鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)

文/郭曉峰

當(dāng)前，鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)已經(jīng)在我國的鐵路中廣泛應(yīng)用，一方面，這個(gè)技術(shù)確實(shí)比較先進(jìn)，可以有效的提高鐵路管理水平，另一方面，可以有效的保障供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在一定程度上降低了鐵路運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸成本，通過長時(shí)間的實(shí)踐證明，在鐵路中應(yīng)用電力遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)是十分有必要的，下面，將結(jié)合鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，來說明電力遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的重要性能。

1 鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)概括

隨著我國信息技術(shù)的不斷發(fā)展，鐵路控制技術(shù)也在不斷前進(jìn)，人們對(duì)于鐵路的運(yùn)輸質(zhì)量要求越來越高，簡單的電力控制已經(jīng)無法確保高速運(yùn)行火車的安全性和可靠性，所以要引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，來匹配新時(shí)代的鐵路控制。

通過大量的調(diào)查總結(jié)發(fā)現(xiàn)，我國大部分電力系統(tǒng)主要有三部分組成，分別是負(fù)責(zé)近處控制的控制專站、用于傳送信息的通信通道和用于遠(yuǎn)端控制的遠(yuǎn)動(dòng)終端，其中遠(yuǎn)動(dòng)終端是整個(gè)電力控制系統(tǒng)的核心，所以應(yīng)用著更為先進(jìn)的設(shè)備。遠(yuǎn)動(dòng)終端主要是系統(tǒng)的操作中心，控制著整個(gè)鐵路電力控制系統(tǒng)，而通信通道是遠(yuǎn)動(dòng)終端傳送信號(hào)的重要通道，可以穩(wěn)定的輸送信號(hào)。運(yùn)用鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)可以全面的保障整個(gè)鐵路運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)行安全，比如，既可以控制鐵路運(yùn)行中的燈光、電力分配等，滿足鐵路運(yùn)輸基本需求，也可以實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)存在的問題，并及時(shí)進(jìn)行故障處理。對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)而言，分別從控制、運(yùn)行狀態(tài)顯示和故障處理等方面進(jìn)行全過程的監(jiān)控，具有安全、快捷等特點(diǎn)，極大地降低了鐵路運(yùn)輸?shù)奈ｋU(xiǎn)性，保障了鐵路運(yùn)行的安全性。

2 鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的主要特點(diǎn)

遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的監(jiān)測功能非常全面，進(jìn)行合理的利用可以有效的對(duì)鐵路供電系統(tǒng)運(yùn)行過程進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測供電系統(tǒng)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，及時(shí)的了解運(yùn)行狀況，出現(xiàn)問題能及時(shí)解決，在很大程度上降低了鐵路供電事故的發(fā)生頻率，和縮短故障處理時(shí)間。電力遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)是一個(gè)比較特殊的控制系統(tǒng)，在應(yīng)用方面和其他的控制系統(tǒng)有很大的區(qū)別，系統(tǒng)的功能也有許多不同，其主要特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)。

2.1 需要的電壓比較低，且變配電設(shè)施非常簡單

鐵路運(yùn)輸時(shí)控制系統(tǒng)是以最終運(yùn)輸質(zhì)量情況為基礎(chǔ)來供給鐵路電力，所以在我國的鐵路運(yùn)輸中，供電系統(tǒng)一般設(shè)置的電壓等級(jí)比較低，變配電設(shè)施的電壓一般為10kV或者是35kV。可以看出鐵路電力系統(tǒng)對(duì)于電力等級(jí)的要求比較低，所以使用范圍比較廣，和一般的電力系統(tǒng)應(yīng)用的電力等級(jí)基本無異，所以，應(yīng)用鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制時(shí)可以采用統(tǒng)一的變配電設(shè)施，這樣在管理時(shí)就有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，很大程度上減少了管理上的難度。

2.2 接線方式具有單一性

鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)接線方式十分簡單。鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)的接線方式預(yù)先設(shè)計(jì)好，然后進(jìn)行接線，形式基本上為單一輻射網(wǎng)結(jié)構(gòu)，而鐵路的變配電設(shè)備就均勻的分布在上面，形成了簡單的供電系統(tǒng)。當(dāng)前，我國的所有鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)的接線方式大致上可以分為兩類，分別為自閉線和貫通線，貫通和自閉電源主要是為沿線各車站通信、信號(hào)設(shè)備提供電源，其次就是為保障車站照明、動(dòng)力、通風(fēng)空調(diào)等方面的生產(chǎn)、生活用電。

2.3 重視系統(tǒng)供電的可靠性

從我國現(xiàn)在的鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)看，雖然鐵路電力系統(tǒng)的控制電壓比較低、線路較為簡單，但是鐵路作為我國的重要運(yùn)輸通道和經(jīng)濟(jì)命脈，電力供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行是鐵路正常運(yùn)輸?shù)幕颈Ｕ虾颓疤釛l件，因此我國鐵路供電系統(tǒng)有最低的供電安全標(biāo)準(zhǔn)，基本上要滿足不間斷、持續(xù)供電的需求。主要表現(xiàn)在對(duì)于停送電供電間隔的要求上，要求在單回供電線路或個(gè)別供電設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，其倒閘操作的供電間隔不得超過150ms，針對(duì)供電質(zhì)量如此高的要求，直接決定了鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性也要做到非常嚴(yán)格，從而做到在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)顯示、正常回路操作或故障狀態(tài)下的倒閘等方面均能滿足供電的安全要求，提高供電系統(tǒng)的可靠性運(yùn)行。

2.4 鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)仍然存才弊端

鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的安全性主要受到電流影響。鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)在工作時(shí)會(huì)使用電源，不管是交流電還是直流電都會(huì)產(chǎn)生磁場，會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生一定程度上的干擾，影響設(shè)備的正常運(yùn)行。

（1）如果在輸入信息時(shí)受到干擾，可能會(huì)使數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，導(dǎo)致遠(yuǎn)動(dòng)終端的設(shè)備損壞或影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。如果損壞的部位不重要，那還可以及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救，但是如果對(duì)CPU造成損壞，可能會(huì)導(dǎo)致遠(yuǎn)動(dòng)終端的程序無法運(yùn)行，直接影響供電控制系統(tǒng)的運(yùn)行安全，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的后果；

（2）還有可能會(huì)受到外界因素的影響。主要有雷電、電網(wǎng)供電質(zhì)量等因素，雷電主要是電磁干擾，并且隨著電路可能會(huì)對(duì)設(shè)備造成損傷。而電網(wǎng)的干擾主要體現(xiàn)在影響鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)的電壓，配電線路和負(fù)載也會(huì)因此產(chǎn)生變化，最終導(dǎo)致鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降；

（3）就是自然現(xiàn)象的影響，比如雷電、噪音、強(qiáng)光等，這些因素經(jīng)過長時(shí)間的累積也會(huì)對(duì)鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

3 防止干擾的有效措施

盡管目前鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)已經(jīng)比較成熟了，但是他的抗干擾能力依然很弱，仍然有很大的發(fā)展空間，通過對(duì)干擾因素的分析和研究，可以總結(jié)出以下措施，有效地減少干擾，提高鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

3.1 采用屏蔽來減少對(duì)電力遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)的干擾

電力遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)在正常工況下運(yùn)行，可能會(huì)遭受到電磁的影響，這時(shí)，可以采用有效的屏蔽措施。常用屏蔽干擾的措施有三種，

（1）遠(yuǎn)動(dòng)終端是極其重要的，可以在遠(yuǎn)動(dòng)終端的輸入、輸出電纜上涂上屏蔽層，這樣可以有效地避免耦合電壓的干擾，必要時(shí)可以將屏蔽層接地；

（2）可以將一些簡陋的電力設(shè)備換成互感器，這樣可以有效的防止高頻電壓的干擾，降低干擾對(duì)設(shè)備造成損傷的可能性；

（3）就是利用質(zhì)量好、耐高壓的電容器，可以在遠(yuǎn)動(dòng)控制終端裝上電容器，這樣可以有效的避免高頻電壓對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)終端的干擾。

在鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，要求所有的輸電電纜采用具有屏蔽層的結(jié)構(gòu)，這樣有效的避免了互感的影響，降低了電磁對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)終端損傷的可能性。

3.2 設(shè)計(jì)接地線

這種方法主要是為了避免雷電對(duì)其影響，合理的接地設(shè)計(jì)可以很好地保護(hù)設(shè)備的安全運(yùn)行。接地設(shè)計(jì)要由專業(yè)人員進(jìn)行，不能自己盲目增加接地扁鐵的數(shù)量或接地方式，這樣會(huì)適得其反。在設(shè)計(jì)接地時(shí)，可以在電氣設(shè)備的接地處增加網(wǎng)絡(luò)互接線的方式，有效的減少順變點(diǎn)位的影響，增大設(shè)備電壓的同時(shí)減小各種干擾對(duì)設(shè)備造成的損傷。高低壓柜都可以進(jìn)行安全接地處理，不僅可以減小同殼機(jī)的電容容量，還可以提升鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)的監(jiān)測能力。

3.3 改善濾波器

濾波器要改變?cè)械脑O(shè)計(jì)思路，改善基本功能。

（1）通過改善信息采集系統(tǒng)，可以增加CPU處理功能，縮短信息采集的步驟，從而提高信息采集的效率和準(zhǔn)確度；

（2）可以將數(shù)字電路板和模擬電路分開，分開保證各個(gè)環(huán)節(jié)的安全性；

（3）盡量將不同電壓等級(jí)線路分開，這里可以用塑料管進(jìn)行分離，在電纜之間用塑料管進(jìn)行隔離，要盡量避免電纜之間的纏繞，以免電纜之間相互干擾，或出現(xiàn)信息傳遞錯(cuò)誤的情況；

（4）通過采用技術(shù)手段，在信息出現(xiàn)錯(cuò)誤傳遞的情況，應(yīng)該立即取消、重新傳遞，直到確認(rèn)正確為止。

通過采用以上措施，可以有效地保障鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

3.4 改善供電

供電盡量采用分散供電，避免因?yàn)橐粋€(gè)線路出錯(cuò)影響整個(gè)供電系統(tǒng)運(yùn)行，在每個(gè)線路中都應(yīng)采取以下保護(hù)措施：

（1）可以將電力電纜和信號(hào)電纜分開，時(shí)刻要避免互感對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)終端的影響；

（2）開關(guān)是一個(gè)斷電的按鈕，所以也需要單獨(dú)設(shè)置；

（3）可以對(duì)關(guān)鍵設(shè)備采用冗余備用的方式，以提高供電系統(tǒng)在運(yùn)行中的可靠性和安全性；

（4）除每年一次的預(yù)防性試驗(yàn)外，還應(yīng)對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行定期的檢測；

（5）增加在極端天氣下的供電線路巡視、檢查工作，當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)的解決，最大程度確保供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，改善供電質(zhì)量。

4 結(jié)束語

鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量直接影響著鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩裕瑸榱吮Ｕ翔F路供電的持續(xù)性和可靠性，降低鐵路供電系統(tǒng)運(yùn)行的安全隱患，采取鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)是非常有必要的。本文對(duì)鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析，并且提出了合理的抗干擾措施，極大地提高了電力遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行的運(yùn)行質(zhì)量，相信電力遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)可以發(fā)揮出重要作用，為鐵路運(yùn)行的安全提供了強(qiáng)有力的保障。