王元国
身份证号码:37132819871213****
摘要:随着社会发展,我国的交通行业快速进步。对于以电能为牵引动力的轨道交通运输形式来说,电气化铁路具备较高的能源综合利用率、较大的牵引功率、较高的劳动生产力率、较低的污染,在自动控制等方面也有着出色表现。基于此,围绕电气化铁路对铁路通信的干扰问题开展研究,并深入探讨电气化铁路对铁路通信干扰的防护措施。
关键词:电气化铁路;铁路通信干扰;接地防护
引言
我国强风地区风力强劲、风力变化急剧、大风累积作用频繁,8级以上大风天数平均超过100天,12级及以上飓风持续时间最长40h,其中以百里风区、三十里风区的风力最为恶劣,最大瞬时风速超过60m/s。为减小大风对列车的影响,在部分地段设置了挡风墙,但恶化了电气化接触网系统运行环境,时常造成接触网附加导线(回流线、正馈线和PW线)故障,影响列车正常运行。为保证接触网系统的安全可靠,保障铁路运营安全,通过调整附件导线的安装位置或增加附加导线的张力等措施,避免附加导线因大风的影响造成故障。本次主要从附加导线的安装位置改变后对牵引供电能力、钢轨电位以及沿线的电磁场的影响方面进行研究,选择适合于大风地区的附加导线的设置方案。
1接触网硬点定义
接触网硬点,是在受电弓高速运行的情况下,受电弓相对接触线局部出现空间位置、速度或加速度的突然变化,导致形成这种突然变化的接触网悬挂的状态,称之为硬点。硬点是相对于受电弓而言的一种接触网结构的异常状态。
2电气化铁路接触网防护措施
2.1基本防护措施
为有效防护电气化铁路对铁路通信干扰,可从三方面防护措施入手:第一,贯通地线干扰防护措施。为应对上文提及的贯通地线干扰,可优选新型材料,贯通地线的电阻可通过能够减小感应电动势的地线外套材质有效降低,泄漏能力可有效提升。施工铺设贯通地线时,应选用绝缘的电缆槽,将电缆与地线分开,二者的距离需要在1m以上,并使用填砂防护模式进行填充。室内监控体系的完善也需要得到重视,以此强化电缆质量检测,基于防护需要控制防护设备质量,并保证存在足够小的贯穿地线电阻,其接地的安全可靠也需要得到重视。铁路周围的土壤的填充压实同样属于铁路周围地线布设的关键点,土壤的泄流能力需得到保障,并规避地线与信号电缆混淆问题,因此需远离信号电缆进行地线布设;第二,牵引供电体系干扰防护措施,对于处于25Hz的轨道电路系统,应设法增加饱和电流强度,具体可采用扼流变压器,具体需要增加其气隙并设置更多的抗干扰线圈,适配器的合理添加也极为关键,同时信号的抗干扰能力的增强还可以使用并联谐振。在平衡电流环节,对牵引电流阻抗较小的ZPW-2000轨道电路线圈应得到重视,基于其特点即可实现电流平衡。考虑到现阶段存在较大的牵引电流波类,如偶次谐波、奇次谐波、50Hz基波,选取载频时为设法规避牵引电流干扰应选用高频偶次谐波,并保证牵引电网中地接触线与正馈线位置对称,以此更好应对干扰影响;第三,合理选用信号电缆。为降低外界磁场对信号电缆的干扰,应优选采用绝缘材料抗击穿能力较强绝缘材料的信号电缆,并采用单端接地方式进行信号电缆屏蔽层的接地,电缆线感应电动势带来的影响可有效应对,如需要采用双端接地,电缆屏蔽层的保护必须得到重视。
2.2严格落实施工工艺
一是严格接触网关键部位施工技术工艺在锚段关节、线岔、分相等存在接触线交叉状况的关键部位,严格按照设计图纸工艺标准安装,对零部件间的距离、抬高、对地及对钢轨的距离要严格控制。二是严格把关质量较大的零部件施工工艺。对电连接、分段绝缘器、中心锚节线夹、供电引下线等质量较为集中的部位的负驰度、抬高等参数严格按照施工技术标准施工。三是严格执行技术纪律。各运行单位严格遵守技术纪律,不得随意在接触网上增加设备,特别是增加改变接触网弹性参数和结构受力的设备。四是加强施工监管工作。根据施工部门实际施工内容有针对性的进行实地勘察,针对接触网增网、拨接、更换两跨以上接触线、承力索等重要作业内容,了解作业后接触网的影响范围并确保接触网设备间的高差参数符合相关技术标准,确保施工后即开即通。
2.3 BIM技术应用于铁路接触网工程中的注意事项
为了确保BIM技术在铁路接触网工程的设计与管理工作中发挥出最大成效,在实际的BIM技术应用过程中,应重点关注以下几项内容:(1)人员协调。结合前文的分析能够了解到BIM技术的应用可以促使工程数据信息在设计方、施工方等各个参建方之间实现共享,换言之,在BIM软件中获取信息、展开相关操作(如管理、设计等)的人员来自不同项目部甚至分公司,人员工作时间很难保证,协调难度很大。基于这样的情况,应提前设定出BIM负责人并保证其对人员具有完全领导权,并对主干人员的工作时间落实协调,为所有工序的展开提供充足时间与人力支持。(2)避免和生产脱节。要重点保证在BIM软件上生成的模型、参数等与实际施工情况保持一致,防止BIM技术的应用流于形式。实践中,在项目期间阶段性成果需要及时沟通;重点规避BIM应用和项目施工两条线的问题发生,强化施工管理人员与BIM工程师之间交流互动,提升BIM技术应用的实效性。
2.4绝缘修正
为解决高海拔山区铁路接触网的绝缘修正问题,需要在接触网设计阶段,利用理论计算、仿真模拟、试验平台等多种手段,研究满足高原气压的接触网电气设备绝缘爬电距离,以及设备之间的空气绝缘间隙,并在高海拔山区铁路沿线气压较低地区进行相关接触网绝缘配合工程试验研究。目前,我国陆续建成海拔4000m以下的青藏铁路西格段、敦煌—格尔木线等高原地区电气化铁路。在这些项目前期研究及设计建设过程中,对于海拔4000m以下高原地区电气化铁路牵引供电系统外绝缘修正及绝缘配合已取得一些科研成果,并成功应用到项目中,也积累了一定工程经验。对于海拔4000m以上地区,青藏铁路格尔木—拉萨段电气化改造工程也已进入可研阶段,其接触网绝缘修正的理论研究和工程验证成果可被高海拔山区铁路借鉴。
结语
电气化铁路会干扰铁路通信。在此基础上,本文涉及的贯通地线干扰防护措施、合理选用信号电缆、屏蔽地线保护措施、光缆防护措施等内容,则提供了可行性较高的电气化铁路通信干扰应对措施。为更好应对电气化铁路带来的通信干扰,基于ICA的盲源分离、强电磁干扰抑制等新型技术的应用也需要得到重视。
参考文献
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