铁路施工中电气技术的应用
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摘要：铁路建设是我国城市轨道交通的发展重点，铁路电气化技术的应用是提高铁路的运行速度和负载能力，减少环境污染影响的主要方法。此项技术由高水准的专业复合系统构成，为铁路施工提供了优质服务和参考依据。本文从铁路电气化技术所存在的问题及其应用进行分析。
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：
[1]朱永胜，沙斐，吕飞燕.电气化铁道牵引电流在漏泄同轴电缆上产生感应纵电动势的分析及计算[A].第六届全国电磁兼容性学术会议2004EMC论文集[C].2004
[2]张继雄.电气化铁路几种牵引供电主变压器原理分析与比较[J].内蒙古科技与经济.2010（20）
[3]尹坚.电气化铁路及城市轨道交通建设项目电磁环境影响评价标准探讨[J].铁道标准设计.2011（08）
[4]张震，张道国.浅析电气化铁路对电网的影响及对策研究[J].咸宁学院学报.2011（10）
[5]于增，肖志强.铁路电气化供电电源电压等级的选择[J].铁道标准设计.2002（02）