軌道交通在我們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾匀找嫱癸@，現(xiàn)代社會(huì)高度仰賴(lài)城市間的高鐵、動(dòng)車(chē)以及城市區(qū)域內(nèi)的地鐵、輕軌等作為聯(lián)絡(luò)與運(yùn)輸?shù)墓ぞ摺闈M(mǎn)足高運(yùn)量需求、同時(shí)帶來(lái)更便捷快速的出行體驗(yàn)，現(xiàn)代軌道系統(tǒng)采用了大量的電氣系統(tǒng)集成,應(yīng)用半自動(dòng)與全自動(dòng)的運(yùn)輸管理模式,讓整個(gè)軌道系統(tǒng)更加安全與可靠。 在此同時(shí),對(duì)軌道系統(tǒng)的EMC管理也帶來(lái)了更高的管理要求。

軌道交通環(huán)境中,需要考慮到EMC的設(shè)備廣泛且復(fù)雜,基本上涵蓋了所有軌道環(huán)境中使用的電氣設(shè)備。電磁現(xiàn)象是自然現(xiàn)象,通過(guò)有效的EMC管理,達(dá)到降低電磁現(xiàn)象引起的隱患。以下說(shuō)明對(duì)EMC管理的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述。

什么是EMC？

   歐盟最新指令中，對(duì)于EMC有以下的定義：設(shè)備能夠滿(mǎn)足在電磁環(huán)境中正常工作的能力，并且在相同的電磁環(huán)境中不會(huì)影響其他設(shè)備工作的性能。通過(guò)以上的定義，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，EMC需要限制設(shè)備自身對(duì)外界電磁干擾的強(qiáng)度；也同時(shí)要求了設(shè)備對(duì)于電磁干擾的抗擾度能力。

因而，EMC的兩項(xiàng)特征就是：電磁干擾和電磁抗擾度。

   電磁干擾是任何可能引起設(shè)備性能減損的現(xiàn)象;電磁抗擾度是設(shè)備對(duì)于電磁干擾環(huán)境下還能正常工作的性能要求。在電路設(shè)計(jì)中若沒(méi)有良好的EMC管理,將引發(fā)一些非預(yù)期的信號(hào)衍生干擾,而過(guò)度的電磁干擾,將對(duì)自身以及其它設(shè)備系統(tǒng)造成性能減損;設(shè)備缺乏足夠的電磁抗擾設(shè)計(jì)能力,將導(dǎo)致設(shè)備工作異常并加速設(shè)備損耗等問(wèn)題。 

圖:自然環(huán)境中電磁干擾的現(xiàn)象

圖:自然環(huán)境中電磁抗擾的現(xiàn)象

認(rèn)識(shí)EMC管理的必要性

了解了EMC的定義與特征,可以知道由于EMC的干擾,將會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)備工作異常以及系統(tǒng)設(shè)備損耗等問(wèn)題,并且可能會(huì)引起安全隱患。因此實(shí)施有效的EMC管理尤其必要。軌道交通上需要管理EMC的設(shè)備廣泛且復(fù)雜,涵蓋了所有軌道環(huán)境中使用的電氣設(shè)備。在基礎(chǔ)設(shè)備系統(tǒng)上，包含了車(chē)輛系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)、站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)、閘機(jī)系統(tǒng)等。在車(chē)輛系統(tǒng)上，包含了牽引系統(tǒng)及輔助電源系統(tǒng)、車(chē)載通信系統(tǒng)、車(chē)載信號(hào)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、門(mén)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、以及乘客信息系統(tǒng)等。所有應(yīng)用到了電氣技術(shù)的設(shè)備，都要考慮到EMC的管理要求，要實(shí)現(xiàn)良好的EMC管理要求,必須由車(chē)輛研發(fā)商（車(chē)輛廠(chǎng)）、運(yùn)營(yíng)業(yè)主和第三方共同的合作，從而建立一個(gè)完整的EMC管理體系。通過(guò)這個(gè)管理體系,可以有效實(shí)現(xiàn)各個(gè)階段的EMC管理要求。

圖: EMC管理體系概念

EMC的試驗(yàn)與認(rèn)證方法

軌道電氣系統(tǒng)在設(shè)計(jì)方案,需要考慮并且滿(mǎn)足相關(guān)的軌道EMC標(biāo)準(zhǔn)要求。要確認(rèn)設(shè)計(jì)方案是否既滿(mǎn)足降低電磁干擾,同時(shí)又能提升電磁抗擾的能力。由于電磁現(xiàn)象的特性是無(wú)形的,唯有設(shè)備受到影響后才會(huì)被察覺(jué),在系統(tǒng)生產(chǎn)完成后,需要通過(guò)逐項(xiàng)的EMC試驗(yàn)方式確認(rèn)設(shè)計(jì)方案的有效性,并實(shí)施具體的改善措施。因此，EMC的試驗(yàn)與認(rèn)證是管理EMC的有效方法。EMC的試驗(yàn)與認(rèn)證可以由以下方法完成:

子系統(tǒng)設(shè)備的EMC試驗(yàn)與認(rèn)證

子系統(tǒng)設(shè)備的試驗(yàn)與認(rèn)證,需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)室的暗室設(shè)備，在受控良好的電磁環(huán)境下進(jìn)行。試驗(yàn)項(xiàng)目包含了輻射發(fā)射、傳導(dǎo)發(fā)射、靜電抗擾度、射頻電場(chǎng)的抗擾度,電快速瞬變脈沖抗擾度、浪涌抗擾度、射頻傳導(dǎo)抗擾度以及工頻磁場(chǎng)抗擾度等，以確認(rèn)設(shè)備符合了軌道子系統(tǒng)設(shè)備的EMC要求。

整車(chē)級(jí)的EMC試驗(yàn)與認(rèn)證

整車(chē)級(jí)的試驗(yàn)與認(rèn)證,需要在鐵路現(xiàn)場(chǎng)的電磁環(huán)境下進(jìn)行，由于現(xiàn)場(chǎng)的電磁環(huán)境無(wú)法被控制,因此需要通過(guò)良好的技術(shù)管控與經(jīng)驗(yàn)判斷實(shí)施。試驗(yàn)項(xiàng)目包含整車(chē)級(jí)輻射發(fā)射試驗(yàn)、整車(chē)級(jí)傳導(dǎo)發(fā)射試驗(yàn)、車(chē)內(nèi)低頻磁場(chǎng)發(fā)射試驗(yàn)、車(chē)輛對(duì)計(jì)軸器探頭試驗(yàn)、靜電放電抗擾試驗(yàn)、射頻電場(chǎng)的抗擾度試驗(yàn)、開(kāi)關(guān)瞬態(tài)脈沖抗擾度試驗(yàn)以及電快速瞬變脈沖抗擾度試驗(yàn)等，以確認(rèn)整車(chē)級(jí)符合了軌道車(chē)輛的EMC要求。

圖: EMC的試驗(yàn)與認(rèn)證要求概念

通過(guò)良好的鐵路EMC的管理,從設(shè)計(jì)方案到生產(chǎn)與運(yùn)營(yíng),實(shí)施逐項(xiàng)的EMC試驗(yàn)與認(rèn)證,滿(mǎn)足系統(tǒng)EMC的要求。將能夠提高軌道交通的可靠性和安全性，降低電磁現(xiàn)象引起的設(shè)備損害率和故障率，減少并消除EMC對(duì)系統(tǒng)安全的隱患,防范于未然。同時(shí)，它提高企業(yè)的設(shè)計(jì)能力,提升運(yùn)營(yíng)的優(yōu)勢(shì),并與國(guó)際間能力要求接軌，達(dá)到國(guó)際間的水平,提升鐵路企業(yè)的實(shí)力與競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。