高速動(dòng)車(chē)的電磁兼容

1、布線(xiàn)線(xiàn)槽電磁兼容布線(xiàn)線(xiàn)槽電磁兼容之之班級(jí)：電子班級(jí)：電子101 姓名：梁嘉誠(chéng)姓名：梁嘉誠(chéng) 學(xué)號(hào)：學(xué)號(hào)：1011002006引言：引言： 高速動(dòng)車(chē)組是集高壓、變頻、網(wǎng)絡(luò)通信、計(jì)算機(jī)控制于一體的復(fù)雜設(shè)備。其內(nèi)部電子、電氣設(shè)備布局非常緊密，導(dǎo)致高速動(dòng)車(chē)組線(xiàn)槽內(nèi)電纜敷設(shè)密度急劇增加，由此導(dǎo)致的電磁干擾問(wèn)題頻頻出現(xiàn)。由于車(chē)載電纜是高效的電磁波接收和輻射天線(xiàn)，也是干擾傳導(dǎo)的良好通道，絕大多數(shù)設(shè)備電磁兼容問(wèn)題的電纜造成的。在高速動(dòng)車(chē)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，大部分的故障均是由于傳感器采集的信號(hào)在傳輸過(guò)程中被電磁干擾污染，京廣線(xiàn)在2012年的統(tǒng)計(jì)的115次故障中，多數(shù)是因?yàn)閭鞲衅鱾鬏數(shù)男盘?hào)因電磁干擾導(dǎo)致的。一、一、線(xiàn)槽用不

2、同材質(zhì)的電磁特性和材質(zhì)選擇線(xiàn)槽用不同材質(zhì)的電磁特性和材質(zhì)選擇 高速動(dòng)車(chē)組線(xiàn)槽有金屬和非金屬兩類(lèi)，常見(jiàn)的金屬線(xiàn)槽材料為鋼質(zhì)和鋁質(zhì)，非金屬線(xiàn)槽材料為塑料材質(zhì)。金屬線(xiàn)槽的EMC特性比金屬的好。塑料材質(zhì)的線(xiàn)槽不具備電磁屏蔽的性能，起不到電磁防護(hù)的作用。鋁質(zhì)線(xiàn)槽的直流阻抗比相同的尺寸的鋼質(zhì)線(xiàn)槽低，但是如果需要對(duì)低頻磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行屏蔽的話(huà)，由于鋼的導(dǎo)磁率比鋁質(zhì)的要高，其傳輸阻抗會(huì)相對(duì)較低，因此鋼質(zhì)的線(xiàn)槽比鋁質(zhì)的線(xiàn)槽的屏蔽效果要好。但是鋼質(zhì)的質(zhì)量比鋁質(zhì)線(xiàn)槽的大很多，采用鋼質(zhì)線(xiàn)槽無(wú)疑增加了整車(chē)的質(zhì)量，給整車(chē)的設(shè)計(jì)造成不便。綜合考慮電磁特性、價(jià)格、質(zhì)量等因素，高速動(dòng)車(chē)組線(xiàn)槽選用鋁材質(zhì)。 二、線(xiàn)槽屏蔽和開(kāi)孔設(shè)計(jì)二、

3、線(xiàn)槽屏蔽和開(kāi)孔設(shè)計(jì) 屏蔽是一項(xiàng)既昂貴又難以實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)決定。屏蔽的實(shí)質(zhì)就是將關(guān)鍵的電路用一個(gè)屏蔽體包圍起來(lái)。使耦合到這個(gè)電路的電磁場(chǎng)通過(guò)反射和吸收被衰減。屏蔽設(shè)計(jì)的好壞由屏蔽效能來(lái)評(píng)價(jià)，屏蔽體的屏蔽效能可表示為： 其中T為穿過(guò)屏蔽板的凈傳輸系數(shù)；為入射阻抗與金屬層阻抗之比；t 為屏蔽體的厚度； 為金屬內(nèi)沿垂直方向的衰減常數(shù)， ； 為真空磁導(dǎo)率； 為材料磁導(dǎo)率； 為電荷面密度；f 為頻率。 從屏蔽效能的公式中可以得出屏蔽體的材料和厚度對(duì)屏蔽效能起著決定性的作用。選擇屏蔽材料時(shí)，通常選擇磁導(dǎo)率較大的材料，以保證屏蔽體具備良好的屏蔽衰減系數(shù)。其次要合理的選擇屏蔽體的厚度，對(duì)近場(chǎng)屏蔽來(lái)說(shuō)，屏蔽體的厚度在

4、一定的范圍內(nèi)越厚則屏蔽效能越高，高頻時(shí)，由于趨膚效應(yīng)，得到一定屏蔽效果所需屏蔽體的厚度減小。三、線(xiàn)槽接地設(shè)計(jì)三、線(xiàn)槽接地設(shè)計(jì) 線(xiàn)槽接地的目的是為線(xiàn)槽表面感應(yīng)電流提供電流流過(guò)的低阻抗路徑，釋放線(xiàn)槽殼上積攢的靜電和高頻干擾電流，減小接地區(qū)域之間流通電流的威脅和電位差。采用接地和搭接的措施保持相連接的所有線(xiàn)槽都具有相同的電位。線(xiàn)槽所起的屏蔽效果并不是鋁合金線(xiàn)槽本身對(duì)電場(chǎng)、磁場(chǎng)的吸收，而是在于線(xiàn)槽的接地，接地將線(xiàn)槽外側(cè)的感應(yīng)電荷引入大地，這樣就不會(huì)有感應(yīng)電場(chǎng)的存在。高速動(dòng)車(chē)組的相對(duì)零電位基準(zhǔn)是列車(chē)車(chē)體。高速動(dòng)車(chē)組的車(chē)載設(shè)備接地就是將設(shè)備的接地線(xiàn)合理的鏈接到列車(chē)的車(chē)體上。四、采用電磁兼容設(shè)計(jì)的高速動(dòng)車(chē)組布線(xiàn)四、采用電磁兼容設(shè)計(jì)的高速動(dòng)車(chē)組布線(xiàn)線(xiàn)槽線(xiàn)槽 高速動(dòng)車(chē)組內(nèi)電纜既包括電機(jī)電纜、變壓器電纜等極易產(chǎn)生干擾的電纜，又包括信號(hào)線(xiàn)、數(shù)據(jù)線(xiàn)、音頻電纜和視頻傳輸電纜等容易遭受干擾的電纜。這極大的增加了各種電纜間的電磁干擾。對(duì)線(xiàn)槽進(jìn)行合理的電磁兼容設(shè)計(jì)，以達(dá)到減弱線(xiàn)纜間相互干擾的目的。圖1圖3為采用上述技術(shù)進(jìn)行的動(dòng)車(chē)組車(chē)用典型線(xiàn)槽的設(shè)計(jì)。MVB:多功能車(chē)輛總線(xiàn)是一種主要用于（但也并非專(zhuān)用于）對(duì)有互操作性和互換性要求的互連設(shè)備之間的串行數(shù)據(jù)通信總線(xiàn)。WTB絞線(xiàn)式列車(chē)總線(xiàn)總結(jié)：總結(jié)： 對(duì)高速動(dòng)車(chē)組用線(xiàn)槽進(jìn)行系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計(jì)，包括線(xiàn)槽金屬材質(zhì)選擇、線(xiàn)槽屏蔽和開(kāi)孔、線(xiàn)槽