接地及电磁兼容技术在铁路信号方面的运用

混合接 地是指 在地 线 系统 内使 用 电感 、电容连 接 ， 利 用 电感 、 电容 器 件在 不 同频 率 下有 不 同 阻抗 的特 性 ， 地 使 线 系统在不 同的频 率具有不 同的接地 结构 。
浮地 ， 即该 电路 的地 与大地 无导体连 接 。浮地 可使 功 率地 和信 号地之 间的隔 离电阻很 大 ， 能阻止 共地 阻抗 电路
Ｆ ； Ｇ
人 员人 身安全 的一种有效 防护手段 。但 随着铁路 电子 通信信 号和 其 它数字领域 的发 展 ，接地 系统 只考虑 防 雷和防护人身 、 设备 安全 已远远 不能满足 要求。在 目前 的通 信和信 号设 备 系统 中，大量设备 之 间传输 信号 的 互联 要求各 设备都 要有 一个 基准“ ” 地 作为传 输信 号 的
间的互扰等电磁兼容问题 日益突 出。阐述信 号设备接地 需考虑 的电磁 兼容 问题 、 电子设备 的防护措施 ， 微 介绍 了改善信 号设
备 机 房 电磁 环 境 的具 体 措施 。 关键 词 ： 路 信 号 ； 号设 备 ； 地 ； 铁 信 接 电磁 兼 容 ； 蔽 屏
常是“ 线路 电压 的参考 点” 对 于 系统设计 师来说 ， ； 它常
直 流一 ８ ＋ ４ ） ４ Ｖ（２ Ｖ 电源（ 电池） 回流接 地 符 号标 识 ：
ＢＧＮＤ 、 ＤＣ—ＲＥＴＵＲＮ；
数 字地 接地 符号标识 ： Ｇ Ｄ ： Ｄ Ｎ 一 模拟地接地 符号标识 ： Ｇ Ｄ ： Ａ Ｎ一
防雷保护地接地 符号标识 ： Ｇ Ｄ 。 Ｌ Ｎ 一
参 考地 ， 随着铁路 电子设备 的复杂化 和集成 化 ， 且 传输
在 低 频 电路 中， 信号 的工 作 频率 小于 １ ｚ 它 的 ＭＨ ，
布线和器 件 间的电感影 响较小 ，而接地 电路形成 的环
流对 信号干扰较 大， 因而应采用 一点接地。
衄
接地及电磁兼容技术在铁路信 号方面 的运用
控 ． 原 铁 道 科 技 太
当信 号工作 频率 大于 １ＭＨ ０ ｚ时， 线 阻抗 变得 很 大 ， 地
自分 组 ， 数字 电路 和模 拟 电路 、 功 率 电路 和 大功 小
性耦合 产生 的 电磁干扰 。如各种联 锁 、 频 、 移 机车 信号 等机
柜或 箱体 均采 用浮地技 术。
４ 地环 路及布 线径 路需要考 虑的 电磁兼容 问题
对于 电子信 号来说 ， 它需要寻 找一 条最低 阻抗 的 电流 回流 到地 的途径 ， 电路 多点接 地并且 电路 间有联 系时会构
信 号频率越来越 高 ，传 输信号之 间的 互扰 等 电磁 兼容 问题 日益突 出，接 地不 当就会严 重影响 系统运行 的可 靠性和稳定 性。因此， 研究铁路 信号设备接地和 电磁 兼
容 很有必要。
３ 信号设备接地 的几种 常用方式
接地 有 多种 方 式 ， 为单 点接 地 、 点接地 、 合 分 多 混 接地和 浮地 。
对 于高速 信号 来说 ， 号设备 电路 板 布线 的 时 信 候 尽 量 不要 跨 电源 分 割。 如 果信 号 跨 越 了不 同层 后 ， 的 回流 途 径 就会 很 长 ， 易 受到 电感 或 电容 它 容
耦合 的干扰 。 布 线 时， 导线 要尽 量短 ， 隔要尽 量大 ， 免 平 间 避 行 走线 ， 小 电流 回路所 围成 的 面积 。可采 用磁 屏 减
蔽 和 结构 平衡 措 施 （ 绞 线和 磁场 去 耦 合 ） 小 电 双 减
感 耦合 ； 采用 电屏蔽 和 对称 性 结构 （ 芯 导线 相 互 多 绞合 ）减小 电容耦合 。 ， ４４ 模 拟地和 数字地 分开 的必要性 ．
模拟 信 号和数 字信 号都 要 回流到地 ， 因为数 字 信 号变化速 度 快 ， 而在 数 字地上 引起 的 噪声就 会 从 很大， 而模 拟信 号 需要 一个干 净 的工作 参考地 。 如 果模 拟信 号和 数 字信 号 混在 一起 ， 字地 上 引起 的 数 噪声 就会影 响到模 拟信号 。一般 来说模拟地 和数 字 地 要分 开处 理 ， 然后 经过 细 的走 线连 在 一起 ， 者 或 采用 单点接地 的方 式接在 一起 。在 实 际电路布置 中 常 常把单 点并联 和单 点 串联方 式结 合起 来使 用 ， 各
此 时应尽量 降低 地 线阻抗 ， 用就近 多 点接地 。 采
当工 作 频率在 １ ｚ １ＭＨｚ时， ＭＨ ～ ０ 如果 采用 一 点接地 ，
其地 线 长度 不 应超过 波 长 的 １ ０ ／ ，否 则应 采 用 多 点接地 ２
法 。数 字地 与模 拟地之 间采 用单 点接地 ， 字地之 内采 用 数 多点接地 。
设备遭 受雷击 而采取 的保 护性措施 ， 目的是 把 雷电产 生 的雷击 电流通过避 雷针 引入 大地 ，从 而起到 保护 设 备 或建 筑物 的作 用 ； 同时 ， 接地也是保 护铁 路维修 作 业
２ 常用 的接地符号 和标识 铁路 常用 的接地符 号和标识为 ： 保 护 或 机 壳 接 地 符 号 标 识 ：Ｅ、 Ｐ 、 、Ｇ Ｄ、 Ｐ Ｎ ＥＥＰ Ｎ
太原铁 道科 技 ・
接 地 及 电磁 兼 容 技 术在 铁 路 信 号 方 面 的运 用
接地及 电磁兼容技术在铁路信号方面的运用
郭 文权 ： 太原 铁 路 局 电务 处
摘
要： 随着电子设备的普遍 应用 ， 信号频率越 来越 高 ， 信号之
１ 信号设 备接地的定 义 信 号设备接地 ， 对于 线路工程 师来说 ， 的含 义通 它
常是机 柜或机 架 间的均 衡连接 、 电位连 接 ， 等 以保证各
个分 系统 的电位相 等 ； 于 电气工 程师来 说 ， 对 它是 指绿 色安全地线接 到大地 。一个 比较通用 的定 义是“ 接地 是
பைடு நூலகம்
０ 引言
电流返 回其源 的低 阻抗通道” 。
信 号设备接地 技术最初 是为 了防止 电力或 电子等