自动化技术在铁路电气工程中的应用

自动化技术在铁路电气工程中的应用

张仁政

身份证号码： 41272419780826 **** 河南郑州 450000

摘要：所谓的自动化技术目前尚无统一的定义，它是一项综合性技术，其中包括诸多先进的技术，如计算机技术、网络通信技术、信息技术、控制技术、电子技术等等。这些技术融合在一起，就組成了自动化技术，计算机和控制是自动化技术的核心。近年来随着自动化技术的应用领域不断拓宽，进一步推动了该技术的发展，可以说自动化技术已经越来越成熟。借此，本文就自动化技术在铁路电气工程中的应用展开浅谈。

关键词：自动化技术；铁路；电气工程

1自动化技术和铁路电气工程概述

1.1自动化技术简介

自动化技术是一种新兴的科学技术，是多种科学技术融合发展的产物，因此，自动化技术是一种综合性的科学技术。自动化技术包括电子技术、网络信息技术、自动控制技术以及计算机技术等，在当今的时代，自动化技术的应用范围极其的广泛。随着时代的发展，自动化技术的发展速度也在逐步的加快，其应用效果也越来越好，促进着各行各业的进一步发展。

1.2铁路电气工程简介

随着时代的发展，电气工程技术也在逐步的走向成熟，为我国科学技术领域的发展提供了强大的助力。目前，电气工程在铁路建设的过程中发挥着越来越重要的作用。铁路电气工程是一项极为复杂的系统工程，包括给排水系统、变配电、空调系统、照明系统、防灾系统以及管理系统等多个工程环节。铁路电气工程的质量会直接影响整个铁路建设工程的质量，因此，铁路电气工程的质量控制是尤为重要的。

1.3发展背景。最近几年，伴随着电气工程的快速运行，自动化技术得到了一定的改进和优化，其运行效率有了明显的提升，与之相关的运行结构也从以往的单一方式转变为了系统性以及规范性的现象，这从一定程度上达到了技术有效转变和完善的目标，可以为我国各项产业运行提供良好的依据。在铁路电气工程中应用自动化技术是满足时代发展需求的必然形势，其和以往传统的高速铁路施工项目相比较而言，可以利用牵引模式的优势来加快运行速度，发挥出环保的效果。目前，在监督和管控项目开展现状的过程中，可以引进信息化技术，信息化技术有利于该项工作的进一步开展，不过，在这一现状下，铁路牵引对于供电提出了严格的要求，除了需要提升自动化水平之外，还要和系统的安全性要求相符合，以此推动技术朝着专业化和信息化方向运行。基于此，相关人员应当加强对各个环节的了解和认识力度，统筹性的处理电气工程和自动化技术。

2铁路电气化工程的特点

2.1接线方式

铁路供电系统基本上都是由单一的辐射网组成，配电所与变电所之间实现均匀分布和彼此连接之后，就可以形成对应的供电模式。其中，在连接线方面又包含一级负荷贯通和综合负荷贯通两种类型。一般情况下，在主要的铁路干线供电系统之中会使用到这两种连接方式。

2.2供电系统电压等级与配电站的结构

基于对电力系统的分析，发现铁路负荷属于终端负荷，在面对最终用户的时候经常会选择10 kV配电所与35 kV的变配电站。针对100 kV级别，因为其建设资金耗费较多，所以很少被使用。加上功能与应用范围基本相似，使得其基础组成结构是一致的，并且每一条线的设计类型与功能配置都是基本相同的。

3自动化技术在铁路电气工程中的具体应用

3.1信号电源监控

信号电源监控也被叫做SMC，其指的是通过网络通信技术、微电子技术、计算机技术远程监控铁路自动闭塞信号设备，从而检测其运行状态，记录存在的异常和故障信息。从本质上来讲，SMC即是铁路信号电源中SCADA技术的应用。一个完整的信号电源监控系统应具备的主要功能包括：电压电流及开关状态的远程监视;高低压开关远程控制;电压异常报警;过流检测及故障录波等。

3.1.1系统结构

信息电源监控系统的主要组成部分是通信通道、主站层、监控设备。为了使系统的性能提升，能够结合信号电源监控与SCADA一体化方案，此监控系统可以让工作者及时把握信号供电设备的工作情况，解决缺少针对性管理的问题，能够明确故障隐患，且迅速进行处理，以保障供电的稳定性。并且，此系统能够记录出现故障的电流和电压波形，进而引导工作者把握故障的出现过程，从而探究导致故障的因素。除此之外，当存在越级跳闸的情况下，系统可以实时发现，如此一来，工作者勿需长途奔波处理上一级故障，能够提高工作效率与减小劳动量。

3.1.2主站功能

在铁路电力调度自动化系统中，SMC属于高级应用，其能够实现下面的功能：一是工作监视功能。能够在计算机屏幕上直观呈现信号电源接线图，结合查看，工作者可以及时明确开关状态、电流和电压参数;能够呈现信号电源电流与电压改变趋势的曲线;能够以列表方式呈现开关位置变换事件顺序的记录结果。二是事件报警功能。在系统接收了场地监控设备传回的电流与电压不正常报警信息之后，报警画面可以自动弹出在计算机屏幕上，且呈现相应的报警信息。与此同时，还能够具备声光效果，进而提示值班工作者查看与解决故障问题。三是故障录波功能。能够检索与呈现过流故障录波结果，以及具备平移、缩小、放大波形等功能，能够在移动光标的基础上测量波形选定点的瞬时值，且下达人工录波指令。四是图形管理功能。能够划分图形管理功能为下面几个组成部分：一级是管理布局图，二级是管理供电臂示意图，三级是管理车站图，能够在一级图中调取二级图，需要便捷和简单地绘制图表。除此之外，还能够在二级图上控制高压侧开关。五是读取与整定参数，重点涵盖下面一些内容：读取与整定场地监控设备的站址;遥测越限及录波启动的整定值。

3.2铁路线路自动化

铁路线路自动化又被简称为FA，其指的是应用有关技术对线路分段开关实施远程监控以及故障定位和隔离，且记录故障信息。可以说，FA属于铁路电力调度自动化系统的一种子系统。

3.2.1处理短路故障

线路中恢复供电与隔离故障具备两种方式，其中之一是场地控制，另外一种是远程遥控。场地控制重点结合场地中的自动重合器与分段器进行，全部过程控制勿需通信;远程遥控是结合主站遥控进行，应结合通信信道传输信号。场地控制中应用的控制模式为V-T方式，也就是电压——时间模式，其运行原理是：在线路失压的情况下，自动分段器出现跳闸的现象，在检测至一边存在电压，能够延迟一段时间之后合闸，如果在实现设计的时间之内存在失压现象，那么会迅速跳闸，且进行自锁。

3.2.2远程遥控

远程遥控的控制模式重点结合通信网络进行，其是遥控线路当中的负荷开关，进而有效地隔离故障，且使非故障范围的供电恢复。经过探究能够明确的是，如此的控制模式较为简单，开关的动作次数比较少，对系统形成的冲击不大，然而要求实施远程通信，因此投入比较大。

3.2.3处理小电流故障

在线路有这种故障的情况下，零序电流由故障点两边向故障点流动，此电流初始的极性相反，如果故障点在线路末端，那么此故障点前面的FTU检测的是最大的零序电流值。结合这种现象，能够准确地判断小电流故障的范围。

结束语：

综上所述，在铁路电气工程中，应对自动化技术进行合理应用，借此来提高工程的整体技术水平，为铁路运营安全性和稳定性的提升提供保障。在未来一段时期，应加大对自动化技术的研究力度，除对现有的技术进行改进和完善之外，还应开发一些新的自动化技术，从而使其更好地为铁路工程建设服务。

参考文献：

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