刘凤丹
中国水利水电第十四工程局有限公司 云南昆明 650041
摘要：相较于西方发达国家来说，我国的铁路建设起步较晚，在系统方面以及技术方面还都有着很大的进步空间。近些年来，随着我国体制的改革和科学技术的飞速发展，铁路建设的发展也有了跨越式的迈进。
关键词：电气化铁路；供电系统；新技术；探究发展
铁道运输系统作为促进我国经济、文化、政治交流发展的一条重要通道，其供电系统新技术的发展一直都受到社会和国家的广泛关注。电气化铁道供电系统的发展是新时代背景下的必然发展趋势，其高效性、实用性都是传统的铁道动力牵引系统无法匹敌的。电气化铁道顾名思义就是采用电力牵引运行的铁道，其运作原理是在铁道沿线铺设完善的电力牵引系统，通过国家电网的持续供电输送到铁道沿线的牵引变电所，再在变电所内进行电压转化后将低压电流输送到接触网上。列车在接收到接触网的电流之后再在内部进行一次电流降压并将电流整流为直流电，最终成为列车的驱动力。
一、电气化铁路供电系统相关技术分析
1.1接触网新型技术分析
电气化铁道接触网是最近几年发展出来的一种新技术，在施工的难度上以及技术的要求上还十分欠缺。由于接触网所面临的环境是露天的、危险的，因此无论在施工铺设阶段还是在正式投入使用之后，都有着许多的注意事项，下面将从施工前需做的准备开始进行分析：
首先在施工前，要提高铺设电气化铁道接触网建设的重视程度，对沿铁路轨道中的每一个位置进行精准地探测和定位。在选择材料和配件时，要站在长远可续持发展的角度上，尽量挑选一些品质好、性能好、环保耐用的新型材料，以保证其产品的安全性，在我国时代经济迅速发展的态势下依旧能够满足社会需求。[1]建立一个科学、合理、完整的施工过程体系，充分考虑各种施工细节，便于后期的正式施工顺利开展和进行。对施工人员和管理人员灌输全面的安全生产、安全施工意识，避免后期施工过程中因人员疏忽造成施工事故。
在施工过程中，严格按照接触网的施工运营过程体系来进行，对每一项环节进行严密严格的监控和把握，力求将所有问题扼杀在摇篮里。充分考虑接触网在后期工作中会遇到的每一项问题，例如接触网的安装使用对避雷效果的要求极高，因此在选用新型绝缘材料时也需十分谨慎。如果以上问题都难以解决，就要考虑采用其他绝缘材料。可以用计算机模拟系统对新型绝缘材料进行性能测试，结合接触网所处的环境和所搜集的数据，选取最合适、最科学的材料，在充分考虑施工难度和施工成本的基础上，将施工方案做到最优。
在施工技术上，对接触网的铺设技术有着很高的要求，目前来说接触网的岔定在这项工作中起到关键作用，国外常用的辅助三线关节式岔定位技术能够比较出色的完成这一工作，国内可以借鉴学习以保证技术的安全性和可行性。如果接触网道岔定位关键点不到位，就容易引发弓网事故的产生，其后果不堪设想。此外在吊弦技术施工时，一般先进行激光测距，用经纬仪采集原始数据，然后将所搜集的数据进行整合、分析并计算出结果，最后进行现场安装。利用吊弦技术不仅可以将接触网两端永久固定，载流处理效果还更加协调且省时省力，[2]十分符合高效率、高质量、安全性能高的施工技术要求。
1.2供变电技术的新发展
供变电技术的新发展主要体现在电气化铁道中使用电力牵引变电技术，通过国家电网的持续供电输送到铁道沿线的牵引变电所，再在变电所内进行电压转化后将低压电流输送到接触网上。铁道路线路线长，电力机车运行的时间也比较长，在这个过程中如果出现电流不稳或断电的现象，都会直接影响到电力机车的正常运营。因此在铁道沿线上，设置距离合理、数量合理的牵引变电所是十分重要的。
我国铁道实现电气化是为了简化铁道牵引系统的设备结构，提高铁路运输的效率、缓解铁道运输的压力，同时电气化功能也符合当代发展的环保节能的观点，在绿色发展的前提下，促进社会经济的发展和实现经济效益最大化。电气化铁道的设施设备得到了简化的同时其技术难度越来越高，在牵引供电系统中，电子电流的变流关系使得电流和电压间的关系变得曲折，时常会出现负序、谐波、无功三相不平衡的问题。[3]为了解决这一问题，消除牵引变电系统三相不平衡问题对电力系统带来的不良影响，我国将计算机技术应用在牵引变电系统中，使用微机数据采集分析技术复杂的网络技术进行计算。
在设计时，遵循电气化铁路的要求和建设意义，采用并联电容补偿装置提高牵引变电系统的供电质量。
1.3并联电容补偿装置与自耦变电器
并联电容补偿装置能够在不影响已安装电容装置的系统正常运输谐波电流的同时对其中的谐波电流起到抑制作用，从而有效减缓外界环境中的电磁波对牵引变电系统造成的干扰。因此在牵引变电系统中，要尽可能安装充足的电容器，使其在谐波电路中充分发挥其抑制作用，从而达到对谐电流在电路中流通的阻碍目的。
在牵引变电系统中，铁道铁轨作为构成系统的结构之一，其金属特性中的导电性能会造成牵引变电系统出现漏电现象。电能泄露会对系统邻近的电路埋下高压隐患和造成杂音干扰，传统的解决办法是在牵引变电系统中介入吸流变压器，目前先进的解决办法则是采用自耦变电器和同轴电缆供电方式以实现抗干扰、提高通电效率和电能质量的效果。
二、关于电气化铁道供电系统中的安全监控分析
2.1电气化铁道供电系统存在的安全隐患
电气化铁道供电系统中存在的安全隐患问题主要体现在：人员安全方面、供电设备安全方面、施工作业安全方面。在铁路供电系统中，几乎时时刻刻都需要人员去维护、去操作，遇到问题也需要专业人员去检查、去维修，其工作环境就是一个高空、高电压、高速运作的危险处境，稍有不慎就会导致人员的伤亡，常见的伤亡事故有：电击、机械伤害、高空坠落等。牵引供电系统中涉及的设备多种多样，具体可分为接触网、变电设备和远动系统三大类。[4]按照供电安全和运行需要可将设备分为一次设备和二次设备两大类，其中变压器、断路器、隔离开关等实现电流变换、电能传输和电流载体的设备成为一次设备；对一次设备进行保护、监测和控制的系统则被称为二次设备，一次设备和二次设备的结合是保证供电安全和满足运行需要的基本条件。电气化铁路供电设备施工作业的特点有：高空、高电压、高速度、户外作业、群体作业等，其工作地点在受天气影响和地理环境因素影响较大且时常有高速运行的列车通过的户外，工作条件长期处于离地高于5米，电压高达25kv的环境中，且需要十几个甚至更多人同时开展检修工作，因此严格的操作要求、专业的技术要求、充分的合作精神和高度集中的注意力，是保证施工作业安全的基础。
2.2保障电气化铁道供电系统安全可采取的措施
为了保障电气化铁道供电系统中的安全，可采取的电气化铁路供电安全防范措施有：1.加强对人员的管理，创新管理办法。加强对工作人员安全意识和专业技术技能的考核，实施监督检查制度，提高人员工作的责任心和安全防范意识。加强对人员的培训，使其有机会学习先进的技术和了解更多的电气化铁道系统管理经验，实现自我价值，也为社会和国家创造更多的价值。2.提高设施设备的质量。在系统中采用先进的装备，保障设施设备的安全性和实用性；实施信息化管理手段，利用电子监控仪、红外监控设备、电阻测试仪等高科技设备对系统进行全面的监控，有效提高工作效率和准确性。3.实行定期检查制度。制定相关检查制度，对沿铁路的设施设备定期进行检查，检查的主要内容有：沿铁路中接触网的接触悬挂、附加悬挂、支撑装置、定位装置等有无异常；安全标示和完全网闸是否完好；[5]接触网支柱有无倾斜、倒塌；沿路有无出现落石、塌方等现象对路线造成阻挡；雨雪天气或其他恶劣天气是否会影响行车的安全等。检查的主要方法有：乘车巡视、步行巡视、利用望远镜等设备进行巡视等。4.采用供电方式替补方案。单一的牵引供电系统不一定总是能满足电气化铁道用电的需求，铁道部门还可以设法给系统连接一个强大的外部电源，以备不时之需。
三、电气化铁道供电系统技术的发展前景
直流供电的供电方式优点是投资少、操作简单、运营方便、维护省心，缺点是供电能力有限，对邻近线路干扰严重。采用并联电容补偿装置消除牵引变电系统三相不平衡问题对电力系统带来的不良影响，并使用微机数据采集分析技术对复杂的网络技术进行计算保证电气铁道供电系统的安全性和可靠性。
四、总结
社会经济的发展让铁路道路系统由传统的牵引时代转型到如今的电气化铁道系统时代，研究新的电气化铁道供电系统技术是实现铁路运输高效化、快速化、稳定化发展的重要手段，不断总结和累积技术经验并对其进行改良，才能实现更完善的发展目标和促进我国铁路运输系统快速发展。
参考文献：[1]黄若寅，探究电气化铁道供电系统新技术的发展，《城市建设理论研究:电子版》,2015,5(28).
[2]张定华，桂卫华，王卫安，王小方，新型电气化铁道电能质量综合补偿系统的研究及工程应用，《电工技术学报》,2009,24(3):189-194.
[3]薛海峰，探究电气化铁道供电系统新技术的发展，《科技风》,2015(13):5-5.
[4]王庞科，探究电气化铁道供电系统新技术的发展，《城市建设理论研究:电子版》,2014(3)：22-24.
[5]吕高奎，探究电气化铁道供电系统新技术的发展，《建设科技》,2017(13):125-125.