指导单位:

工业和信息化部

“医疗装备产业技术基础公共服务平台”

中国医学装备协会

零部件分会

 

机械工业仪器仪表综合技术经济研究所测量控制设备及系统实验室

用户等级 高级用户

北京仪综所机车车辆电气设备电磁兼容性测试服务

发布时间:2023-10-08

北京仪综所检测中心提供轨道交通产品电磁兼容测试服务,EMC测试服务,电磁兼容电波暗室出租,电磁兼容摸底测试服务,出具国家认可的第三方检测报告。

轨道交通设备的电磁兼容是指在轨道交通运营的电磁环境中,轨道交通系统设备与设备之间、设备与外界之间,能够正常工作、对其它设备不构成电磁干扰,在同一个电磁环境下共同执行各自功能的状态。 轨道交通是一种安全运输设备,对设备的可靠性、设备与设备之间的兼容性要求非常高。在恶劣的车内与车外电磁环境当中,如果设备受到干扰而造成误动作、或者损坏则会对设备的安全运行造成非常严重的后果,甚至会导致严重的安全事故,因此,电磁兼容是轨道交通设备必须解决的问题。

测试项目:

CE传导发射、RE辐射发射、ESD静电放电、RS辐射抗扰度、EFT脉冲群试验、SURGE雷击浪涌试验、CS传导抗扰度。

测试标准:

EN50121-3-2:《Railway applications —Electromagnetic compatibility —Part 3-2: R

轨道交通设备电磁兼容设计方法

1、防护滤波

为使轨道交通设备安全可靠工作,通常主电源会选取国际标准封装的隔离电源进行模块化设计。纵观市场上的轨道交通设备隔离电源,特别是大功率的DC/DC隔离电源。由于受制于体积原因,无法将EMC防护滤波器件集成于模块内部,而轨交设备必须满足相应的电磁兼容标准要求,因此电源厂商会开发配套的滤波器或者提供相应的EMC解决方案供客户端设计选择。所以在设计输入电源滤波时,尽可能按照电源厂商提供的滤波器或EMC解决方案进行设计。

选择输入电源滤波方案仅仅是设计的开始,如何对方案进行合理的布局布线,达到最优的效果才是最重要也是最难的。针对输入电源滤波电路布局布线,总结以下三点建议:

(1)DC/DC防护器件放置于接口位置,遵循“防护+输入滤波+隔离电源+输出滤波”的原则。

(2)布局时尽量遵循走直线的方式,避免“U”字型或“Z”字型布局走线,以免降低防护滤波的效果或失效。

(3)防护滤波电路(输入滤波与输出滤波)在布局走线时,以走PCB导线的方式设计,禁止在下方作铺铜设计;隔离电源模块下方不要布电路及信号线。

2 信号处理

如图1所示,存在很多传感器装置,实现对机车运行状态进行采集。通过AD模数处理后反馈给MCU,然后通过数据传输至司机室或主控制室,以判定机车运行的安全状态。此种功能就决定了此设备必须满足高性能的电磁兼容性能。信号是设备最敏感的电路之一,极容易受到ESD、RS、EFT、SURGE、CS的影响,为尽可能降低信号对噪声的敏感度,以下两方面需重点考虑:

(1)信号电路设计:

针对敏感信号,如传感器、采集处理电路、小信号控制电路、通信电路、复位电路、报警电路、液晶显示电路等敏感电路,在设计时均要做一定的滤波处理。

可采取电容滤波、RC滤波、LC滤波,滤波电路在布局时要靠近电路端口且环路保持最小化;

信号接口电路端口一定要放置防护滤波器件且靠端口放置。

(2)信号PCB设计:

信号部分,PCB尽可能使用多层板并合理分层,如4层板及以上;

信号线在布局时远离噪声电路,如数字电路、开关电路、时钟电路等;信号线在走线时,不要靠近板边缘且走线尽可能短。

3 结构设计

轨道交通设备的外壳一般都是金属壳。金属壳接地对静电有很好的泄放作用,同时对RE、RS有很好的屏蔽作用。但是如果机壳的结构没有设计好,不仅起不到应有的作用,有时会引起反作用。

针对金属机壳的设计,有以下几点需重点关注:

(1)接地:金属机壳接地推荐采用单点接地,即输入滤波器的地就近接至金属机壳,然后在金属壳接地处设计安全接地点;为保证良好接地,应大面积接地,可使用垫片处理,接地区域不应有氧化漆;预留在设备内部的接地线长度尽可能短,一般不应超过5cm。

(2)外形设计:设备的外壳一般不是一个完整的封闭外壳,是通过几部分组合而成的,这就导致屏蔽效能变差、阻抗变高,对辐射、静电均有影响。为尽可能提升金属机壳的作用,在组合设计时,接合处应采取错位对接且每隔10cm左右用螺丝固定;孔、洞设计时,尽量采取圆形孔或六边形孔,孔径不应超过系统最高工作频率的λ/20。

北京第三方EMC测试机构,CNAS和CMA认可实验室,提供轨道交通车载设备、应答器、LEU设备,控制电源、站台门系统、列控中心、信息传输设备等产品EMC电磁兼容测试、环境可靠性测试、高低温湿热振动试验、IP防护等级,盐雾试验第三方测试机构,出具CNAS,CMA检测报告。检测试验找彭光琼136-9109-3503.