试论铁路电力的远动控制技术

试论铁路电力的远动控制技术

谢栋

陕西靖神铁路有限责任公司 陕西省榆林市 719000

摘要：铁路作为国家基础建设的重要项目一直被高度重视和重点推进。特别是进入新世纪以来，国家大力加强高铁建设，形成了纵横分布，连接全国大部分主要城市，覆盖众多二三线城市的高铁网络。伴随高铁建设的不断发展进步，铁路电力的远动控制技术也在飞速发展。作为控制铁路的水电和运动的主要系统，远动控制技术的安全可靠性直接影响到铁路的正常稳定运行。因此必须要加强对铁路电力的运动控制技术的研究。本文主要是从铁路电力远动技术的发展，基本原理和功能入手，分析了提高远动技术使用效率、安全可靠性能的相关技术问题，旨在为铁路电力系统的持续安全可靠运行提供有益借鉴。

关键词：铁路；电力；远动；控制技术

中图分类号：T934  文献标志码：A

一、铁路电力系统远动技术的发展概述

进入新世纪以来，国内经济建设的提速带动着铁路发展加快，但是伴随社会经济建设的持续快速增长，铁路客运、货运需求总量不断增加，铁路运力提出了新要求；加上国家生态发展需要，对铁路在运输效率、能源消耗等方面也提出了更高标准，这些都助推着铁路加快朝着现代化方向发展。要实现铁路现代化建设，离不开安全、可靠、性能持续稳定的电力系统。铁路电力系统是由铁路牵引供电系统和电力供电系统两部分组成。其中牵引供电系统主要是为铁路电力机车提供电力，电力供电系统主要是承担牵引供电以外铁路运行所有需要电力的任务，如通信、信号、供水、车站等部位的正常用电负荷。目前对铁路供电系统的管理，主要是采用远动技术进行控制，能实现对供电系统的远程实时监控和管理^[1]。

国内的电力牵引远动系统最早于上世纪的70-80年代开始运行，主要经过了三代的发展。第一代牵引远动系统是一种集中式监视控制系统，采用的是和日本、英国相同的专用计算机和专业操作系统。该系统的维护比较固化，不能自行维护和升级，不能与其他系统兼容联网，只有简单的“四遥”管理功能。第二代牵引远动系统也是集中式操作系统，主要是在上世纪80-90年代投入使用，采用的是具有可替换性能的UNIX操作系统，有一定的数据存储功能，能实现“四遥”管理功能，但是扩展和联网功能还不具备。第三代牵引远动系统是上世纪末期开始使用，是一种利用服务器计算机和工作站、双操作系统组成的网络化数据库管理系统。该系统的所有组成设备都具有通用性，便于替代更换升级。操作系统是UNIX和WINDOUS的双操作系统，便于进行针对性功能扩展；系统的互联网功能实现了和其他系统的快捷联网，强大的数据库技术支撑其能开展数据存储和分析。

二、铁路电力系统的远动技术特点分析

铁路电力系统的远动技术具有比较全面的监测功能，在合理科学利用下，能实现对铁路供电系统运行全过程、全环节的监控，特别是对供电系统的重点环节运行情况能实时掌控，对出现的电力故障及时发现并进行处理，有效减低了铁路供电系统的故障发生频率和概率，缩短维修时间、减少了维修成本。铁路电力远动控制系统相比其他的控制系统，具有其特有的功能和特点，主要表现在：

第一，电力系统电压不高，变配电设施结构简单，易于维护。铁路运输的控制系统效能，直接影响到铁路系统的运输质量和可靠性能，因此，我国的铁路运输供电系统设置的电压等级相比较其他系统较低，变配电设施的电压一般是10或者35KV。较低的电力等级要求，让铁路电力系统使用范围更广，更容易采用统一的变配电设施，这样在后期维护保养上比较容易^[2]。

第二，铁路电力远动系统的接线方式简单而且比较单一。铁路电力远动控制系统在接线方式上采用的是预设方法，是单一辐射网状结构，结构上分别均匀分布着铁路电力的变配电设施。目前国内的电力系统接线方式有贯通式和自闭式两种，这两种方式的电源线主要是为铁路沿线的车站通信、信号灯等设备供电，保障车站正常运行所需要的照明、空调动力等生产生活上的电力需要。

第三，铁路电力远动控制系统的安全可靠性较高。目前国内的铁路电力系统的控制电压、线路虽然比较简单，但是电力系统的安全运行、持续稳定运行，是保证铁路作为国家的重要运输通道、经济命脉的有力支撑。在日常的铁路电力系统管理中，国家设立了最低的供电安全标准，主要是要实现铁路电力系统24小时不间断，常年持续供电的需要。

目前国内铁路电力远动系统的性能指标主要有3个。一是可靠性，就是指系统相关设备在固定的工作环境条件下实现功能的能力，评价指标是系统本身的可靠性和传输信息的可靠性。二是容量。就是指电力系统实现遥控、遥信、遥测、遥调“四遥”的对象数量。对于铁路电力远动系统，一般要求遥控要大于64路，遥测要大于32路，遥信要大于128路。三是实时性，就是指系统事件的发送端到达接收端，正确接收完整信息所花费的时间间隔，通常称之为响应时间。

三、铁路电力系统的远动技术存在的不足及改进建议

对铁路电力系统的与远动技术进行评价的主要指标是其安全可靠性。这一指标受到电路电流的影响很大。这是因为铁路电力远动控制系统在工作中会使用交流电或者直流电，这都会对系统的相关设备产生磁场干扰，影响设备的安全可靠使用。如在电力远动控制系统进行信息输入时受到干扰，就会导致传输的数据不准确，让远动控制系统的终端设备被损坏，无法正常传输数据。如果设备只是一般部位，不涉及CPU等核心设备，还可以进行维修补救，但是如果是对核心部件造成损坏，就会导致整个远动终端无法运行，导致供电系统失去控制，造成严重的事故。铁路电力远动系统在运行中，还非常容易受到雷电、电网供电波动等因素的影响。雷电等极端天气下的电磁干扰，会让远动系统产生上面阐述的相关后果。电网的不稳定带来的干扰，主要体现在电网电压变化上，让配电线路和负荷随着波动，让电力远动控制系统的稳定性受影响^[3]。

针对上面提出的各种影响因素，可以采取以下措施来减少外界对铁路电力远动系统安全稳定性能的影响程度。一是采取措施屏蔽电磁对电力远动系统的干扰。在远动终端上可以为输入、输出电缆涂上屏蔽层，避免屏蔽层接地，有效避免耦合电压带来的干扰。可以将相关电力设备升级改造为具有互感功能的设备，为终端安装质量过硬、耐高压的电容器，防止高频电压带来的干扰和损伤。这些措施能有效降低电磁对远动终端带来的干扰和损伤。二是设立良好的接地，避免雷电对系统带来的影响，保护运动系统设备的安全运行。三是改善滤波器的相关功能，增加CPU处理能力，缩短信息采集流程，提高采集的准确度和采集效率。采用技术手段，对出现错误的信息进行及时回收处理。

总结

铁路电力远动技术的运行质量和铁路运输的整体安全性能息息相关。为保证铁路供电的安全可靠持续运行，降低铁路供电系统的运行风险，建议采取措施屏蔽电磁对电力远动系统的干扰；设立良好地接地，避免雷电对系统带来的影响；改善滤波器的相关功能，增加CPU处理能力等方式，提高铁路电力远动系统的安全可靠运行。

参考文献

[1]李南星.铁路电力的远动控制技术[J].时代农机，2017,44(10):68.

[2]彭为民.铁路电力远动控制技术浅析[J].科技传播，2016,8(10):201-202.

[3]徐国辉.铁路电力远动控制技术[J].科技与企业，2014(09):128.