。同时,对牵引电流干扰源各次谐波百分比进行测试分析(表1),可见,在牵引状态下牵引电流的波形中50Hz及其奇次谐波所占百分比比较大,随着谐波次数的增高,百分比逐渐下降,而所有偶次谐波,它的百分比都很小,并且也服从谐波次数越高干扰源谐波所占百分比逐渐越小的规律。而在2400Hz以上,谐波百分比几乎为零。考虑以上因素(2400,避开500Hz谐波),通过优化选择,1号线轨道电路频率定在:F1=8x300+300x3/4=2625(Hz)F2=l2x300+300x1/4=3675(Hz)F3=9X300+300x3/4=2925(Hz)F4=11x300+300x1/4=3375(Hz)2控制钢轨电特性不平衡系数轨道电路的2根钢轨电特性存在纵向与横向的不对称,而钢轨阻抗(钢轨电阻和钢轨电抗的向量和)与漏泄导纳(漏泄电导和漏泄容抗的向量和)与频率高低有密切关系,因此,不平衡系数也和频率有关系,一般频率越高,不平衡系数越小,轨间出现的干扰也就越小。假设轨道电路接收端两根钢轨间的干扰电压为Vn,则Vn=(1/2)KiZOZe(1)式中:Ki为钢轨不平衡系数,Z0为总牵引电流,Ze为轨道电路输人阻抗。从式4可看出,减少不平衡系数,控制牵引回流,降低输人阻抗,将有效降低干扰电压。为减少不平衡系数,应严禁接触网铁塔地线及其它地线直接接人钢轨,在牵引变电站装设优质地线,以减少变电站附近钢轨内返回的牵引电流量。3邻近轨道电路采用交错检测电码率为连续检测列车,轨道电路必须连续设置,由一段轨道电路发送器使用的阻抗联接变压器,也为前方轨道电路的接收器使用。上海地铁1号线共有4个信号频率分配作为列车检测。阻抗联接变压器对牵引电流呈低阻抗通路,而对信号电流呈高阻抗,其阻抗是通过线圈调谐在1个特