速度传感器提供速度信息给列控系统,保障速度传感器正常运行十分重要。速度传感器作为敏感设备容易受到电磁干扰,影响设备的正常运行。骚扰来源于弓网系统,从车体传导至速度传感器。目前解决电磁兼容问题的主要方法是通过电磁兼容标准试验,但动车组电磁环境复杂,面临超过标准限值的情况。若设定过高的标准会让产品的成本过高。为解决这个问题,可以对速度传感器的电磁兼容性进行风险评估,根据评估结果采取适当措施。本文主要研究内容有:(1)从电磁兼容“三要素”入手,研究速度传感器的骚扰源和传递途径。总结三类骚扰源的骚扰特性,并实地测量验证。研究骚扰传递途径,建立高压电缆-车体模型,解释过电压从高压电缆到车体的过程。建立车体场模型,研究车体过电压的分布情况。建立整车电路模型,研究过电压在车厢间的传递。最后对速度传感器进行建模仿真,研究速度传感器的击穿烧毁和信号线受扰。(2)研究速度传感器的电磁兼容风险问题。给出电磁兼容风险的定义,介绍几种风险分析方法。结合速度传感器面临的实际情况,利用蒙特卡洛法尽可能的复现所有骚扰。建立速度传感器受扰模型,利用计算机仿真各类骚扰造成的影响。用失效模式与影响分析速度传感器的风险问题,总结速度传感器的风险。主要研究成果有:(1)速度传感器受电磁干扰过程的建模研究。骚扰源有升降弓、过分相和弓网离线,其中升降弓对车体会造成较大的过电压,电压峰值高达8-10k V,对速度传感器影响严重,存在烧毁速度传感器的可能。过电压在车体上的分布情况是高压电缆下方的电位最大,电流从车厢两侧流入车底。车头的过电压最大,其次是受电弓所在车厢。速度传感器受扰有两种情况,过电压击穿烧毁传感器,或者骚扰脉冲耦合至速度传感器信号线影响计数。(2)速度传感器电磁兼容风险研究。速度传感器面临的风险低,满足安全标准要求,不会造成影响人身安全的事故。电磁干扰造成速度测量误差较低。对于速度传感器烧毁的问题,动车组各个车厢的过电压峰值不同,位于不同转向架的速度传感器烧毁的概率不同,车头的传感器更易烧毁。列车自动防护系统的冗余结构使得单个传感器受损影响并不严重,因为一些车厢的过电压峰值低,多个传感器同时烧毁的概率很低。综上所述,本文研究速度传感器的电磁兼容问题和风险问题。建模分析速度传感器受扰的全部过程,研究速度传感器的风险。将风险分析作为电磁兼容测试的补充方法,弥补电磁兼容测试的不足,提高系统的安全性。