1、探究电气化铁道供电系统新技术的发展摘要：随着社会经济的不断发展，对交通运输的要求越来越高，这就迫使主要的交通部门不断的提高运输质量以及运输能力。而在铁路运输中，供电系统作为电气化运输的关键点，备受人们的关注。本文就电气化铁道中供电系统进行分析，对其运用的新技术进行探讨，以资其发展。 关键词：电气化铁道；供电系统；新技术；发展 中图分类号：U223 文献标识码：A 随着电气化铁路里程迅速增长，特别是一些长大、重载和繁忙干线的电气化，电力牵引在节能、提高运输能力、降低运输成本、防止环境污染和改善操作劳动条件等方面的优点更加充分地发挥出来。 从电气化铁道供电系统的角度来分析，在发展之初，在供电系统方
2、面我国所选取的电流制式极为 25kV 工频单相交流电流制，在同一时期技术条件支持下其技术是发展最为成熟与先进的。然而,伴随着铁道电气化发展的不断成熟以及铁道干线化发展趋势的持续凸显。在这一发展背景作用之下,为最大限度的控制因通信线路迁改工程量而造成的铁路电气化工程造价增高问题,引入了对 AT 模式自耦变压器的应用。据相关数据资料显示:在当前技术条件支持下,我国电气化铁道的远动控制率以达到了90%以上,成为我国电气化铁道供电系统调度与管理的最关键技术设备。 一、接触网方面的新技术 供电系统中的接触网工作在很严峻的机械和电气条件下，较易发生事故，因此它是保证电气化铁路安全可靠运行的关键环节。新型合
3、成绝缘材料纤维增强树脂复合材料的应用，为提高多隧道线路接触网绝缘水平和减少绝缘清洗维修工作量创造了条件。 高性能树脂基复合材料是利用高性能纤维通过一定编织方式作为主要承力的增强体，高性能树脂作为材料基体的结构材料，具有重量轻、比强度和比刚度高、阻尼性能好、耐疲劳、耐蠕变性能、耐化学腐蚀、耐磨性能好、热膨胀系数低、尺寸稳定性好等特点，大量应用于航空航天、建筑、汽车、轨道交通、舰船、电力输送、风力发电等工业领域。为了将纤维增强树脂基复合材料的可设计性的优势在电气化工程中得到显现，根据工程中结构件的具体使用环境和性能要求，结合复合材料的基本性能参数，有针对性的对结构件进行结构设计和优化。主要应用的几
4、个方面为：第一个方面就是接触网的网臂、支柱，附加导线的肩架，复合材料树脂基的枕木，还有地铁逃生平台，还有电缆沟盖板和电缆支架，还有复合材料。 树脂基复合材料盖板、电缆支架、逃生平台非常适合地铁隧道等潮湿环境工况使用，不但解决了隧道内金属构件容易腐蚀的问题、减少故障隐患，而且极大降低运营维护费用。 树脂基复合材料接触网支柱、腕臂、肩架等构件的电绝缘性非常好，可以增强接触网系统绝缘可靠性，或可替代绝缘子达到高压绝缘效果，节省建设投资。 随着森林资源的减少和人类环保意识的增强，高性能树脂基复合材料以其高强度、轻质量、易加工、无污染、环保型的特点，顺应社会发展对材料的要求，它在我国铁路和城市轨道交通建
5、设中的应用，必将带来良好的社会经济效益。 二、供变电系统的新技术 随着电气化铁路不断增长，涉及的电力系统也更多。为了管理和限制电气化铁道对电力系统所产生的不利影响，研究各种解决的措施，近十年来已进行了大量的理论研究和实地测量，已有了解决复杂网络计算的电算方法，研制出微机数据采集分析系统，但还有大量的工作要做。 牵引供电系统的任务是将电力网的电能分配到牵引列车运行的电力机车中去，由于单相负荷，采用电力电子变流技术而引起的电压。电流间非线性关系等原因，产生了电网三相不平衡、高次谐波及功率因数低等问题。 牵引网是由接触网和轨道组成，由于轨道对地并非绝缘而有泄漏电导，因此使牵引网成为一种不对称的传输线
6、，从而对邻近的通信线路产生危险电压影响和杂音电压干扰。在 BT 处装的分段绝缘器在机车受电弓通过时产生短路火花，容易烧伤导线，特别在重载大电流线路上更趋严重，也影响列车速度的提高。因此从长远来看，BT 供电方式难以满足需要。 SF6 自耦变压器的供电方式主要工作内容为：选择适用于隧道内牵引供电系统自耦变压器的内绝缘材料、研制采用 SF6 气体绝缘的电气化铁路用自耦变压器、隧道内分区所及 AT 所设置方案研究。其结合了长达干线，包括了云贵、长昆、贵广、西城等等，这些长达的干线速度是 250级以上采用 AT 供电方式的特点。 所以作为解决通信干扰而提出来的 AT 供电方式，实际上因其优越的供电特性
7、而被视为今后一种优选的供电方式得到推广。大秦线、郑武线和哈大线已按 AT 供电方式设计施工，采用高压交联聚乙烯绝缘的同轴电力电缆，虽然因价格昂贵难以作为供电方式大量采用，但己在一些馈线中应用，取得良好的效果，它将有可能在有长隧道、长桥梁的电气化线路上得到应用。 为了提高供电系统的运行管理水平，电力调度、控制和继电保护应该向自动化、远动化方向发展。虽然远动系统在我国电气化铁路上应用较早，但近年来，随着电子和微机技术的飞速发展，远动系统的制式有很大变化，已进人多微机远动的阶段。它包括遥控、遥信和遥测，这种系统的硬件易于组合，软件非常灵活，便于扩展系统容量，具有屏幕显示、监控、自动打印和记录装置。
8、三、非晶合金的材料变压器 非晶合金的材料是 60 年由美国加州大学发现的材料，逐步推广在变压器的应用，比常规的这个 S9 系空载损耗可以节约 80%以上，可以减少有害气体，包括了一氧化碳、氧化硫这些气体的排放，降低对大气的污染。所以说有这么多的特点，因此这个电力系统现在目前应用还是非常广泛的，作为节能减排，绿色环保的一个重点设备，电力系统现在大力的推广。 27.5KV 非晶合金的变压器采用了非晶合金的铁芯，非晶合金铁芯它的损耗可以比常规的铁芯降低非常多，比常规的变压器实际运行的空载损耗降低了 70%，原来变压器的 30%的损耗，所以说效果是非常非常显著的。 四、电气化铁道供电安全监控系统 实践
9、研究证实,可能导致电气化铁道供电系统自身运行稳定性产生影响的因素不但涉及到系统自身运行可靠性的因素,同时也涉及到的外部自然环境条件对系统的干预与影响。 电气化铁道供电调度系统与监控系统相互之间,借助于网桥的方式实现有效连接,能够针对有关电气化铁道沿线各类设施的运行情况及状态进行全方位的安全监测。为在不影响对电气化铁道供电安全监测性能的前提条件下,最大限度的保障整个监控系统结构配备的整体性,应用的合理性以及经济性优势充分发挥,需要在原则上防止安全监控系统下属各个监测设备与装置同传输通道之间处于重复性设置关系下,由此在提高数据响应速度的同时,确保对整个安全监控系统基本层次结构的有效规范。 五、供电
10、系统新技术发展展望 在提高供电系统的安全可靠性，降低能源损耗，减少对通信、管道的干扰影响，减少对电力系统的负序、谐波影响等方面，在提高供变电设备的自动化、远动化和电力调度管理的智能化方面均需要进行大量深入细致的研究工作。为此有必要加强科研基地和科技队伍的建设，改进科研体制和提高管理水平以适应今后电气化铁道发展的需要。 结束语 现阶段,不论试从设计方面、科研方面还是施工方面来说,各相关行业工作人员均积极投入到对快速铁路相关技术的研究与开发过程当中,电气化铁道实现全方位的快速运行指日可待。在此过程当中,自主创新技术的应用将不断推动我国电气化铁道供电系统技术发展更加的完善,从而取得更大的成功。 参考文献: 1赵欣,王日新,王耀杰等.基于接触网的铁路供电装置的研究及应用C.首届全国电能质量学术会议暨电能质量行业发展论坛论文集,2009:396-401. 2邓云川.电力系统新技术在电气化铁路中的创新应用R.2013 中国铁路电气化技术装备交流大会及供应商展示会,2013,7.
