探究電氣化鐵道供電系統(tǒng)新技術(shù)的發(fā)展【摘要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和科學(xué)技術(shù)的不斷提高，電氣化鐵路供電系統(tǒng)的發(fā)展也取得了新的技術(shù)和突破。同樣，科技的發(fā)展在給人們帶來(lái)極大便利的同時(shí)，也給交通運(yùn)輸行業(yè)帶來(lái)了更多的機(jī)遇和巨大的挑戰(zhàn)。人們?cè)诼眯兄袑?duì)交通工具的選擇是多樣化的，他們非常重視交通工具的安全性和舒適性。通常，首選鐵路運(yùn)輸是運(yùn)輸系統(tǒng)中非常重要的運(yùn)輸方式。供電系統(tǒng)在鐵路運(yùn)輸中起著非常重要的作用。本文主要簡(jiǎn)要介紹電氣化鐵路供電系統(tǒng)新技術(shù)的發(fā)展，希望能給大家一些啟示。1導(dǎo)言近年來(lái)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平快速發(fā)展，人們的出行質(zhì)量不斷提高，出行方式的多樣化進(jìn)一步推動(dòng)了高質(zhì)量交通的發(fā)展。鐵路是人們?cè)诮煌ㄟ\(yùn)輸中選擇較多的出行方式之一，可以保證乘客在乘坐時(shí)更安全、更舒適。鐵路牽引供電系統(tǒng)不僅能保證鐵路交通的穩(wěn)定，而且對(duì)電氣化鐵路的提速也有非常重要的影響。2電氣化鐵路供電系統(tǒng)電氣化鐵路是指采用電力牽引的電氣化鐵路。在電氣化鐵路的具體應(yīng)用中，電力機(jī)車供電的電力牽引系統(tǒng)主要安裝在鐵路線路上。電氣化鐵路供電系統(tǒng)具有不同于其他鐵路系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。利用這一制度不僅有利于人與自然的和諧共處，而且可以促進(jìn)國(guó)家發(fā)展的可持續(xù)性。電氣化鐵路供電系統(tǒng)主要使用國(guó)家電網(wǎng)中的高壓交流電。首先將高壓交流電輸送到相應(yīng)的鐵路牽引變電所，利用鐵路牽引變電所首次降壓。其次，降壓電流將被傳輸?shù)杰壍郎戏降奶囟ń佑|網(wǎng)部分。機(jī)車從架空接觸網(wǎng)獲取電流，利用機(jī)車內(nèi)部系統(tǒng)對(duì)高壓交流電進(jìn)行第二次降壓，然后將高壓交流電整流為直流電，用于為直流電機(jī)供電。最后，用DC電機(jī)帶動(dòng)鐵路機(jī)車的混凝土輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使車廂向前運(yùn)動(dòng)[1]。3電氣化鐵路供電系統(tǒng)新技術(shù)3.1BIM技術(shù)在接觸網(wǎng)施工中的應(yīng)用3.1.1協(xié)助隧道內(nèi)電纜敷設(shè)設(shè)施在隧道群中，接觸網(wǎng)供電線路將使用高壓電纜。如果高壓電纜進(jìn)入相應(yīng)隧道，需要使用電纜爬架確保固定在隧道壁上，實(shí)施高壓電纜敷設(shè)，并在上線點(diǎn)上線。高壓電纜敷設(shè)存在一些問(wèn)題，如供電電纜與下錨補(bǔ)償裝置之間的干擾，特別是隧道內(nèi)供電電纜與下錨補(bǔ)償裝置之間的位置，當(dāng)開挖段用于下錨時(shí)會(huì)變得非常復(fù)雜。BIM技術(shù)的使用可以解決這些交叉干擾問(wèn)題。同時(shí)，利用BIM技術(shù)可以及時(shí)實(shí)現(xiàn)線纜的排布，保證其美觀性。在一些線路復(fù)雜的路段，從方案設(shè)計(jì)、材料準(zhǔn)備到施工等，還需要BIM輔助鋪設(shè)高壓電纜。，這樣可以很好地控制整個(gè)施工，同時(shí)可以避免返工和材料浪費(fèi)[2]。3.1.2在施工中的應(yīng)用在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)管理中，施工進(jìn)度管理是非常重要的一部分，傳統(tǒng)的管理需要使用甘特圖和P6軟件。缺點(diǎn)是:它是靜態(tài)的，不能適應(yīng)建設(shè)項(xiàng)目中的各種動(dòng)態(tài)調(diào)整和邏輯關(guān)系。使用BIM技術(shù)軟件可以保證BIM與施工進(jìn)度更好的銜接，在三維平面圖上直觀的表達(dá)出已完成的部分，進(jìn)而實(shí)施剩余工作量和各種信息統(tǒng)計(jì)。3.2接觸網(wǎng)零件防松技術(shù)的使用柔性防松技術(shù)主要是利用彈簧本身的柔性彈性，保證鎖緊時(shí)螺母和螺栓能夠穿過(guò)彈簧式防松環(huán)，從而產(chǎn)生一定的軸向擰緊力，可以抵抗沖擊和振動(dòng)帶來(lái)的松動(dòng)力，解決螺紋松動(dòng)的問(wèn)題。由于彈簧和螺母屬于組合結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)上，一部分會(huì)利用螺母的內(nèi)螺紋和螺釘?shù)耐饴菁y進(jìn)行連接，另一部分會(huì)利用彈簧和螺釘外螺紋相互組合的具體方式，會(huì)在一定程度上增加螺紋的受力面積。同時(shí)，彈簧具有彈性?shī)A緊力，如果螺母松動(dòng)，在徑向和軸向都會(huì)有很大的阻力，從而防止螺母在振動(dòng)時(shí)松動(dòng)。柔性防松技術(shù)具有非常強(qiáng)的抗振性能和防松性能，最終保證螺母免維護(hù)、少維護(hù)[3]。3.3接觸網(wǎng)施工自動(dòng)化技術(shù)接觸網(wǎng)和受電弓的穩(wěn)定性可以更好地保證電氣化鐵路的高速運(yùn)行和安全。為了保證接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性，首先需要提高整個(gè)弓網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，即電力機(jī)車會(huì)受到基礎(chǔ)網(wǎng)和受電弓的電流提取的影響，這就要求接觸網(wǎng)具有很高的穩(wěn)定性。對(duì)于接觸網(wǎng)，影響導(dǎo)向器高度的因素，如彈性吊索的安裝張力、腕臂的結(jié)構(gòu)、懸繩的長(zhǎng)度以及施工安裝工藝等。其中，彈性吊帶、腕臂、吊弦等。所有都需要在工廠預(yù)配送車間完成。目前，中國(guó)的科學(xué)技術(shù)一直在發(fā)展，人工智能技術(shù)也在進(jìn)步。自動(dòng)穿串機(jī)和自動(dòng)臂預(yù)展開平臺(tái)逐步投入生產(chǎn)應(yīng)用。與人工預(yù)配相比，自動(dòng)預(yù)配平臺(tái)在保證生產(chǎn)效率提升的同時(shí)，可提高預(yù)配數(shù)據(jù)的精度，極大地保證了弓網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[4]。3.4電源和轉(zhuǎn)換技術(shù)的發(fā)展電氣化鐵路不斷發(fā)展，因此這類鐵路對(duì)供電系統(tǒng)的具體要求也大大提高。目前主要有兩種供電和變電技術(shù)。一、BT供電模式的具體供電及改造技術(shù)。這種供變電技術(shù)雖然有一定的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，但在使用中仍存在一些問(wèn)題。電力機(jī)車經(jīng)過(guò)電弓時(shí)，電路電源會(huì)出現(xiàn)一定的短路，電弧火花后會(huì)損壞電線，最終影響電氣化鐵路的運(yùn)行安全。因此，這種供變電技術(shù)在電氣化鐵路供電系統(tǒng)中的應(yīng)用并不合適。二是SF6自耦變壓器，這種變壓器的供電方式在我國(guó)電氣化鐵路供電系統(tǒng)中逐漸增多，主要用于鐵路隧道內(nèi)的牽引供電系統(tǒng)[5]。4提高電氣化鐵路供電施工技術(shù)方法4.1合理優(yōu)化牽引供電系統(tǒng)的供電方式首先要選擇一臺(tái)鐵路牽引供電系統(tǒng)運(yùn)行所需的變壓器，通過(guò)這臺(tái)變壓器的作用改變整個(gè)供電系統(tǒng)的供電方式，然后對(duì)整個(gè)供電系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控運(yùn)行。在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，應(yīng)確保施工過(guò)程不會(huì)對(duì)鐵路供電系統(tǒng)造成危害，更不會(huì)對(duì)鐵路用戶造成一定的威脅，以確保其安全和保障，在使用時(shí)不會(huì)對(duì)其產(chǎn)生任何影響。在此基礎(chǔ)上，科學(xué)合理地優(yōu)化鐵路供電模式，通過(guò)優(yōu)化模式整合鐵路電力資源，以節(jié)約資源和能源，減少資源和能源的損耗，并適當(dāng)接入部分鐵路外電源運(yùn)行。4.2控制功率影響鐵路牽引供電系統(tǒng)運(yùn)行的其他因素是用電和電費(fèi)。一般來(lái)說(shuō)，在功率相對(duì)較大的牽引供電站，鐵路電網(wǎng)需要對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償，以滿足其內(nèi)部需求，最大化動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模式的效用，管理相應(yīng)的鐵路硬件補(bǔ)償裝置和設(shè)施，并檢查其結(jié)構(gòu)。保證其使用過(guò)程的安全性，人的人身安全不能受到威脅。在施工設(shè)計(jì)中，要科學(xué)合理地應(yīng)用我國(guó)鐵路供電施工技術(shù)，將其技術(shù)完美融合，對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行整改。5電氣化鐵路供電安全性分析電氣化鐵路供電系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，很容易受到內(nèi)部設(shè)備和機(jī)器不協(xié)調(diào)，以及一些外部環(huán)境等因素的影響，因此在提供解決方案時(shí)，需要結(jié)合實(shí)際情況。在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，將結(jié)合供電系統(tǒng)和橋梁的具體功率調(diào)節(jié)頻率，保證鐵路的正常運(yùn)行。同時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)供電系統(tǒng)完整性的認(rèn)識(shí)。通過(guò)使用全新的節(jié)能材料來(lái)促進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)的完善，可以在一定程度上促進(jìn)電氣化鐵路建設(shè)的安全性，使其發(fā)展更加合理和科學(xué)。除了需要完善監(jiān)控系統(tǒng)外，還需要對(duì)供電系統(tǒng)中的具體環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)檢查，反復(fù)安排各種監(jiān)控裝置和監(jiān)控措施，使監(jiān)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和總體框架更加規(guī)范和系統(tǒng)化，促進(jìn)后備監(jiān)控和實(shí)時(shí)監(jiān)控的聯(lián)合發(fā)展，提高監(jiān)控效能，從而在一定程度上保證電氣化鐵路供電系統(tǒng)的監(jiān)控。6供電系統(tǒng)新技術(shù)的具體發(fā)展前景新技術(shù)的主要目的是確保鐵路交通運(yùn)行安全，同時(shí)提高供電和運(yùn)輸服務(wù)的高質(zhì)量。因此，在研究電氣化鐵路供電系統(tǒng)的具體新技術(shù)時(shí)，既要把鐵路安全發(fā)展放在重要位置，又要考慮減排、節(jié)能、降耗。我國(guó)電氣化鐵路網(wǎng)在發(fā)展中呈現(xiàn)出密度趨勢(shì)，與主要通信線路相交，可以避免供電系統(tǒng)對(duì)通信設(shè)備的影響，進(jìn)而保證電氣化鐵路供電系統(tǒng)向合理、科學(xué)的方向發(fā)展。此外，由于電氣化鐵路供電系統(tǒng)新技術(shù)的不斷深入研究，對(duì)供電系統(tǒng)新技術(shù)的要求也非常高。在此背景下，需要不斷培養(yǎng)專業(yè)研究團(tuán)隊(duì)和研究人才，使我國(guó)電氣化鐵路供電系統(tǒng)新技術(shù)的發(fā)展得以持續(xù)。7結(jié)論總之，本文主要對(duì)電氣化鐵路供電系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的研究。結(jié)果表明，在當(dāng)前電氣化鐵路的發(fā)展中，供電系統(tǒng)的研究仍面臨許多問(wèn)題。因此，未來(lái)有必要繼續(xù)對(duì)電氣化鐵路供電系統(tǒng)新技術(shù)進(jìn)行一定的探討和研究，最終促進(jìn)其更好的發(fā)展?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】【1】常明.探究電氣化鐵路供電系統(tǒng)新技術(shù)的發(fā)展[J].數(shù)字化用戶,2019,25(05):139.【2】王旭東.探究電氣化鐵道供電系統(tǒng)新技術(shù)的發(fā)展研究[J].信息周