鐵路電力遠動控制技術淺析

彭為民

摘 要 隨著我國現代化建設的不斷推進，鐵路作為我國重要的交通設施為我國的經濟發展貢獻了巨大力量。當前，鐵路電力系統的質量嚴重影響著鐵路運行的安全性和可靠性，遠動控制技術逐漸引起社會的關注，本文就遠動控制系統的抗干擾性能進行簡要分析。

關鍵詞 鐵路電力；遠動控制；分析

中圖分類號 U22 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）163-0201-02

當前，鐵路電力的遠動技術已經在我國的交通行業中得到了廣泛應用，一方面切實有效的提高了鐵路電力的管理水平，另一方面也真正保障了鐵路供電系統的可靠性，在降低了運行成本的基礎上取得了一定程度的經濟效益。實踐證明，在鐵路電力中應用遠動控制技術有十分重要的現實意義，下面將以鐵路電力系統的特點和結構等資料為基礎，對遠動控制系統的抗干擾性進行深入的探討。

1 關于鐵路電力遠動技術的概述

由于我國信息技術的飛速發展和鐵路技術的不斷進步，人們對于鐵路電力系統的安全可靠性要求越來越高，單純的電力資源已經無法滿足鐵路的高效運行，要用先進的電力設備和技術要保證。

1.1 鐵路電力遠動系統的主要特點

通過調查分析，我國鐵路電力系統主要由控制主站、遠動終端和通信通道三者構成，遠動終端的控制最為嚴格。遠動控制主站主要是控制及操作中心，通信通道是保證遠動信號可以及時傳輸的重要基礎。鐵路電力遠動系統主要采取分層分布式系統結構，以便于對設備進行更為全面的管理。利用鐵路遠動控制系統，可以對鐵路運行過程中的配電所、配電線路及信號電源燈等電氣設備進行全面監管，從而能夠及時發現問題并穩妥解決，大大降低鐵路運行過程中的危險性，保障鐵路供電系統的正常運行和工作人員的人身安全。

電力遠動控制系統的應用方面比較特殊，所以和一般的電力系統的功能存在一定的差異性，主要特點有以下幾點：

1）電力等級較低且變配電設施簡單。鐵路在運行過程中的遠動控制系統是以最終用戶為基礎來承擔起鐵路的供電系統，所以在我國鐵路的電力系統中，變配電設施的電壓一般設置為10kV或35kV。在適用范圍方面，由于鐵路電力系統對電力功能的要求較低，所以適用范圍和一般的電力系統無異，但是在此基礎上，鐵路電力系統變配電設置需要多采用比較統一的結構標準和功能標準。

2）接線方式具有單一性。鐵路電力控制系統的接線方式一般是以工作人員預先設計好的結構為基礎進行接線，形式為單一的輻射網。鐵路變配電的設施也一般以均勻分布的方式被安排在鐵路沿線，形成變電所與變電所互相連接的供電網絡。當前我國最為常見的接線方式主要有自閉線和貫通線2種。

3）對系統供電的可靠性較為重視。就我國鐵路電力遠動控制技術的現狀而言，控制系統的電壓等級偏低且線路較為簡單，但是，由于對鐵路供電系統的質量要求較為嚴格，所以對于遠動技術系統的供電可靠性也具有較為嚴格的要求，主要表現為對供電中斷時間的要求極為短暫，在150ms以內才可以確保鐵路供電系統的可靠性。

1.2 鐵路電力遠動控制技術的弊端

遠動控制技術的安全性和穩定性主要受到內部和外部2種方式的影響。遠動控制系統在采取交流電源供電和直流電源供電時都容易對設備產生干擾，對設備的運行造成運行。如在輸入模擬量的過程中受到干擾可能會引起數據的不準確，導致微機保護出現差錯從而對遠動的終端設備造成損害；如果開關量輸入和輸出通道出現問題，會引起遠動調試終端數據出現錯誤判斷；如果遠動終端CPU零部件發生了損壞，則會嚴重阻礙遠動終端程序的繼續運行，后果十分嚴重。前面講到遠動終端是整個系統的核心，其運行質量直接關系著鐵路供電系統的可靠性。關于外部干擾因素，主要有雷電干擾、電網干擾等，雷電干擾主要是指噪音污染和電磁干擾，并且常常伴隨著整個過程對于電路設備會造成一定程度的傷害；電網干擾主要表現在電力遠動控制系統的供電電壓發生變化，配電線路的阻抗和線路的負載量也會因此發生一些變化，導致過電電壓和高頻振蕩等影響因素；自然現象最為常見，以大氣層噪音、雷電和電磁輻射為主，時間一長也會對設備造成輕微影響。

2 抗干擾有效措施

盡管鐵路電力的遠動控制系統在我國得到了大范圍的應用，但是其抗干擾能力依然有著很大的發展空間，通過對其干擾因素的研究，歸納總結出以下幾點抗干擾措施。

2.1 采取屏蔽措施

在遭遇某些電磁影響一類的干擾因素是有效的屏蔽器是最好的選擇。在遠動技術系統的實際應用中，具有專門屏蔽層的互感器是電力設備的最佳選擇，主要是為了避免高頻干擾因素對遠動終端的內部設備造成損害。

2.2 接地設計

該種方式主要是為了防止外部干擾因素的雷電影響，合適的接地系統可以保障設備的安全運行。在這里需要注意的是：不要刻意增加或減少接地扁鐵及接地極的數量，以免適得其反造成設備的潛在隱患。在電氣設備的接地處可以采取增加網絡互接線的方式來降瞬變電位差，在增大對二次設備電磁兼容度的同時減少對遠動終端內部設備的影響。二次系統的接地由安全接地和工作接地構成，前者以工作人員的人身安全為中心通過提高電力設備的絕緣度來降低觸電風險，主要措施為將電氣設備的外殼接地，而導電性能較強且牢固度高的接地網可以應用于一次設備，一般不會對人身和設備造成損傷。后者工作接地主要考慮到電氣設備運行的穩定性，盡量避免地環流干擾。在這里需要注意的是，高低壓柜的材料一般是采用具有一定屏蔽能力的鍍鋅薄鋼板，所以高低柜都可以安全接地，一方面，可以減小電源線同機殼之間的電容容量，在一定程度上增加設備的抗共模能力，另一方面，對于電力遠動控制系統的監測能力提供幫助。

2.3 完善濾波器

濾波器要打破之前傳統的設計方案，采用低通濾波去高次諧波的方式。將兩端對稱輸入的方式同離散采集方式相結合，輔以適應性最強的數字濾波技術，真正實現抑制共模干擾的目標，更好的提高電力系統的安全性。主要建議措施如下：一是關于數據采集的改善。在信息量采集過程中可以先去除變送器屏柜，將專門的變送器拆分成部分零部件分別裝在RTU內，通過該種措施來縮減信息采集的步驟，從而減少變送器部分輸出的電流路線的長度，提高數據采集的效率。二是在印刷電路板設計的時候盡可能將數字電路板和模擬的電路地分開，各個環節都保證安全性。三是保持適當的交差距離。在電力遠動控制系統的終端和通信站之間具有很多通信電纜，在這里建議對此類電纜實施加穿鋼管的處理，在電纜與電纜之間通過鋼管進行連接，當通信電纜要通過其他電纜去傳遞電流時要盡可能的避免電纜之間的纏繞，以免出現信息出錯的情況。四是一旦出現錯誤就自動重發，直到確認為是準確信息，這一可以使得信息傳輸更加穩定可靠。

2.4 供電盡量獨立

供電獨立又稱為分散供電，是為了避免某個電路出錯而影響到整個供電系統的運行。需要對系統每個功能塊都安裝獨立的電壓過載保護，并且要做好對各個環節的檢測，當某一功能塊出現問題時能夠及時發現并解決。除了上述所說的主要措施，在鐵路電力遠動技術系統的實際應用中，在隔離方面進行監控、在過程通道方面加以完善，也都可以在一定程度上減少度電力運動系統的干擾。

3 結論

鐵路電力系統的運行質量與鐵路車輛的安全性息息相關，為了保證鐵路供電的可靠性降低對鐵路運輸生產的消極影響，在鐵路電力管理中采用遠動控制系統十分具有必要性。本文在分析了遠動系統結構特點的基礎上，以其抗干擾系統設計為中心對遠動終端抗干擾能力展開了深入的分析，能夠為實現鐵路運行效益實現經濟增長發揮著重要作用。

參考文獻

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