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軌道交通機(jī)車車輛運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)發(fā)射和牽引變電所發(fā)射的測量方法檢測

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發(fā)布時(shí)間：2025-10-21 13:52:18 更新時(shí)間：2025-10-20 13:52:18

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

軌道交通機(jī)車車輛運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)發(fā)射和牽引變電所發(fā)射的測量方法檢測

軌道交通機(jī)車車輛運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)發(fā)射和牽引變電所發(fā)射的測量方法檢測

隨著城市軌道交通的飛速發(fā)展，機(jī)車車輛在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的電磁發(fā)射以及為其供電的牽引變流所發(fā)射的電磁干擾問題日益受到關(guān)注。這些發(fā)射不僅可能影響沿線其他電子設(shè)備的正常工作，還可能對通信信號、列車控制系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)施造成干擾，甚至威脅到運(yùn)營安全。因此，建立一套科學(xué)、準(zhǔn)確、可重復(fù)的測量方法，對上述發(fā)射進(jìn)行有效檢測和評估，是確保軌道交通電磁兼容性和運(yùn)營可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本方法檢測旨在詳細(xì)闡述針對機(jī)車車輛運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)（包括牽引系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等）以及牽引變流所（主要包含整流、逆變等電力電子設(shè)備）所產(chǎn)生的電磁發(fā)射的現(xiàn)場測量流程與核心技術(shù)要點(diǎn)。

檢測項(xiàng)目

檢測項(xiàng)目主要分為兩大類：機(jī)車車輛運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)發(fā)射檢測和牽引變流所發(fā)射檢測。

機(jī)車車輛運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)發(fā)射檢測項(xiàng)目具體包括：
1. 傳導(dǎo)發(fā)射測量：重點(diǎn)檢測通過電源線、信號線等電纜耦合出去的干擾信號，頻率范圍通常覆蓋低頻至高頻。
2. 輻射發(fā)射測量：重點(diǎn)檢測通過空間傳播的電磁場干擾，需在車輛運(yùn)行的不同工況（如啟動、加速、勻速、制動）下進(jìn)行。
3. 寬帶噪聲測量：針對系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的連續(xù)頻譜干擾進(jìn)行捕獲和分析。
4. 窄帶干擾測量：針對特定頻率點(diǎn)（如開關(guān)頻率及其諧波）的離散干擾進(jìn)行精確測量。

牽引變流所發(fā)射檢測項(xiàng)目具體包括：
1. 工頻諧波發(fā)射測量：評估變流所注入電網(wǎng)的電流諧波含量，關(guān)注各次諧波電流的大小和畸變率。
2. 高頻傳導(dǎo)發(fā)射測量：檢測變流所設(shè)備通過供電線路向外發(fā)射的高頻干擾信號。
3. 輻射場強(qiáng)測量：在變流所周圍特定距離和高度點(diǎn)，測量其設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的空間輻射電磁場強(qiáng)度。
4. 電壓波動與閃變測量：評估變流所運(yùn)行時(shí)引起的電網(wǎng)電壓變化對敏感設(shè)備的影響。

檢測儀器

進(jìn)行上述檢測需要一系列高精度的專用儀器設(shè)備，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

核心檢測儀器包括：
1. 電磁干擾接收機(jī)：具備峰值、準(zhǔn)峰值、平均值等多種檢波方式，用于精確測量傳導(dǎo)和輻射發(fā)射的幅度。
2. 頻譜分析儀：用于寬帶掃描和窄帶分析，能夠快速定位干擾源的中心頻率和帶寬。
3. 電流探頭和電壓探頭：用于非接觸式或接觸式測量電纜上的傳導(dǎo)干擾電流和電壓。
4. 天線系統(tǒng)：包括有源/無源桿狀天線、雙錐天線、對數(shù)周期天線、喇叭天線等，用于接收不同頻段的輻射信號。
5. 線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)（LISN）：為傳導(dǎo)發(fā)射測量提供標(biāo)準(zhǔn)化的電源阻抗，并隔離電網(wǎng)背景噪聲。
6. 功率分析儀或電能質(zhì)量分析儀：專門用于牽引變流所的工頻諧波、閃變等電能質(zhì)量參數(shù)的測量。
7. 數(shù)據(jù)記錄儀與控制系統(tǒng)：用于自動化控制測試流程，并長時(shí)間記錄測量數(shù)據(jù)以供后續(xù)分析。

所有儀器在使用前均需經(jīng)過計(jì)量校準(zhǔn)，確保其處于有效和準(zhǔn)確的工作狀態(tài)。

檢測方法

檢測方法的核心在于如何在實(shí)際運(yùn)行環(huán)境下，準(zhǔn)確、可重復(fù)地獲取發(fā)射數(shù)據(jù)。整個(gè)流程包括測量前準(zhǔn)備、現(xiàn)場布置、數(shù)據(jù)采集和后期分析。

測量前準(zhǔn)備階段，首先需明確被測對象（具體車型或變流所型號）及其典型運(yùn)行工況。根據(jù)預(yù)評估確定關(guān)鍵的測量頻段和限值要求。然后，依據(jù)測量環(huán)境（如車輛段、正線、變流所室內(nèi)/外）制定詳細(xì)的測量方案和布點(diǎn)圖。

現(xiàn)場布置階段，對于機(jī)車車輛測量，傳感器（如電流探頭、天線）需按照方案安裝在車輛特定位置（如車頂、車底、電纜附近）或線路旁指定點(diǎn)。天線的高度、極化方向和與車輛/線路的距離需嚴(yán)格控制。對于牽引變流所測量，測量點(diǎn)通常設(shè)置在變流所的輸出端口、接地排附近以及圍墻外特定距離處。LISN需正確接入供電回路。所有連接電纜應(yīng)盡量短，并良好屏蔽，以減少引入額外誤差。

數(shù)據(jù)采集階段，啟動被測系統(tǒng)使其進(jìn)入預(yù)定工況（如機(jī)車以不同速度等級運(yùn)行，變流所帶不同負(fù)載）。使用接收機(jī)或分析儀在預(yù)設(shè)頻段內(nèi)進(jìn)行掃描測量。對于瞬態(tài)或間歇性發(fā)射，需采用最大保持或峰值捕獲模式。每個(gè)工況和測量點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行多次重復(fù)測量，以確保數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。同時(shí)，需記錄環(huán)境背景噪聲，并在最終數(shù)據(jù)中予以扣除。

后期分析階段，將采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括單位轉(zhuǎn)換（如dBμV, dBμA/m）、頻譜分析、時(shí)域波形觀察、與參考限值對比等。通過分析結(jié)果，可以評估發(fā)射水平，識別主要干擾源，并為后續(xù)的干擾抑制和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。