探究電氣化鐵道供電系統(tǒng)新技術(shù)的發(fā)展

周金偉 程新江

沈陽地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營分公司

1 電氣化鐵道供電系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)分析

1.1 接觸網(wǎng)的類型的分析

客觀的來說，我國的電氣化鐵道的技術(shù)水平在世界舞臺上是一流水平，但是時代在發(fā)展進(jìn)步，人們的追求越來越高。交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展越來越快，所以會出現(xiàn)許多問題，在進(jìn)行供電工作的過程當(dāng)中，進(jìn)行觸網(wǎng)這一步驟的時候，具有一定的危險(xiǎn)性，容易出現(xiàn)事故。所以對于觸網(wǎng)的工作，為了使整個工作能夠安全有序的進(jìn)行。那么就需要對接觸網(wǎng)的材料進(jìn)行改進(jìn)。現(xiàn)如今的條件下，大多數(shù)使用的是新型的合成材料。它的特點(diǎn)是具有良好的絕緣性能。并且可以在復(fù)雜的環(huán)境下使用，使觸網(wǎng)問題能夠更好的解決。

1.2 供電技術(shù)的發(fā)展

新時期下，電氣化鐵路的不斷發(fā)展，對供電系統(tǒng)的要求也越來越高。但是，發(fā)展就會面臨問題，經(jīng)過多年來工作人員的大量實(shí)地調(diào)查與潛心研究，對于復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算已經(jīng)有了相對應(yīng)的電算辦法，并且也開發(fā)出了微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，面臨的問題仍然還有很多，需要繼續(xù)實(shí)踐與摸索。牽引供電系統(tǒng)將所接收的電能通過特殊線路運(yùn)輸至運(yùn)行中的電車中，但是由于電力系統(tǒng)的單向符合等諸多原因，使電網(wǎng)產(chǎn)生三相極不平衡等現(xiàn)象。由接觸網(wǎng)以及軌道共同組成牽引網(wǎng)，其是鐵道電氣供電系統(tǒng)中的非對稱性傳輸線。而且由于地面作為一種導(dǎo)體，軌道對地面卻并不絕緣，使得牽引網(wǎng)對周圍經(jīng)過的通訊線路產(chǎn)生干擾，干擾形式一電壓影響以及雜音電壓干擾兩種形式為主。

同時，作為一種BT供電模式在使用中往往會出現(xiàn)很多問題，比如電力機(jī)車在由電弓通過時，會發(fā)生短路的可能性，從而產(chǎn)生大量的火花，造成電線的損毀，從而影響鐵路運(yùn)行的安全。所以從長遠(yuǎn)角度出發(fā)，BT供電的模式并不適用與鐵路電氣的發(fā)展。目前，一種叫做“SF6自耦變電器”的供電模式得到了很大程度上的應(yīng)用，其主要用于隧道內(nèi)的牽引供電系統(tǒng)。另外，作為解決變電系統(tǒng)出現(xiàn)的新型技術(shù)叫做AT供電方式，在電氣化鐵道供電系統(tǒng)中已得到了十分廣泛的應(yīng)用。

2 電氣化鐵道供電安全監(jiān)控系統(tǒng)分析

為在不影響對電氣化鐵道供電安全監(jiān)測性能的前提條件下，最大限度的保障整個監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配備的整體性，應(yīng)用的合理性以及經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢充分發(fā)揮，需要在原則上防止安全監(jiān)控系統(tǒng)下屬各個監(jiān)測設(shè)備與裝置同傳輸通道之間處于重復(fù)性設(shè)置關(guān)系下，由此在提高數(shù)據(jù)響應(yīng)速度的同時，確保對整個安全監(jiān)控系統(tǒng)基本層次結(jié)構(gòu)的有效規(guī)范。具體可分為如下兩層。

第一層：對于包括風(fēng)速以及地震在內(nèi)的各種預(yù)警信息而言，要求安全監(jiān)控系統(tǒng)采取綜合性的考量思路。按照列車站點(diǎn)以及控制中心這兩個層級進(jìn)行結(jié)構(gòu)配置。具體的實(shí)施方式在于：需要將列車站點(diǎn)所劃定區(qū)域范圍之內(nèi)配備的各監(jiān)測點(diǎn)集中歸納在一個具體的子系統(tǒng)當(dāng)中，并將該子系統(tǒng)作為列車站點(diǎn)監(jiān)控層層級中的組成部分之一。在此基礎(chǔ)之上，將該列車站點(diǎn)監(jiān)控層層級以單元的方式合并至安全監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中，為后續(xù)相關(guān)數(shù)據(jù)的處理提供必要的支持與保障。

第二層：對于其他僅針對子系統(tǒng)自身運(yùn)行產(chǎn)生影響，且局域性覆蓋較小的信息納入與之相對應(yīng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)當(dāng)中。在針對上述監(jiān)測數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理的基礎(chǔ)之上，需要按照控制等級的差異性，將其輸入監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中，形成子系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理層級。確保安全監(jiān)控系統(tǒng)所監(jiān)控對象的有效性與穩(wěn)定性。

在電氣化鐵道供電安全監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行過程當(dāng)中，安全監(jiān)控系統(tǒng)控制中心設(shè)備需要以調(diào)度系統(tǒng)設(shè)備為核心，在網(wǎng)橋設(shè)備作用之下實(shí)現(xiàn)對綜合控制系統(tǒng)中心設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接。在整個鐵道供電系統(tǒng)的運(yùn)行過程當(dāng)中，所產(chǎn)生的相關(guān)災(zāi)害監(jiān)測信息需要在傳遞至調(diào)度子系統(tǒng)控制中心之后，進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)處理，按照數(shù)據(jù)處理的方式，劃分災(zāi)害監(jiān)測信息所對應(yīng)的控制級別要求，并將這部分要求在網(wǎng)橋設(shè)備的作用之下，實(shí)現(xiàn)與綜合安全監(jiān)控系統(tǒng)之間的有效互聯(lián)。更加關(guān)鍵的一點(diǎn)是，綜合調(diào)度子系統(tǒng)通過網(wǎng)橋設(shè)備傳輸方式所接受到災(zāi)害監(jiān)測信息之后，可通過電子郵件的方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的信息共享與互傳。

3 新時期電氣化鐵道供電系統(tǒng)新技術(shù)發(fā)展前景

對于電氣化鐵道供電系統(tǒng)來說，確保鐵路運(yùn)行安全是其關(guān)鍵所在，也就是說，應(yīng)用其中的各類新技術(shù)都必須建立在安全設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上。在研發(fā)其供電系統(tǒng)新技術(shù)中，節(jié)能減排已成為相關(guān)人員必須堅(jiān)持的一大重要原則，需要將“安全設(shè)計(jì)、節(jié)能減排”兩大原則有機(jī)融合，做好相關(guān)設(shè)備的優(yōu)化升級工作。在設(shè)計(jì)電氣化鐵道供電系統(tǒng)技術(shù)中，相關(guān)人員必須充分意識到這點(diǎn)，要全面、客觀分析鐵道干線對各通信設(shè)備產(chǎn)生了影響。由于電氣化鐵道供電系統(tǒng)較為復(fù)雜，相關(guān)人員必須綜合分析主客觀影響因素，結(jié)合其供電系統(tǒng)具體運(yùn)行情況，全面、深入研究相關(guān)電子信息技術(shù)，促使供變電設(shè)備走上“自動化、智能化”發(fā)展道路。在實(shí)踐研究中，我國必須注重科研隊(duì)伍的培養(yǎng)，優(yōu)化調(diào)整隊(duì)伍結(jié)構(gòu)，注入更多新鮮的血液，具有鮮明的“年輕化”特點(diǎn)，不斷提高隊(duì)伍管理整體水平，促使科研隊(duì)伍不斷發(fā)展壯大，極大地促進(jìn)電氣化鐵道事業(yè)向前發(fā)展。

結(jié)語

總而言之，在我國鐵路交通建設(shè)過程中，電氣化鐵道供電系統(tǒng)起到關(guān)鍵性作用，而一系列相關(guān)技術(shù)研發(fā)正在不斷進(jìn)行，需要以社會市場為導(dǎo)向，優(yōu)化完善電氣化鐵道供電系統(tǒng)一系列新技術(shù)，充分發(fā)揮其多樣化作用，確保其供電安全監(jiān)控系統(tǒng)等處于高效運(yùn)行中，不斷優(yōu)化升級電氣化供電系統(tǒng)，提高其安全性與穩(wěn)定性，促進(jìn)新時期鐵路交通事業(yè)不斷向前發(fā)展，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展。站在客觀的角度來說，在研發(fā)電氣化鐵道供電系統(tǒng)技術(shù)中，研究者會遇到更多復(fù)雜化的情況，急需要有效解決各種新問題，電氣化鐵道供電系統(tǒng)“安全性、穩(wěn)定性”的提高至關(guān)重要，必須將其放在核心位置。

[1]陳明忠.電氣化鐵道供電系統(tǒng)幾種典型過電壓的分析與比較[J].電氣技術(shù)，2014(05)：101-104.