雷击环境下新型动车信息系统防护设计

针对新型动车在司机室采用碳纤维复合材料的车况下尚无雷击 防护措施的问题，通过仿真分析了雷击环境下不同导电性能碳纤 维司机室的信息系统电路耦合响应。仿真结果表明：在较高导电 性能的车况下，车内信息系统耦

针对新型动车在司机室采用碳纤维复合材料的车况下尚无雷击防护措施的问题，通 过仿真分析了雷击环境下不同导电性能碳纤维司机室的信息系统电路耦合响应。仿 真结果表明：在较高导电性能的车况下，车内信息系统耦合的脉冲上升沿达到纳秒级， 超出传统防护措施的响应时间；在弱导电性能的车况下，车内耦合脉冲峰值超出传 统防护措施的通流能力。实际工程中则基本采用折中方案，即导电性能介于二者之间 的复合碳纤维。针对复合碳纤维车况，设计了一种四级脉冲防护电路，并通过脉冲注 入试验进行了验证。结果表明，该防护设计能够有效为新型动车信息系统提供防护。 关键词：新型动车；碳纤维增强复合材料；雷击仿真；信息系统电磁防护 00 引言 雷电是一种高电压和大电流的自然放电现象。它的危害可分为直接效应和间接效应。 对动车而言，当雷电直接作用于车体时，一方面会由于巨大的雷电流直接作用于车体 局部，而弱导电能力的复合材料导流能力不足，形成局部高热而击穿烧毁的直接效应； 另一方面会因雷电流在泄放过程中产生线-场耦合和线-线耦合,由电磁传导和辐射 形成复杂的电磁环境，从而对车内信息系统形成间接效应。当雷电直接作用于防雷网 时，它会对其周围环境形成强电磁场，进而对头车内的人