大功率交流傳動(dòng)電力機(jī)車電磁兼容的研究

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1、2011年第1期機(jī)　　車　　電　　傳　　動(dòng)№1,20112011年1月10日ELECTRICDRIVEFORLOCOMOTIVESJan.10,2011試大功率交流傳動(dòng)電力機(jī)車驗(yàn)電磁兼容的研究檢王益民，余定華，蔡萬銀測（株洲南車時(shí)代電氣股份有限公司檢測試驗(yàn)中心，湖南株洲412001）作者簡介：王益民（1963-），摘要：簡要介紹了國產(chǎn)大功率交流傳動(dòng)電力機(jī)車電磁兼容的要求、實(shí)現(xiàn)電磁兼容的基本方法，男，高級(jí)工程師，主要從事電磁兼容、測控技術(shù)的研制訂并實(shí)施電磁兼容的技術(shù)規(guī)范，通過在7200kW和9600kW交流傳動(dòng)機(jī)車上推廣使用，證明

2、該技究。術(shù)規(guī)范是完全有效、切實(shí)可行的。關(guān)鍵詞：大功率交流傳動(dòng)電力機(jī)車；電磁兼容(EMC)；主變流器；接地；布線；竄擾；輻射發(fā)射中圖分類號(hào)：TN03；U264.2+23文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-128X(2011)01-0062-04StudyonEMCofHighPowerACDriveElectricLocomotiveWANGYi-min,YUDing-hua,CAIWan-yin(InspectionandTestCenter,ZhuzhouCSRTimesElectricCo.,Ltd.,Zhuzhou,Huna

3、n412001,China)Abstract:ThispaperbrieflyintroducedtheEMCrequirementsofACdriveelectriclocomotivemadeinChinaandbasicmethodofachievingEMC.TheEMCtechnicalspecificationwasmadeandimplementedwhithwaseffectiveandfeasiblethroughlocaltestof7200kWand9600kWACdriveelectriclocomoti

4、vehadalsobeenputforward.Keywords:highpowerACdriveelectriclocomotive;EMC;mainconverter;grounding;cabling;cross-interference;radiantemission強(qiáng)弱電不能完全分開，有可能造成機(jī)車本身故障頻發(fā)，0引言嚴(yán)重影響機(jī)車的可靠性。因此，研究大功率交流傳動(dòng)近幾年來，通過引進(jìn)、消化、吸收再創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了電力機(jī)車的電磁兼容，具有十分重要的意義。我國軌道交通研發(fā)、制造業(yè)的快速發(fā)展，尤其在大功1電磁兼容的機(jī)理及措施率交流

5、傳動(dòng)電力機(jī)車的開發(fā)領(lǐng)域，取得了長足的進(jìn)步，一改以往完全依賴進(jìn)口的局面。六軸7200kW和電磁干擾三要素及其關(guān)系如圖1所示。9600kW交流傳動(dòng)電力機(jī)車在未來將成為我國的主流貨運(yùn)機(jī)車。隨著交流傳動(dòng)技術(shù)在大功率電力機(jī)車上的廣泛應(yīng)用，對(duì)于大功率主變流器而言，必須以較高的頻率進(jìn)圖1電磁干擾三要素及其關(guān)系模型行高電壓、大電流的開關(guān)轉(zhuǎn)換，電壓、電流的變化率都很大，一方面，由于大功率半導(dǎo)體器件的非線性，由此干擾源：產(chǎn)生電磁干擾的源頭，對(duì)于交流傳動(dòng)電勢(shì)必會(huì)在牽引電流中產(chǎn)生諧波；另一方面，大的di/dt力機(jī)車而言，主要為主變流器、輔助變流器、11

6、0V充電和dV/dt變化，也會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁干擾，如果機(jī)車車器等。輛的屏蔽、接地或?yàn)V波能力較差，不可避免產(chǎn)生電磁耦合途徑：耦合通道，空間耦合及傳導(dǎo)耦合，主要干擾，不但影響周邊的電磁環(huán)境，而且可能影響軌道表現(xiàn)為線線竄擾及輻射干擾。上或軌道旁的軌道電路，干擾軌旁通信信號(hào)，對(duì)列車敏感設(shè)備：主要指微機(jī)、網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備和通信、信的安全運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重威脅。另外，由于機(jī)車空間有限，號(hào)設(shè)備，通常為弱電設(shè)備。從電磁兼容的機(jī)理可知，只要消除電磁干擾三要收稿日期：2010-06-17；收修改稿日期：2010-11-24素中的任何一個(gè)要素就可實(shí)現(xiàn)電磁兼容。

7、而要消除電—62—　第1期王益民，余定華，蔡萬銀：大功率交流傳動(dòng)電力機(jī)車電磁兼容的研究磁干擾三要素中的任何一個(gè)要素，其措施常為：屏蔽、小間距。濾波和接地。電纜分類和最小間距分別見表1和表2。表1EMC－電纜類別2交流傳動(dòng)電力機(jī)車電磁兼容技術(shù)規(guī)范電纜類別電纜型號(hào)2.1合理布局A實(shí)現(xiàn)交流傳動(dòng)機(jī)車電磁兼容，機(jī)車合理的布局十A1供電電纜分重要。良好的布局，不但可避免強(qiáng)弱電設(shè)備間的相A2變壓器和四象限逆變器引線、電機(jī)引線、輔助設(shè)互干擾，而且可縮短主要干擾源布線的長度，減少對(duì)備引線、制動(dòng)電阻引線、電抗器（逆變器側(cè)的）外發(fā)射干擾，提高產(chǎn)品的可

8、靠性。圖2為7200kW交流引線B110V蓄電池引線、控制電纜、無屏蔽的信號(hào)電纜傳動(dòng)電力機(jī)車主要部件布置圖。屏蔽電纜，如：數(shù)據(jù)總線、信號(hào)傳輸導(dǎo)線（如CPT100、速度傳感器連接線等等）、天線電纜、揚(yáng)聲器電纜、音頻和視頻傳輸電纜為保證足夠的去耦，不同電纜之間盡可能