自動化技術在鐵路電氣工程中的應用

逯亞偉

摘要：自動化技術是隨著計算機的發展而新興的一種技術，目前的發展較為迅速，隨著網絡信息技術的發展，現在的自動化技術應用較為廣泛，功能上也逐漸成熟，被各行業所應用。鐵路電氣工程是當前建設中極為重要的一環，關乎到題錄建設工程的正常使用和質量保障。因此，在鐵路電氣工程中應用自動化技術是大勢所趨，也是建設發展的需要，需要與實際需要結合，發揮出自動化技術的優勢，推動鐵路建設的發展，提高工程質量。

關鍵詞：自動化技術;鐵路;電氣工程;應用

一、鐵路電氣工程中常見的自動化技術

1.1饋線自動化技術

目前，饋線自動化是鐵路電氣工程中較為常用的一項自動化技術，按照技術特點，可將饋線模式分為以下幾種：集中控制、分布式控制和綜合控制。

1.1.1集中控制

這種饋線模式要求主站、通信系統及終端設備全部建成，并且都保持良好的運行狀態，其中主站會借助通信系統，對終端設備的信息進行收集，經網絡拓撲分析后，對故障進行精確定位，當找到故障位置后，會下達指令，以遠程遙控的方式，利用開關將故障區域隔離出去，從而使無故障區域保持正常通電。

1.1.2綜合控制

這種饋線模式的工作原理與集中控制基本相同，雖然可以對故障問題進行處理，但從實際情況上看，其效率較低，適用性并不是很高。

1.1.3分布式控制

該饋線模式可在較短的時間內對故障和非故障區域進行快速區分，使終端和主站的任務分開，大幅度提高故障處理效率。

1.2測控終端技術

在鐵路電氣工程中，測控終端技術的優勢非常明顯，其可對主站和子站的運行壓力進行合理分配，還能對系統中存在的故障問題進行自動檢測，當檢測到故障后，便會自動對故障隔離處理。測控終端不會受到惡劣氣候的影響，在雨雪雷電等天氣下，均可保持穩定運行，為鐵路的供電可靠性提供強有力的保障。

1.3通信技術

在鐵路電氣工程中，通信是不可或缺的重要組成部分之一，其中應用較為廣泛的是光纖通信技術，該技術以光波作為信息的載波，以光導纖維作為信號傳輸的渠道，由此可使廣波在光線中進行長距離傳輸，確保信息傳輸的實時性和有效性。

二、自動化技術在鐵路電氣工程中的具體應用

2.1信號電源監控

對信號電源實施的監控措施被稱為SMC，主要包括微電子及網絡通信等技術種類。其能夠對鐵路建設項目中的封閉信號裝置實施監控，實時掌控其運行狀態，并針對出現的各類異常采取針對性的改善措施。鐵路建設項目中的信號源是整個項目工程中的核心部分，同時該部分出現故障的錄波性質也較為特殊，因此SMC應用SCADA技術監測鐵路的信號源，可作為獨立的應用職能。若想完整監測信號源，便需全面監控電壓電流、高低壓開關、電壓異常預警等方面，從而實現全面的故障監測與處理。

2.1.1系統結構

對信息電源采取監控措施主要可分為主站、傳輸渠道及監控設備三個部分。將SCADA和信號電源的監控手段并用，可明顯提升系統的監測性能，負責監控的技術人員能夠通過實時掌握系統及裝置的工作狀態來判讀其運行效果，并在掌握基本依據的條件下采取科學的措施處理故障問題，從而降低維護的盲目性，提升供電的穩定效果。此外，系統還可準確記錄故障產生過程中形成的電壓及電流指數，以數據形式為技術人員提供故障發生的各類信息，因此在處理故障時，便可以大幅降低工作量及工作難度，以較高的效率處理已生成的故障，減少故障帶來的損失。

2.1.2主站功能

SMC在電力系統中處于較高的層級，因此能夠在系統中發揮下述功能：一是運行監視。系統能夠直接顯示出電壓、電流等相關參數信息，技術人員可通過參數的標準程度判斷運行狀態是否正常。此外還能夠根據電壓和電流的變化情況繪制曲線變化圖表，并以列表形式準確記錄開關位置的變化順序，從而獲取更為準確和完整的數據信息。二是事件報警。一旦系統接收到來自現場監控設備的警示信息后，便會及時顯示出報警圖像，為監控人員提供預警提示，同時還可以運用聲音或者發光等形式加強提示的效果，從而讓監控人員在第一時間發現異常，并著手規劃相應的解決措施。此外該功能還可顯示出電壓及電流的變化曲線，讓監控人員隨時了解相關參數的變化過程，切實做到實時監測。三是故障錄波?？呻S時對過流的錄波進行檢索，排查故障信息，并可根據需要將波形進行位移或者變動大小等技術處理，并借助光標移動來鎖定某個具體的點來進行局部測量，以人工錄波方式獲取檢測數據。四是讀取與整定目標參數信息。具體可讀取應用于現場的監控裝置的站內地址，并可跨距離測量越限和錄波在啟動時產生的整定值，最終準確掌握目標信息。在基礎信息的支撐下，技術人員能夠準確按照參數標準確定故障的性質，并運用適合的方式進行妥善處理。

2.2鐵路線路自動化

線路的自動化運行也稱為FA，其表示運用行業的相關技術對線路進行分別監測、準確鎖定故障位置并將其割裂開來，同時詳細記錄故障發生的數據的信息。FA在鐵路調度系統中為獨立的系統模塊，可準確鎖定故障的發生位置，并將其與其他正常部分進行隔離處理，利用遠程“三遙”等手段進行專業化的處理。具體可針對短路、小電流接地等進行嚴格的排查和檢測，一旦發現上述故障內容，便可采取隔離措施，完成上述環節后便可對非故障區域實施正常的電量供應。該系統的應用能夠有效縮減故障的影響范圍，通過對故障點的準確鎖定減少了故障的排查和分析時間，能夠讓維修人員在較短的時間內采取更為有效的措施抑制故障的影響范圍，從而為鐵路運行提供最有力的安全性保障。

2.2.1遠程遙控

此方式主要需借助通信網絡的優勢作用，對負荷開關進行遠程操控，準確排查與隔離故障，同時對未出現故障的部分繼續供電。如果某一位置點出現了永久性的短路故障，則可通過遠程遙控的方式實施科學的排查和分析。一旦發生故障，首先需跳開重合器，在現場實施檢測的FTU和RTU便會將一手的監測信息發送至FA主控制系統。如果在重合器與分段器處檢測出電流出現異常情況，同時異常電流未經過其他區域，則可將故障點鎖定在兩個分段器之間。此時便可對兩個分段器進行切斷處理，并重新將兩重合器建立連接關系，從而將故障發生區域進行隔離，并對未發生故障的部分提供電量。通過實踐檢測得知，上述方式的操作過程較為簡單，對相關設備的開關操作也較少，同時產生的沖擊對系統影響程度不大，但由于使用的是遠程通信形式，因此所需投入的資金成本相對較大。

2.2.2小電流故障的處理

如果線路出現了小電流方面的故障，零序電流會從兩側向故障點繼續流動，導致電流的極性相反。如果故障發生位置在線路的尾端，那么此時處于故障位置之前的FTU獲取的零序電流數值最大。技術人員可基于對該情況的分析，準確鎖定小電流故障的具體位置，并采取有效的措施進行維護和改善，使之快速恢復到正常的運行狀態。

三、結語

在當前的鐵路電氣工程建設與運作中，合理利用自動化技術有利于全面提升技術水平，也可以滿足運營穩定性的要求，同時也可以提供條件服務其安全運行。所以，在未來的時間里，還需要考慮到研究其自動化技術，除開對現有技術的完善與改進之外還要懂得加強對新自動化技術的研發，更好地服務于鐵路工程建設，提高其運行效果。

參考文獻：

[1]于浩天.電氣自動化技術在電氣工程中的應用[J].南方農機，2019，50（12）：179.

[2]鄒貴鵬.自動化技術在電氣工程中的應用探析[J].山東工業技術，2019（19）：178.

[3]王鈺涵.電氣自動化技術在電氣工程中的應用分析[J].化工管理，2019（15）：127-128.