本篇文章是由《家用汽車》發(fā)表的一篇汽車論文，創(chuàng)刊于2005年，是由中國(guó)汽車報(bào)社主辦、人民日?qǐng)?bào)社主管，中國(guó)能源汽車傳播集團(tuán)主辦的一本面向都市家庭的汽車消費(fèi)類雜志。雜志以汽車為核心，以家庭為載體，以生活為半徑，用時(shí)尚的觸角感受汽車，用時(shí)尚的元素解讀汽車，立志為讀者呈現(xiàn)與眾不同的家用汽車消費(fèi)資訊。

　　摘要：文章結(jié)合城軌車輛電磁兼容的現(xiàn)狀和電磁兼容的基本原理，從設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，時(shí)城軌車輛的電磁兼容性基本設(shè)計(jì)原則和方法進(jìn)行了闡述。

　　關(guān)鍵詞：城軌車輛電磁兼容接地屏蔽布線

　　1.概述

　　城軌車輛是集高壓、變頻、網(wǎng)絡(luò)通信、計(jì)算機(jī)控制于一體的系統(tǒng)設(shè)備，內(nèi)部采用變頻變壓逆變器(VVVF)調(diào)速、異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流傳動(dòng)系統(tǒng)和半導(dǎo)體靜止逆變電源( SIV)等附帶豐富諧波的大功率設(shè)備，同時(shí)還有大量微處理器對(duì)牽引、制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制及診斷，并且安裝有車載信號(hào)、無線通信和乘客信息等系統(tǒng)。為使車上的各種電氣設(shè)備都能正常工作，互不干擾，保護(hù)乘客的身心健康，向乘客提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，電磁兼容已經(jīng)成為車輛能否可靠運(yùn)行的一個(gè)重要問題，因此，必須將電磁兼容性設(shè)計(jì)貫穿于整個(gè)城軌車輛的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。

　　2.電磁兼容的三要素

　　電磁兼容是設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁干擾能力，它包括電磁干擾和抗電磁干擾兩個(gè)方面。電磁干擾造成設(shè)備性能降級(jí)或失效。電磁兼容必須同時(shí)具備三個(gè)要素：首先是有一個(gè)電磁發(fā)射源，其次是有電磁干擾敏感設(shè)備，第三要存在一條電磁干擾的耦合通路，把能量從電磁發(fā)射源傳遞到電磁敏感設(shè)備。

　　在城軌車輛的設(shè)計(jì)中，既要充分考慮車輛內(nèi)部設(shè)備的抗電磁干擾能力，又要避免這些設(shè)備對(duì)其它設(shè)備造成電磁干擾，為使城軌車輛既能在復(fù)雜的電磁環(huán)境下可靠的工作，又不對(duì)外界環(huán)境產(chǎn)生過大的干擾，基本措施是抑制干擾源、切斷電磁干擾的傳播途徑、提高設(shè)備和系統(tǒng)的抗干擾能力。在城軌車輛的電磁兼容設(shè)計(jì)中主要從接地、布線、屏蔽等幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。

　　3.城軌車輛的電磁兼容設(shè)計(jì)原則

　　3.1接地設(shè)計(jì)

　　合理的接地是最經(jīng)濟(jì)有效的電磁兼容設(shè)計(jì)技術(shù)，是解決EMI問題最廉價(jià)有效的方法。良好的接地系統(tǒng)并不會(huì)增加整車的成本，它既能提高系統(tǒng)的抗擾度，又能夠減少干擾發(fā)射。對(duì)于車內(nèi)弱電系統(tǒng)來說，接地除了泄放小電流外，還用于設(shè)定一個(gè)基準(zhǔn)電位，避免各種耦合干擾。

　　3.1.1接地方式的選擇

　　接地可以分為單點(diǎn)接地、二點(diǎn)接地和混合接地3種：1)單點(diǎn)接地是最簡(jiǎn)單的，它能夠消除公共阻抗耦合和低頻地環(huán)路，使地線上其它部分的電流不會(huì)耦合進(jìn)電路。對(duì)于頻率1MHz以下的低頻電路，屏蔽層一端接地能起到很好的效果，所以，音頻和視頻電纜只需在一端接地。2)對(duì)于頻率高于1MHz的高頻電路，屏蔽層兩端接地，不論對(duì)電場(chǎng)還是對(duì)磁場(chǎng)都能起到屏蔽作用。MVB總線傳輸?shù)氖强焖贁?shù)字信號(hào)，屏蔽層需兩端接地。3)混合接地就是屏蔽層一端直接接地，另一端通過一個(gè)小電容接地。小電容接地端在低頻時(shí)相當(dāng)于開路，在高頻時(shí)電容阻抗很低，相當(dāng)于屏蔽層兩端接地。此種接地方法適用頻率范圍寬的電路。

　　3.1.2車輛接地設(shè)計(jì)

　　車輛接地可分為保護(hù)接地和工作接地兩大類。

　　對(duì)于保護(hù)性接地，列車所有的傳導(dǎo)部件例如轉(zhuǎn)向架，牽引電機(jī)外殼，逆變器箱體等都通過低阻抗的接地連接與車體相連，而車體本身通過接地電纜相互連接，這確保了所有觸碰得到的電氣傳導(dǎo)部件都基本處于零電位，對(duì)工作人員來說是安全的工作電位。另一方面，牽引箱、高壓箱、車內(nèi)電氣柜、電子柜等又是車輛電磁兼容的主要干擾源，考慮到電磁兼容，這些箱體的金屬外殼和車體電位一致可減少射頻干擾。 工作接地是為保證地鐵上電力或電子設(shè)備能可靠工作，通過輪軌提供一個(gè)線路電流的負(fù)極回流，主要包括1500V直流、IlOV直流和380V交流接地。`

　　3.2布線設(shè)計(jì)

　　電纜易受電磁干擾，同樣它也可能成為干擾源。在城軌車輛中1500V高壓回路電纜、電機(jī)電纜、制動(dòng)電阻電纜和輔助逆變器電纜易產(chǎn)生干擾，而MVB電纜、PIS和ATC信號(hào)電纜容易受到干擾，IlOV控制電纜既可能受干擾又可能成為干擾源。在城軌車輛布線中應(yīng)該遵循以下原則：

　　1)在城軌車輛布線電纜敷設(shè)時(shí)，所有的電纜均應(yīng)按電磁兼容性進(jìn)行電纜類別分類，根據(jù)《EN50343-2003鐵路應(yīng)用一機(jī)車車輛布線規(guī)則》城軌車輛上電纜可分為表I中的A、B、C三類。

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