现代铁路系统正经历着越来越多的交通，更高的速度，更长的列车，更重的轴载，以及每小时更多的列车。这种趋势需要更强大的发动机，更强大的电流流经电力线。

越来越多的越来越复杂的电子系统正在进入现代铁路系统。铁路轨道环境会不断暴露在来自火车、附近的电力传输线、开关等的磁场和电场中。这导致了辐射和传导EMI的增加。更加现代化的铁路系统与敏感的电子电路正变得更容易受到更高频率的电磁噪声的影响。

交通信号

安全和效率随着更好的交通信号设计而提高。一个例子是，在信号系统出现任何可能的错误时，所有的灯都会从绿色变成红色。电磁兼容性（EMC）可以包括平行通信线路中的电感噪声、雷电和牵引瞬时产生的脉冲噪声、阶梯和触摸条件下产生的危险电压以及杂散电流的出现（图1）。

图1.显示的是铁路和周围基础设施之间的EMI影响的例子。

交通信号往往是可靠的；然而，有一些不明原因的事件可能是由过往列车的干扰引起的。设计师们正在努力改善和减少这些事件的发生。

机车车辆

行业标准明确规定了从铁路到外部世界的安全和允许的EMI。其中一个例子是EN50121-2，它为在铁路边界围栏处可以测量的最大发射水平提供了指导。来自环境磁场或电场的诱导接地电流，在铁路部门不能被忽视，因为振幅强大到足以影响周围的设施，包括建筑物、房屋和其他区域。

信号系统中的EMI

穿梭的列车问题已经出现在轨道上的某些信号上。一个列车控制中心（TCC）发现，当多辆列车在车站内占用同一轨道时，列车控制系统的电路出现了干扰。一个受影响的信号灯就在列车前方数次切换成红色，该列车不得不做出刹车密集型紧急停车。短暂的时间后，该信号灯的指示又关闭了。

在受影响的列车上，这种干扰可能显示为平衡故障。进一步的研究确定，一段绝缘轨道距离控制故障信号的电柜475米，距离电缆进入该信号的地方有430米。

事实证明，当火车司机离开架空电力线的中性段并进入供电段时，出现了瞬时电磁场。发生的情况是附近的一个机车已经启动，并被确定为影响信号系统的主要电磁干扰源。当时产生的瞬时EMI场引起了干扰。

为了防止这种干扰，解决方案是将架空线（OHL）和轨道的绝缘部分连接到电力系统，并给它通电。这将防止机车的随机停止和启动，防止任何EMI场的发生。

自动列车控制（ATC）轨道开关的EMI检测器

火车安全当然是重中之重，设计者需要注意提高安全性但也可能受到EMI影响的设备。这方面的例子包括易受EMI影响的开关和十字架，它们为列车决定不同的路径，以避免与封闭轨道上的其他车辆发生碰撞。

EMI可能会导致轨道开关的位置显示 "左"，而不是来自另一过往列车的ATC信号的 "右"（图2）。这些轨道开关探测器对直流到300-MHz范围内的无线电频率很敏感，特别是来自位于过往列车中领先机车前端下方的ATC无线电发射器。

图2.另一列过往列车发出的ATC信号导致轨道开关探测器显示 "左 "而不是 "右"。

这里的解决方案是在安装这些设备之前对它们做一些EMC测试。

对列车BCU速度传感器的EMI影响

人们发现，在高速列车（HSTs）上，列车车体（TB）和列车轮轴之间的电压波动会对高速列车的制动控制单元（BCU）速度传感器造成EMI。这种情况可能会导致列车速度的不正确测量，以及列车门的操作问题。

BCU具有高度精确的测量精度，并且在振动、压力和温度等干扰下具有良好的性能。然而，BCU速度传感器仍然会遇到一些EMI问题。

一个例子是，当列车在站内准备出发时，列车门无法正常打开。该故障是由BCU速度传感器的EMI引起的，这可能与TB和火车轮轴之间的电压变化有关。

总结

这篇文章强调了关于EMI的一些主要问题，并探讨了许多最重要的安全问题和铁路系统中由EMI引起的潜在危险事件。信号系统、自动列车控制和BCU速度传感器通常是最可能受到EMI事件影响的领域。