强电电缆对信号线缆的近场祸合效应

牵引供电部分因其具有高电压、大电流的特性，变压器、整流器和逆变器等 设备产生的骚扰一直是人们研究的重点。 变压器、整流器和逆变器等设备会产生大量的谐波干扰。

谐波的存在会对高 压的电器设备产生很多的危害，如增加设备的损耗，使设备过载，温度升高:降 低功率因数，是设备的处理能力和寿命降低;增加绝缘中的介质损耗和局部放电 量，加速绝缘老化;使电动机性能变差;使电容器过载、膨胀和损坏等。

这部分变频设备对BTM产生的干扰主要是通过空间辐射，以近场祸合的方式 进入到BTM信号线缆中，从而影响BTM内部电路的解调和判决。这部分是研究 的重点和难点所在。 其他变频设备产生的空间电磁场部分，与牵引逆变产生的辐射骚扰相比小得 线缆的影响属于近场祸合的范围，这部分千扰很明显，是我们应该着重研究的。

由于在近场情况下，理论计算比较复杂，分布参数难以准确计算，以往的集总电 路模型不能直接运用。这里我们采用实验的手段，直接测量这部分骚扰的传输系 数。具体的实验过程及分析结论见本章第三节。 T3}T7为传输线通道，其传输函数与传输线的分布参数、长度、负载的阻抗 匹配程度等相关联。这部分已有许多的研究成果，可以参考文献【20卜[21〕来进行确 定。

另外，对于中间级各种信号转换设备的影响，可以通过实验测量出作用大小， 然后对结点的电压或电流进行修正。拿雷击放电产生的传导骚扰来说，从接触点 传导下来的电压V1，经过传输线传导到结点N4，这其中会有变压器、整流器等 设备的作用。这部分影响可以通过测量或仿真确定其衰减值，加上V1通过传输线 T3传导过来的电压，即为结点N4的电压V4。

其他结点处的电压电流可以采用同 样的方式来确定。 最终为了求得系统响应点的电压或电流，可以通过网络拓扑的信号流图建立 电路方程，代入各个祸合途径的传输函数，整理列出方程组。最后运用计算机数 值计算的方法解得系统响应。

这部分主要是针对牵引供电的强电线缆对信号线缆的近场藕合效应进行实验 分析。 为了定量地对这部分干扰影响的大小进行分析，设计了该实验。实验在屏蔽 室内进行测量。主要从频域的角度展开测试。为了深入全面的了解强电线缆对信 号线(弱电)线缆的干扰，分别考虑了信号线缆屏蔽层在不同接地方式下的受扰 情况，即双端接地、单端接地以及双端“浮地”这三种情况。而用作干扰源的电缆接 地方式保持不变，始终为双端接地状态。

另外，因为列车内大部分线缆的屏蔽层采用单端接地的方式，所以电缆受空 间电磁场的骚扰会大大减小。因为就电场屏蔽来讲，不论是单端接地还是双端接 地，接收电路的屏蔽层是接地的，就能够起到主动屏蔽的作用。而对于低频的磁 场来说，如果双端接地，接收电路的屏蔽层会构成环路。

地环路的面积越大，受 外界磁场的干扰越严重，但如果是单端接地的话，就会避免这种情况产生。对于 高频的磁场(f > 1MHz)来说，电缆的屏蔽层采用双端接地方式效果更好，因为同 轴电缆等效于三轴电缆，地环路的影响很小[i9]。因此BEM信号线缆来说，其信号 的频率在4MHz和27MHz左右，采用双端接地的方式最佳。