电气化铁道技术论文(精选5篇)

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所属分类:文学
摘要

电气化铁道技术是指电气化铁道供电系统的运营、维护和施工技术。电力牵引具有节能、环保、高效等诸多优越性,被国家确定为轨道交通牵引动力的技术发展方向。 1 调研目的 为了紧跟电气化铁道技术行业结构优化升级的要求,瞄准高端技术岗位对高端技能型专门人…

电气化铁道技术论文(精选5篇)

电气化铁道技术论文范文第1篇

[关键词]电气化铁道技术 培养方案 调研报告

中图分陈类号:G712 文献标识码:C 文章编号:1009-914X(2015)23-0280-01

电气化铁道技术是指电气化铁道供电系统的运营、维护和施工技术。电力牵引具有节能、环保、高效等诸多优越性,被国家确定为轨道交通牵引动力的技术发展方向。

1 调研目的

为了紧跟电气化铁道技术行业结构优化升级的要求,瞄准高端技术岗位对高端技能型专门人才的需求,实现学校人才培养方案与企业用人需求无缝对接,深入企业了解当地电气化铁道技术发展情况,企业现有技术人员的学历情况、人才来源情况,企业技术人员的岗位类型(工种)及人才需求情况,企业技术人才的职业成长规律等方面的信息。掌握企业对高职电气化铁道技术专业人才知识、能力素质要求的变化趋势,为工作任务和职业能力的确定提供基础素材,为培养目标的定位、课程的设置、课程标准的建设、教学活动的设计提供依据和市场检验标准。把握本专业人才培养方向、内容及质量。

2 调研方法及内容

为了使调研结果具有广泛性和科学性,采样时将调研对象按行业、企业特点分为三大类,即铁路企业、地铁企业、轻轨企业。本次专业调研采用走访、问卷调查、召开座谈会等多种方式相结合进行。主要与企业的主管领导、人事管理部门人员、技术人员进行座谈,对毕业生进行问卷调查。根据高职人才培养方案制定的方法和步骤,调研内容主要包括三个方面:一是电气化铁道技术专业的社会需求与发展前景,二是企业对人才的需求情况,三是工作任务、职业能力及就业岗位。

3 调研结果与分析

3.1 电气化铁道技术专业的社会需求及发展前景

为适应国民经济快速发展的需要,铁道部在国家《中长期铁路网规划》中将全国铁路营业里程建设规划目标确定为12万公里,客运专线1.6万公里,电气化铁路7.2万公里。截至2012年底,沈阳铁路局现有54座牵引变电所,7座开闭所、40座分区所、32座AT所,接触网8738.312条公里。电气化铁道除了在铁路干线上应用以外,在城市交通运输包括地铁、轻轨、单轨、干线、工矿运输等方面也都起着越来越重要的作用。沈阳已建成2条地铁线路,大连、长春、哈尔滨的地铁线路也在建设中。

轨道交通运输行业良好的发展前景为铁路职业教育提供了巨大的就业市场和机会,高职院校担负着为铁路行业和地方城市轨道交通建设培养高端技能型专门人才的重任,迎来了空前的发展机遇。

3.2 企业对人才的需求情况

高铁作为高技术、高科技的产物,它的架设和使用需要大量的专业工程技术人员。由于专业性较强,高等人才比较匮乏。按照我国平均每公里铁路需要维护人员20人的标准,全长1318公里的京沪高铁仅维护就需要26360名专业人员。铁路行业技术岗位和管理岗位人员有大学以上学历的约占62%。按照人保部的要求,“十五”末期这个比例就该达到70%。在“十一五”期间,全国铁路建设系统人才需求量约为50万人,而高等技术应用型人才和高技能人才约为36万人,缺口达14万人,

我国发展城市轨道交通,解决城市交通拥堵,服务国民经济持续发展战略已经成为共识。到2015年前规划建设70条城市轨道线路,总投资逾8000亿元。可以预见,在未来几年,全国范围的城市轨道交通运营人员的市场需求呈爆炸式增长态势,以沈阳地铁为例,一号线正常运营每公里要配备60至80名工作人员,全线28公里总人数为2200多人,到远期2020年,沈阳地铁运营里程将达210公里,届时将直接带动近1.7万人就业。

3.3 就业岗位、工作任务及职业能力

高职电气化铁道技术专业毕业生的初次就业主要岗位主要是接触网工、变电所值班员、变电检修工、电气试验工、维修电工等岗位,可拓展的主要岗位为技师、技术员、助理工程师;供电调度员、供电安全监察;车间、部门管理岗位。

接触网工主要承担接触网静态参数测量、设备安装、日常检修、故障分析处理、施工等工作。变电所值班员主要承担变电所设备的巡视、变电所设备的操作、防火防爆急救处理、变电所设备故障应急处理工作。变电检修工主要承担变电设备检修、小修、大修工作。电气试验工主要承担电气交接试验、电气预防性试验、设备故障分析处理、试验设备维修保养等工作。维修电工主要承担电气控制电路安装、检修、低压电器设备故障处理、防火防爆防雷急救处理。

高职电气化铁道技术专业毕业生职业能力要求:具备钳工、电工基本操作技能;计算机的基本操作技能;常规电工仪器、仪表的使用能力;接触网运行检修与施工能力及故障处理能力;变配电所值班、运行与检修能力及故障处理能力;电气设备的试验能力;工厂企业电气设备及电力系统线路的安装与维修能力;牵引供电系统调度管理能力。

4 结论及建议

4.1 高职电气化铁道技术专业培养目标定位

通过调研可知,高职电气化铁道技术专业培养目标定位应兼顾铁路行业的可持续发展,本专业主要面向电气化铁道、城市轨道交通行业及工矿企业的供电领域运营、施工与管理第一线岗位群,培养掌握牵引供电系统理论知识,能熟练运用计算机,具有健康的身体与良好的从业素养,胜任接触网运行与施工、变配电所运行检修及电气设备试验、工厂电气设备运行与维护等工作,并具有较强的学习能力和可持续发展能力的高端技能型人才。

4.2 高职电气化铁道技术专业主要课程设置

构建基于电气化铁道技术工作过程系统化的项目课程体系:

1.专业群技术平台

以培养岗位群所需共性知识、技能、职业素养为基础进行构建,主要由机电类的基础课程组成,包括机械识图、机械基础、电工基础、电子技术基础、电机与电气控制、铁道概论、PLC技术应用、电力电子技术等。

2.专业课程体系

本专业核心岗位为接触网工、变电所值班员、变电检修工、电气试验工、维修电工。专业基于工作过程的项目课程立足职业岗位要求,通过分析岗位工作任务和职业能力,合理归并工作过程中比较接近的工作领域设置课程,按照工作过程序化知识,开发项目课程。专业项目课程包括:电气化铁道牵引供电系统、接触网运行维修与施工、牵引变配电所运营与维护、高电压设备测试、电力监控等。全部为专业核心课程。

4.3 对教学模式改革的建议

采用理实一体化教学模式,以工作任务引领知识、技能和态度,让学生在完成工作任务的过程中学习相关知识。以典型的工作任务为核心进行课程设置,例如,变电检修--变配电所运行与维护;接触网检修--接触网运行检修与施工;高压设备试验--高电压设备测试;变电所值班--电力监控。

4.4 对专业师资配置的建议

通过校企合作,学校教师和企业专家建立1:1的专兼职教师队伍,共同完成核心课程的授课任务。

4.5 对专业实训资源配置的建议

按照 “共建、共享、共赢”的原则,积极探索校内生产性实训基地建设的校企合作新模式,建设教学型实训基地。

作者简介

周艳秋,辽宁轨道交通职业学院铁道工程系供电教研室主任,高级讲师,

参考文献

[1] 张桂花,童星.高职电气自动化技术专业调研报告.武汉交通职业学院学报,2010(6).

电气化铁道技术论文范文第2篇

[关键词]高职;铁道车辆;空调电气实训室

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)23-0142-01

1.空调电气实训室建设的必要性

随着我国高速铁路建设规模的不断扩大和技术的不断提升,需要大量铁道车辆运营与检修的高技能人才。为此,高职铁道车辆专业怎样培养出合格的高技能人才显得尤为突出。近几年,为适应铁路发展需要,铁道车辆专业招生规模也相应扩大,为了让学生走上工作岗位后能尽快适应工作岗位,结合现场实际进行教学显得尤为重要,在校内建立空调电气实训室是很好的选择,这样能为学生提供理论联系实际的有利条件,达到事半功倍的效果。毫无疑问高职学生正是铁路发展中的主力军,那么如何培养高职学生尽快适应好铁路行业岗位是我们需要亟待研究的课题。

同时,随着电气化铁路的发展,电气在铁道车辆上的运用越来越广泛,这就要求学生不仅能够懂得电气行业入门知识,还要知道其在铁道车辆上的应用。

铁道车辆电气方面从专业角度讲主要包含了客车上的用电设备及供电原理,本文仅讨论空调电气实训室的构想。空调电气实训室所选设备必须与车辆检修部门现场情况相适应,能够尽最大程度的还原现场,让学校和工作现场无缝对接。电气实训室建成后,可以通过理论知识与现场实际相结合,培养学生正确运用知识的能力,增强学生的动手能力;通过模拟现场检修,帮助学生掌握运用和车辆电气检修的相关知识,通过设置故障培养学生查找故障和排除故障的能力等等,学生经过系统的学习和技能训练,可以胜任车辆检修与车辆运用等相关行业工作。

2.空调电气实训室建设的内容与规划

空调电气实训室主要承担铁道车辆专业的《客车空调系统维护与检修》、《客车电气系统维护与检修》、《车辆维护与检修》等课程的实践教学环节。主要设备包括车辆空调机组、逆变器、电茶炉设备、综合控制柜、DC600V电源、开放式空调、电动塞拉门系统等。空调电气系统实习是以学生自己动手为主,主要目的是为了让相关专业的学生了解车辆运用检修部门铁道车辆保养维护的整个过程,掌握理解基本的空调电气知识和常用电气元件识别、检修、操作、保养、装配、调试等基本技能,以满足对专业培养目标的要求,提高铁道车辆专业学生的实际应用能力。在此基础上掌握一定操作技能并自主动手检修部分设备为特色,将操作技能训练、基本检修知识和创新启蒙有机结合,为学生的实践能力和创新精神构筑一个基础扎实而又充满活力的实践平台。

3.资金筹措与项目进度安排

空调电气实训室建设资金由中央财政支持统一安排解决。先根据设计方案进行项目招标,中标单位组织施工,工程施工、安装、调试完成后由院相关部门组织验收,验收合格后正式投入使用,其中材料和设备的质量保证期六年。

4.投资效益分析

4.1 满足行动导向教学的需要

空调电气实训室建设和实训课程的开设,将使学生通过现场观察、测试及亲自动手操作,具备一定的动手能力,巩固课堂知识,培养分析和解决问题的能力,提高铁路行业素养及实现理论知识的灵活运用,从而系统地掌握车辆段车辆检修技能,使学生走上工作岗位后能更快地进入工作状态。工学结合一体化课程的人才培养过程是“工作过程中学习”和“课堂学习”相结合的过程。课程的教学必须以行动导向为原则,即让学生以个体或小组合作的方式围绕明确的学习目标通过完成一系列的综合性学习任务学习新的知识与技能、提高综合职业能力。建成这样适应学生综合职业能力发展的理实一体化的实训环境,可满足行动导向教学的需要。

4.2 满足职业技能鉴定的需要

实训室建成后,可开展相关的车辆钳工、车辆电工、运用检查员等岗位职业资格证书的鉴定工作,可以保证学生在专业学习的同时能获得相关岗位职业资格的认可。

4.3 为企业提供专业服务

贯彻“校企合作”原则,在培养高技能人才的同时,扩大社会服务范围。实训室建成后可利用学校现有的教师资源、场地及设备资源,为企业提供职业资格考证培训以及铁路的新技术培训,实现学院企业“双赢”。同时,依托客车厂、车辆段、动车组检修所等多个铁路单位,加强校企合作机制,真正让学生感受到学校与企业的融合统一。

参考文献

[1] 黄凤记.高职院校电气自动化实训室建设与对策研究,2012.

[2] 刘韵.浅谈电气实训设备管理规章制度的建设,2011重庆.

电气化铁道技术论文范文第3篇

Abstract: The ministry of railways promulgates "The high speed railways monitor system standard (6C system) for the power supply's security" recently in order to ensure the power security and reliability of the railways. This paper studies a unified information exchange system which combines the railways design, operation, maintenance, staff development and catenary-pantograph lifecycle management information. This unified information system is center with the 6C system. This new system can help the comprehensive information exchange of the electric railway in the high speed railways.

关键词: 电气化铁路;6C系统;信息交换平台

Key words: electric railway;6C system;information exchange platform

中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)13-0197-02

0 引言

随着我国高速铁路和客运专线的快速发展,对牵引供电系统的性能和运行安全性提出了更高的要求。提高牵引供电系统可靠性和性能需要从系统理论、系统设计、系统检测监测装备水平、运营维护水平、人员素质提升等多个方面提供全方位的保障。因此,构建牵引供电大系统统一信息交互平台,实现系统中各组成部分的信息共享,对牵引供电系统实现全生命周期监控研究分析,提升系统性能和可靠性具有重要意义。

目前,牵引供电系统中牵引变电所内设备间及变电所与监控中心的信息交换实现较好。基于计算机技术的SCADA系统大规模应用后,牵引变电所内的测控数据、仪表数据、管理数据等已逐步实现了标准化、规范化。特别是IEC61850标准的逐步采用,进一步提高了牵引变电所的信息化水平和不同设备的信息交互能力[1,2]。在接触网系统中,目前虽各类检测产品层出不穷,但一直缺乏统一的标准。文献[3]对比了国内外不同公司检测产品的技术指标,可明显看到检测标准的差异。在检测数据存储上,格式更是各异,无法交互。如,铁科院在0号高速综合检测车上使用自己开发的“接触网动态检测数据处理系统”[4]。各铁路局较多采用Imagemap公司开发的WinDBC软件,其记录格式为Geo。针对这一问题,2012年6月27日,铁道部铁运[2012]136号“关于《高速铁路供电安全检测监测系统(6C系统)总体技术规范》的通知”并自2012年7月1日起实施[5]。该规范的提出对统一我国弓网检测系统技术要求、信息交换方式提供了指导性意见。此外,牵引供电系统设计信息、利用实际设备运营参数进行人员培训、牵引变电系统科研数据等方面的信息交互也需要进一步完善。

本文主要根据实际牵引供电系统信息交互的功能要求,结合我国6C系统的建设发展情况,以6C系统为中心,分析了构建综合电气化铁路设计、运营维护、人员培训、弓网全生命周期管理等模块的牵引供电综合信息平台的可行性。

1 牵引供电6C系统简介

高速铁路供电安全检测监测系统(6C系统)的技术性能和功能是在充分考虑高速铁路供电设备运行检测和监测的需要的基础上,为确保高速铁路动车组运营秩序,提高动车组的供电安全性、可靠性而提出的。其目的是实现对高速铁路的牵引供电系统进行全方位、全覆盖的综合检测监测,主要功能包括对高速接触网悬挂参数和弓网运行参数的检测;对动车组受电弓滑板状态及接触网特殊断面和地点的实时监测;对供电设备参数的实时在线检测等。表1显示了6C系统的主要功能。

由表1可见,6C系统已基本实现牵引供电系统从接触网到变电所,从定点检测到移动检测,从接触式参数到非接触式视频的全方位牵引供电系统运行信息的全覆盖。

根据铁道部全面部署,6C系统构建主要包括三个阶段:

初期阶段综合集成已有的分散检测、监测设备,使之成为具有综合处理功能的分层安全监控平台。

二期阶段对各子系统进行数据集中、信息共享,有机融合数字化和可视化的检测信息。

远期构建具有开放式设计构架,软件、硬件均遵循国际国内标准,并能兼容接入其它智能检测、监测设备的一套技术先进、功能完善的系统。

6C系统的构建,将从根本上规范和完善我国铁路牵引供电系统的信息采集、数据传输、信息共享系统,为我国牵引供电系统安全可靠运行提供基础保证。

2 牵引供电统一信息交互平台

6C系统将作为长期性、基础性的牵引供电系统信息平台运行,在确保牵引供电安全中将处于一个较为核心的地位。因此,牵引供电系统从理论研究、系统设计规划、人员培训、运营维护等众多部门必将与6C系统产生信息交互。以6C系统为中心并扩展其信息交互能力,可构建一个全方位的牵引供电安全基础信息流转平台。表2显示了不同部门与6C系统间产生的信息交互。

图1显示了以6C为核心的牵引供电统一信息平台结构。由图1可见,通过扩展6C的信息交互。可很好的实现全路牵引供电系统各个组成部分间的信息整体性,弓网系统历史数据、实时运行参数、人员设备状态清晰明确。6C系统数据可得到充分利用。

3 结论

铁道部提出的高速铁路供电安全检测监测系统(6C系统)为全路牵引供电系统信息交互和共享提供了可能。以6C系统为核心,通过扩展6C系统的交互范围,可极大的增强整体系统能力,构建起牵引供电统一的信息交互平台,最终可实现从设计、科研、运维、培训为一体的数据共享体系,为全面保障牵引供电系统安全运行能力提供可靠的支撑。

参考文献:

[1]王向东.数字化变电站及在铁路电力供电系统中的应用研究[J].铁道标准设计,2012(08):98-101.

[2]吴俊勇.IEC 61850在牵引变电站监控系统中的应用[J].电气化铁道,2006(04):1-3.

[3]陈国,刘志刚.浅谈高速检测列车的弓网检测技术[J].机电工程技术,2008(05).

电气化铁道技术论文范文第4篇

在研究铁路行业低碳发展对策之前,我们先来了解一下什么是低碳经济。

所谓低碳经济,是指在可持续发展理念指导下, 通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段, 尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗, 减少温室气体排放, 达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。

低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式, 是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。低碳经济实质是能源高效利用、清洁能源开发、追求绿色gdp的问题, 核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。

1 为什么要发展低碳经济

1.1 低碳经济提出的背景

低碳经济提出的大背本文由论文联盟收集整理景,是全球气候变暖对人类生存和发展的严峻挑战。随着全球人口和经济规模的不断增长,能源使用带来的环境问题及其诱因不断地为人们所认识,不止是烟雾、光化学烟雾和酸雨等的危害,大气中二氧化碳(co2)浓度升高带来的全球气候变化也已被确认为不争的事实。

在此背景下, 碳足迹 、 低碳经济 、 低碳技术 、 低碳发展 、 低碳生活方式 、 低碳社会 、 低碳城市 、 低碳世界 等一系列新概念应运而生。而能源与经济以至价值观实行大变革的结果,可能将为逐步迈向生态文明走出一条新路,即:摈弃20世纪的传统增长模式,直接应用新世纪的创新技术与创新机制,通过低碳经济模式与低碳生活方式,实现社会可持续发展。

1.2 我国面临的挑战

在全球气候变暖的背景下,以低能耗、低污染为基础的 低碳经济 成为全球热点。欧美发达国家大力推进以高能效、低排放为核心的低碳革命。着力发展低碳技术,并对产业、能源、技术、贸易等政策进行重大调整,以抢占先机和产业制高点。低碳经济的争夺战,,已在全球悄然打响。这对我国是压力也是挑战。

1.3 发展低碳经济的意义

发展低碳经济,一方面,是积极承担环境保护责任,完成国家节能降耗指标的要求;另一方面,是调整经济结构, 提高能源利用效益, 发展新兴工业, 建设生态文明。这是摒弃以往先污染后治理、先低端后高端、先粗放后集约的发展模式的现实途径, 是实现经济发展与资源环境保护双赢的必然选择。

2 我国铁路行业低碳节能减排的现状和优势

近年来,我国铁路事业的发展蒸蒸日上,同时,国家为了应对金融危机推行了扩大内需的经济政策,加快了基础建设的步伐,4万亿的基建投资将更加有利于我国铁路事业的发展。2009年11月25日铁道部统计中心1-11月份全国铁路主要指标完成情况,全国铁路运输经营继续呈现良好局面。全国铁路完成装车153962车,创下历史最高水平。

2.1 铁路是低碳节能环保型的运输方式

据国家有关单位统计,国家铁路单位运输工作量能耗约为公路的10.3%、民航的7.1%、管道的16.7%,与水运基本持平。双线高速铁路与6车道高速公路相比,铁路占用土地约为公路的1/3;铁路完成单位运输量所占用的土地面积约为公路的1/10。2008年铁路运输总能耗1820.9万t标准煤,占交通运输业用能总量的10%,完成了国内运输33.3% 的旅客周转量和44.2% 的货物周转量。

2.2 铁路低碳节能减排取得显著效果

通过制定规划,加强管理,依靠技术进步,推动节能减排。在客货运量持续大幅度增长、列车运行速度提高、客运舒适度改善的情况下,能源消耗得到有效控制,2008年国家铁路单位运输工作量能耗比2003年降低23.5%,取得节能减排的显著效果。

3 我国铁路运输行业发展低碳经济的对策

通过现代科学技术的创新和铁道系统体制的完善,我国铁路行业这几年正经历跨越式的发展,这也为铁路低碳经济的实施提供了条件,因此根据现在的经济发展状况有几项对策可以施行。

3.1 设立碳基金,鼓励低碳技术的研究和开发

碳基金的资金用于投资方面,一是,促进低碳技术的研究与开发;二是,加快技术商业化。我国碳基金模式应以政府投资为主,多渠道筹集资金,按企业模式运作。碳基金公司通过多种方式找出碳中和技术,评估其减排潜力和技术成熟度,鼓励技术创新,开拓

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和培育低碳技术市场,以促进长期减排。必须强化自主创新能力,鼓励企业开发低碳技术和低碳产品,整合市场现有的低碳技术,加以迅速推广和应用。

与此同时,积极倡导绿色消费、绿色经营的理念,使公众真正参与进来。人类活动加剧气候变化的趋势如不扭转,那么生态系统崩溃、水资源缺乏、疾病肆虐等系列问题必将威胁人类的生存。因此,要紧紧抓住低碳发展的主轴,配以生态的要求,推动技术发展和建立低碳经济,从而最终实现由 高碳 时代到 低碳 时代的跨越,真正实现人与自然和谐发展。

3.2 实施内涵扩大再生产,提高运输效率

坚持内涵扩大再生产,充分利用六次大面积提速带来的技术进步,实施了铁路局直接管理站段的改革,对运输生产力布局进行了全面调整,极大地提高了管理效率,优化了运力资源配置;大力创新运输组织,推行长交路、车循环、轮乘制,最大程度地挖掘路网整体能力。2002 2008年,在路网规模仅增长9.5%的情况下,铁路运量实现了大幅度增长。2008年,全国铁路客运量、货运量、总换算吨公里,比2002年分别增长38.2%,61.6%,59.3%。货车周转时间压缩到4.73天,比2002年的5.07天压缩了6.7%,相当于每年增加货车4.6万辆。我国铁路以占世界铁路6%的营业里程完成了世界铁路25%的工作量,运输效率世界第一。

3.3 依靠技术进步实现节能提效

批量投入运营的国产化和谐型动车组,采用交直交传动、再生制动等先进节能技术,以流线型车型减少运行阻力,以轻型车体减少自重,大大降低了能耗。据测算,和谐号动车组列车每小时人均耗电不足16kw h,以京津城际铁路高速动车组为例,从北京 天津运营时间为0.5 h,每小时人均耗电不足8kw h。

3.4 大力发展高速铁路

高速铁路在节能环保、防治噪音、节约土地以及降低外部成本等方面相对于其他交通运输方式和普速铁路具有很大优势。

电气化铁道技术论文范文第5篇

关键词:铁路施工;电气技术;应用

《铁路主要技术政策》明确指出:“合理安排牵引动力的布局。在主要繁忙干线、高速铁路、煤运专线及长大坡道、长隧道地区等线路上,应采用电力牵引。”随着铁路运量的剧增,电气化技术在我国铁路现代化建设中的作用与地位日益明显,加速铁路电气技术应用,有利于适应日前铁路发展的趋势。

一、铁路施工中电气化技术概述

铁路电气技术主要是通过吸纳一些现代高新技术的方式,在不断提高技术水平的基础上,进一步加强铁路建设的经济优势。电气化铁路是一个由机车车辆、电力与接触网、信号与通信、轨道等不同领域构成的系统,大体上包括牵引供电系统和电力供电系统:前者是由外部电源、牵引变电所、接触网和综合监控等系统构成,可保证高效率的运输和供电力机车良好的取流。电力供电系统主要是指10 kV及以上供电系统,给铁路施工中沿线各个站点的通信及暖通设备供电。

二、目前制约铁路施工中电气化技术发展的因素

(一)关节式电分相方面

关节式电分相由跨距长度不同的两个绝缘锚段关节和一段接触网中性区组成,它利用两处绝缘锚段关节的空气绝缘间隙来实现电气绝缘的目的,在多机牵引、多弓运行的电动车组情况下,车辆行至关节式电分相时,若乘务员出现疏忽、麻痹大意、没有及时对机车主断路器断、合操作以及其他受电弓进行断开或过早断电等情况,均可能造成接触网相间短路或拉弧烧伤导线、受电弓,甚至烧断接触线或无电区内承力索,造成严重的供电事故发生,影响机车安全运行。另一方面,受电弓和接触网之间的接触压力,是评价受流质量和安全运行的重要指标,列车在高速运行时,高速气流产生的空气动力直接影响着铁路中受电弓对接触网的受流质量,在升、降受电弓时极易造成安全威胁。

(二)牵引供电系统方面

牵引供电系统是构成高速铁路的基础设施,肩负着列车运行的安全供电。影响牵引供电系统安全运行的因素表现在:一是系统自身设备的可靠性。电力牵引供电系统是指从电力系统接受电能,由牵引变压器改变电压,并将三相交流电改变为单相,向电力机车供电的系统。可见,牵引变压器是牵引供电系统的关键设备,它的接线型式多样,如单相牵引变压器、V接线牵引变压器、平衡型牵引变压器等,其电力系统容量、牵引负荷、安装容量与基本电价和容量利用率等因素都将影响牵引供电系统的安全。二是外部条件如自然环境、自然灾害等的变化对系统的破坏。牵引供电子系统包括牵引供电所、开闭所、自耦变压器所等,这些地方集中了向接触网输送电能的供电设备,这些设施中分布着充油设备,且均为无人值班的场所。

(三)供电方式方面

接触网对机车的供电方式有直接供电方式、带回流线的直接(DN)供电方式、BT供电方式、自耦变压器(AT)供电方式、CC供电方式等,其中AT供电方式的应用最为广泛。这种方式由接触网、钢轨、正馈线和自耦变压器组成供电回路,其中心抽头与钢轨直接连接,正馈线与接触网可架设在同一支柱上,并能将110千伏的三相电降压成单相55千伏,对通信明线的干扰将大大减弱,具有较好的防护效果,但其供电回路中的电流分布非常复杂,在中压、高压之间都有电流联系,这就增加了电路运行过程中的风险,而且自耦变压器具有超大的容量,容易造成电路短路。

三、铁路施工电气化技术的应用

(一)接触网技术应用

目前高速铁路的运行关键是依赖于电气化技术中的接触网技术。在实际铁路接触网工程施工中,为满足供电要求,节省占地投资,有些地区的接触网供电设计中还专门针对当地情况作了特殊处理,通过各方面的深入研究,进行模拟计算,确定关于接触网系统参数、隧道悬挂方式、接地基础方式等在施工中的合理应用。如针对山区区域,采用特殊的独立高杆塔安装方式;柱接地线也由原来的圆钢改为钢绞线;接触网支柱采用带预留孔的等径圆杆,来提高接触网的稳定性,以避免这些材料经长时间风化损耗后,出现支持装置下滑,受力方向不均衡等问题。其次为制定符合当地城市发展,且不影响当地企业和居民用电情况的方案,施工中一般是运用临时下锚插入式的无电区作业,即把施工区域的两端临时绝缘,用新增旁支电化线在施工范围的带电区外面临时下锚,确保供电网的正常供电。另外还采用降弓通过施工方案,将重点线路的施工条件、工作天数、封闭要点时间等所因素引起的不良后果,分别化解成最优化的区域工作面,增强运输调度缓解能力,减少线路施工干扰,保证接触网同步开通。

(二)牵引供电系统的自动化

随着铁路电气化技术的迅速发展和电网复杂程度的增加,对牵引变电站的综合自动化也提出了迫切的需求。铁路施工中广泛应用计算机技术,改变传统的二次设备模式,以此为基础来实现牵引供电系统的综合自动化技术。它的有效应用,能够保证在无人管理和远方集中监控模式的前提下,实现信息共享、减少施工难度和工程造价;在变电所可突出表现集中保护、控制监测、故障诊断的特点。如广深电气化铁路牵引供电系统中就采用了新型集中监控远动装置和自动过分相装置,实现其铁路供电调度远动化和自动化的同时,也解决了机车司机在分相绝缘过程中频繁操作的麻烦,保证机车过分相时的安全。以上这些优点对铁路施工的各级调度活动来说,有利于获取更多供电信息,及时掌握电网运行情况,从而减少电缆损耗数,提高供电设备的技术质量和电网运行的可靠性。

(三)铁路电气中保护措施和防雷技术的应用

铁路施工操作中,防预保护装置是电气化铁道、城市轨道交通供电系统装备中的重要组成部分。根据铁道部要求,采取相应的保护措施,可以确保供电系统的正常运转。一般施工会在接触网带电区正上方的两侧安装挡板;对跨越电气化铁路的横跨处和隧道口两侧范围内的供电线加装绝缘装置;采用特殊的地线预留方式,加强接触网断线保护;部分达成线土质松软的,加固支柱防护基础,保证电路的稳定。铁道部《铁路电力牵引供电规范》中规定:“接触网大气过电压的防护,应根据雷电活动情况,结合运行经验,采取相应的防护措施。”对变电所的馈出线沿线架设避雷线和避雷针,降低铁路旁杆塔的接地电阻,采取自动重合闸措施,或者在一些重点地方设置避雷装置,如长度较大的隧道或隧道群两端;电分相和站场绝缘锚段关节两端等,保持电流畅通。

总结:

综上所述,本着优化服务铁路施工的精神,电气化技术在铁路工程中得到成功应用,它在提高现有电气化设备利用率同时,保证了铁路运输安全生产,满足经济发展的需要,为今后铁路事业的可持续发展提供动力之源。

参考文献:

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