住在电气化铁路旁边会导致 WiFi 中断吗?

电器工程 无线上网
2022-01-25 02:00:24

我的一些朋友最近搬进了他们的新房子(在比利时)。它位于一座小山丘上,毗邻一条双轨电气化铁路。根据一天中的时间,每小时有 2-6 列火车经过。

房子的地面高度与为火车供电的电力线大致相同。我猜路由器和最近的电源线之间的水平距离大约是 40 米。除了外面的窗户和一些小灌木外,路上没有任何障碍物。

我的朋友每小时会经历很多(5 到 20 次)“WiFi 中断”:在 10 到 60 秒的时间里,家里没有一台设备(手机、平板电脑、笔记本电脑……)可以连接到无线路由器。显然,在线观看系列节目很糟糕。

路由器本身属于上层路由器:它是一个已有 2 年历史的 Linksys WRT,可在房屋周围提供清晰而强大的 2.4 和 5 Ghz Wifi 气泡。80%-90% 的时间完美运行。

我们想知道火车或更可能是它们的电力线是否会导致这些 WiFi 中断。我认识的一位工程师(在一个完全不同的领域工作)告诉我一些关于每小时发生几次的线路上的“电力反转”,几乎总是在火车通过之前。我不确定我是否正确理解了他。:)

这个问题在我脑海中萦绕了几个星期,所以我来到这里的受人尊敬的小组寻求答案:

  • 电气化铁路(在比利时)是否确实发生了某种“电力反转”?
  • 这种反转的影响是否可能会影响到我朋友的房子并影响他们的路由器?
  • 他们可以以任何方式屏蔽路由器以防止 Wifi 中断吗?
  • 2.4 Ghz 是否比 5 Ghz 受到更多或更少的影响?(他们的所有设备都应该连接到一个而不是另一个吗?)

非常感谢帮助解开这个谜题!

4个回答

答案是“也许”。如果您查看沿此类路线行驶的火车,您经常会看到火花。这将导致射频干扰。此外,电源线本身的长度可能会充当辐射干扰的天线。

他们需要做一些实验。记录停电的确切时间,看看它是否与火车有关。另外,打开 AM 收音机,看看他们是否能在 wifi 中断的同时听到干扰。

关键是要找出是否与可见的事情相关。如果有,请联系铁路所有者。否则,很可能是来自其他地方的干扰。

许多年前,我被要求就欧洲电动火车系统中存在缺陷的速度控制器进行咨询。结果,我对电动火车速度控制器的波形和开关有了一些了解。

假设 5,000 伏在 1 微秒内切换。以 1KHz PWM 脉宽调制速率切换 1,000 至 2,000 安培。客户不会告诉我实际的开关边沿是 1uS,但对于具有安全工作区域的 IGBT 器件的生存,以及包括控制器 PCB 的 PCB 接地层在内的所有周围金属中的中等磁感应侵略者,我计算了 1US顾客自告奋勇地说:“差不多吧。”

只需将 1us 反相,频率变为 1MHz。我们在预测中使用它。

这种高功率信号与您的 2,000GHz WiFi 相关联的能力具有 1/频率衰减。因此 1GHz 将下降 1/1,000 或 60dB 弱。

因此,5,000 伏在 1GHz 时变为 5 伏,或在 2GHz 时变为 2.5 伏,这将极大地使您的 WiFi 过载。

然而,监管机构禁止这样做,并要求在列车上进行过滤以防止此类干扰。

但是-----火车过滤器可能会由于不断的振动而损坏。

而且你的房子不靠近火车的速度控制器电源逆变器。

但:

您可能会确定火车“旧 #4959”是否每晚通过几次(比利时是一个小区域,所以每晚都由一个引擎穿梭)是否会导致辍学。


首先:确实要尝试 100% 确定 wifi 不可用,而不仅仅是通过该 wifi 连接互联网。以后想通了会很伤心。智能手机确实会有点奇怪地报告 Wifi 中断,在与互联网建立联系之前,有时甚至不会显示连接。商业互联网提供商在夜间反复停机是一件非常可悲但很平常的事情。


火车电力线的频率在 < 100 Hz 的区域内。事实上,比利时的独特之处在于它甚至使用直流电,即 0Hz,除了以 50 Hz 运行的 HSL 线路,就像您的正常电网一样。

您的 WiFi 频率 > 1 GHz。在正常操作期间,由于这些频率范围不会重叠,因此不会有任何影响。

我真的不知道这种“功率反转”会是什么,但如果它对射频有任何作用,那么在切换某些东西时它会是一个短暂的脉冲。

所以,Wifi 的问题会持续几微秒,这意味着一个丢失的 wifi 数据包,这是完全正常的,你甚至不会注意到。

因此,唯一的选择是在 10 到 60 秒内进行大量切换。事实上,现代高速列车确实有所谓的开关模式电源,它通过高速开关将列车供电电网电压从直流转换为一组受控的正弦波。这太棒了,因为它允许火车电机成为“正常”交流电机,由它所需的频率的正弦激励,以准确地以火车运营商想要的速度(或加速度)运行。

现在,这种持续的切换确实总是会导致宽带电磁辐射。这很正常,但请考虑一下:在火车上,Wifi 运行良好。车站也是如此。而且这些设备比您的 wifi 设备更接近干扰源。此外,如果要责备火车本身,就不会有白天/晚上的差异。所以我们可以排除火车。

因此,可能的情况是,在白天/夜间,火车电网获取电力的方式发生了变化,主要是由于法国和比利时的核电站在夜间生产过剩,因此来自常规电网的电力变得更便宜比火车公司在他们自己的发电厂生产的东西。(这是猜测。)

如果是这种情况,实际上可能在经过房屋的电力线末端有一个换流站,它负责将电网电压转换为 3kV 直流电,反之亦然。它们还可能包含导致问题的开关模式电源。但是,这些确实应该经过非常严格的排放测试,如果这就是原因,我会感到惊讶。然而,为了验证工业电气设备不会造成有害干扰,每个国家都有一个官方机构。就比利时而言,这就是 BIPT,他们提供建议以及在您遇到干扰时向谁求助,您很可能会这样做。

我想你可能对这个“权力倒置”一词有误解或误解。就火车通过时的功率流反转或做任何奇怪的事情而言,“功率反转”并不是真正的事情。

顺便说一句,了解火车上发生的事情可能会有所帮助。电源以单相交流电的形式提供给它,例如 25 kV 和数百安培的欧洲 50Hz 频率。

但在这种形式下,它对于驱动电机并没有真正的用处(除了一个固定速度,这真的不适合火车!)。它被整流成直流电,然后被斩波成精确适合在任何给定时刻以正确速度驱动火车电机的波形。

执行此操作的单元称为逆变器。(有时是变频驱动器或 VFD。

它以高频切换,并且确实可能​​会发出足够的高频干扰来干扰 WiFi 路由器。

如果您在火车经过时收听 FM 广播,您是否能在较弱的车站听到干扰?