重庆轻轨较新线电磁干扰测试研究
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摘要由于单轨交通在我国首次使用，它与传统铁路的信号传输与控制方式有所不同，在什么样的电磁环境下能保证信号传输不受影响是本次电磁干扰测试的主要目的。结合工程实际，在重庆轻轨开通前和试运行阶段进行了电磁环境和电磁感应的实际测试。
关键词 轻轨 电磁环境 电磁干扰 电磁感应 信号传输 测试
中图分类号：U239.3 文献标识码： A 文章编号：
一、概述
重庆轻轨采用跨座式单轨交通方式是我国首次引进日本技术。车辆的走行轮、道向轮和稳定轮均采用充气橡胶轮胎。重庆轻轨较新线一期工程是从较场口至大堰村，全长14.35公里。
传统铁路轨道电路是利用钢轨导电特性，将钢轨做为传输通道，列车压入该轨道电路时通过列车轨道轮对短路钢轨，使受电端的继电器落下，表明列车占用该轨道电路区段。机车前方安装的接受无线信号的线圈，可以获得地面控制的信息。而单轨交通是采用PC混凝土或钢箱梁，为了检测列车占用情况，重庆单轨交通采用日本信号公司ATP车载及轨旁设备。该设备是在PC梁或钢箱梁面上预埋轨道环路，通过轨道环路发送列车检测信息和ATP控制信息。在列车没有压入该轨道环线区段时，地面环线接收设备可以接收到TD检查信号而使环线继电器抬起，表明该环线区段没有被列车占用。一旦列车占用该环线区段，列车车头和车尾不断发送的TD调制信号将会叠加到地面环线上，使地面环线接收设备不能正常工作，环线继电器落下，表明环线被占用。ATP地面控制信号和轮轨式轨道电路工作原理一样，在送电端叠加发码，与TD检查环线共用同一环路，利用环线向机车耦合感应ATP控制信号。
由于单轨交通在我国首次使用，它与传统铁路的信号传输与控制方式有所不同，在什么样的电磁环境下能保证信号传输不受影响是本次电磁干扰测试的主要目的。结合工程实际，在重庆轻轨开通前和试运行阶段进行了电磁环境和电磁感应的实际测试。
二、测试内容
1、重庆轻轨的电磁环境。
2、重庆轻轨通电前后强电线路对信号传输线路的电磁感应情况。
三、主要技术指标
1、ATP控制信号载频
上行—20KHz下行—21KHz（调制频率：16Hz 19Hz 22Hz 25Hz 28Hz 31Hz 34Hz 41Hz 54Hz 63Hz 72Hz 78Hz）
2、列车检测信号载频
地面—14.25KHz （调制频率：97Hz）
上行—13.50KHz （调制频率：112Hz）
下行—15.00KHz （调制频率：112Hz）
3、列车开关门信号载频18.5KHz(调制频率42Hz 54Hz 64Hz)
四、测试结果
1、电磁环境
由于机车的检测信号和控制信号均采用无线传输方式，如果外界有同频带大信号有可能干扰轻轨信号传输。沿轻轨线路进行电磁环境测试和信号场强测试可以预测信号传输是否受到影响。
电磁环境测试频率范围：10KHz—25KHz
信号场强测试频点：20KHz21KHz13.5KHz14.5KHz
15KHz18.5KHz
检波方式：准峰值峰值平均值
中频带宽：10KHz0.5KHz0.2KHz
测试结果汇总如下表所示：
2、重庆轻轨通电前后强电线路对信号传输线路的电磁感应情况
2.1电磁感应分析
感应纵电动势影响：当强电线中有电流通过时，在其周围一定会产生电磁场。如果在这个电磁场作用的区域内有信号线存在，当在强电线中有电流流过时，在信号线中会感生纵电势，从而形成电磁影响。由于重庆轻轨铁道使用直流供电，其感应影响可以不考虑，进行感应纵电动势测试，主要是考虑外界高压电力线的影响。
杂音干扰影响：由于对称电缆与轻轨铁道供电线路的距离很近，有可能对对称电缆回路上感应产生杂音电压。
静电影响：由于强电线中有电压存在，将在其周围产生电场，电场则会在电信线上感应静电电压，形成静电电流影响。
2.2测试项目及方法
依据本次轻轨铁道对信号线路的电磁影响测试的要求，测试项目为（1）感应电动势的测试，（2）电缆回线的杂音电压测试，（3）静电影响测试。测试分两次，分别进行了开通前测试和试运行阶段测试，比较通电前、后的测试结果。测试区段选取动物园站至大坪站，测试地点在动物园站，仪表采用R9211波形分析仪，测试频率为13.5 KHZ、15 KHZ、14.25 KHZ、20 KHZ、21 KHZ。
2.2.1、感应电动势的测试
在信号电缆中选择一根芯线，分别在动物园站、大坪站进行确认，动物园站为始端，大坪站为终端。终端芯线接地，始端测量仪表一端接地、另一端接引入架上的接线端子对该芯线进行测量，分别测量频率为13.5KHZ、15KHZ、14.25KHZ、20KHZ、21KHZ 时的感应电动势，测量仪表记录并打印测量结果。
此次测试分两次，分别在开通前和试运行阶段进行测试，开通前测试结果为-70dBv~-80dBv；试运行阶段测量结果为-60dBv~-70dBv。
2.2.2、电缆回线的杂音电压测试
在信号电缆中选取一对回线，分别在动物园站、大坪站进行确认，动物园站为始端，大坪站为终端。终端接600欧姆电阻，始端接600欧姆电阻并跨接测量仪对该芯线表进行测量，分别测量频率为13.5KHZ、15KHZ、14.25KHZ、20KHZ、21KHZ 时的杂音电压，测量仪表记录并打印测量结果。
此次测试分两次，分别在开通前和试运行阶段进行测试，开通前测试结果为-55 dBv~-65dBv；试运行阶段测试结果为-60dBv。
2.2.3、静电影响
在信号电缆中选一根芯线，分别在动物园站、大坪站进行确认，物园站为始端，大坪站为终端。终端对地绝缘，始端接600欧姆电阻并跨接测量仪表对该芯线进行测量，测量频率为宽频(5kHz~30kHz)。
此次测试分两次，分别在开通前和试运行阶段进行测试，开通前测试结果为-60 dBv~-70dBv；试运行阶段测试结果为-50 dBv~-60dBv。
五、结论
1、电磁环境测试结果。在重庆轻轨信号传输频带范围内，外界干扰信号没有超出信号本身的强度，与日本技术人员在轨旁列车检查装置FAT输出点、ATP车载系统设备BPF输出所检测的干扰信号不超标的结论一致。
2、强电线路对信号传输线路的电磁感应测试结果。通过通电前、后现场测量，现有外界强电线及轻轨供电系统对信号线路电磁干扰的影响很小，不会影响信号系统的运行。