轨道伤损检测论文

轨道伤损检测论文

作为大众重要的交通工具，城市轨道交通的安全管理工作显得尤为重要。我整理了轨道交通安全管理论文范文，欢迎阅读!

城市轨道交通运输安全管理探究

摘要：作为城市轨道交通运营的重要环节之一，城市轨道交通运输安全管理质量的有效提升，不仅能够充分保障公众的人身安全，确保人们出行平安，还能够高效应对轨道交通突发事件，将运营风险降至最低。本文对影响城市轨道交通运输安全的因素进行简要分析，并给出一些运输安全管理提升策略，以供同仁参考。

关键词：轨道交通;运输安全管理;提升策略

中图分类号：U213文献标识码： A

随着我国经济水平的持续提升、城市人口的迅猛增长，发展城市轨道交通成了大多数高密度人口城市的选择。随着国务院对城市轨道交通审批权的下放，全国各地轨道交通建设热情空前高涨。然而，随着轨道交通建设力度不断加大，随之带来运营人才的匮乏、居民对轨道交通安全的认识严重不足等安全问题。北京地铁5号线屏蔽门夹人事故、上海地铁7.23列车冲突事故，无不给地铁安全运营敲响警钟。因而，积极提升城市轨道交通运输安全管理质量，是以人为本理念的升华、坚持安全发展的原则要求，不仅有助于城市窗口形象的展示、企业社会责任的提升、更是对乘客生命安全高度重视的体现。因此，展开有关城市轨道交通运输安全管理的研究，对于促进我国城市轨道交通建设的稳健、长久发展具有重要的现实意义。

一、城市轨道交通运输安全的影响因素分析

结合当前我国城市轨道交通运输安全管理的现状以及普遍存在的安全问题，不难发现，人、车辆、线路及其他相关设备、外力因素、管理因素等是直接影响城市轨道交通运输安全的主要因素，具体分析如下：

一、人员

员工：人是轨道交通运营安全的控制因素，特别是行车指挥和列车驾驶等关键岗位，由于人的安全意识麻痹、不安全行为和违章指挥、违章操作，可能直接引起各类安全事故的发生。

乘客：安全乘车知识匮乏、自救能力欠缺。

二、设备

a)车辆。车辆系统的重大危险源有机械故障、电气故障、制动故障、车门故障等主要部件的损坏、系统控制失常、人为破坏等因素，可能造成列车脱轨、列车火灾、列车冲突等事故、并可能引发拥挤踩踏等次生灾害。

b)线路系统。线路系统的重大危险源有断轨、轨道胀轨变形、道岔伤损、道床病害等造成的列车延误、限速、停运等，严重时可能引起列车脱轨等事故。

c)供电系统。供电系统的重大危险源有牵引供电、接触网、动力供电系统故障造成大面积停电、运营中断、火灾等。

d)通信信号系统。通信信号系统的重大危险源有轨旁ATP或车载ATP故障、道岔控制故障、信号联锁系统故障、调度指挥系统中断，可能造成列车冲突、运营指挥失控、运营秩序紊乱等。

三、环境

e)a)自然环境。自然环境方面的重大危险源有恶劣天气、洪水、地震等，可能导致停运、设备故障、结构变形、基础设施破坏等。

b)运营环境。地铁车辆和车站空间相对封闭、狭小，且人员密集、流动性大，在发生各类突发事件时事态扩散速度快，危险程度高，人员疏散困难，现场控制难度大。

c)社会环境。社会环境方面的重大危险源有乘客的不安全候、乘车行为，人为破坏和恐怖袭击等，可能导致运营设备损坏、运营中断及乘客伤亡等。

四、管理

管理方面的风险源是因管理制度缺失、管理人员的违章指挥、管理不到位、处置不合理等影响运营及人员、设备、设施各方面的安全问题。

二、城市轨道交通运输安全管理提升策略

在认真分析和充分了解影响我国城市轨道交通运输安全的主要因素之后，广大城市轨道交通工作者们应坚持探索、不断实践，积极采取策略来有效提升交通运输安全管理质量。结合多年实践经验，笔者认为，轨道交通应秉承“安全第一、预防为主、综合治理”的工作理念，努力做好以下工作：

(一)夯实安全基础、建立安全体系、树立安全意识

以教育、培训为主，奖罚为辅的“一侧两翼”策略开展安全管理工作，主要开展以下几项工作：

夯实安全基础主要体现在：一是健全安全管理网络，建立以决策层、管理层(监督层)和执行层为主的三级安全管理网络，配备专兼职安全管理人员，满足运营安全管理要求;二是规范安全管理工作，紧扣“管生产必须管安全”的原则，落实各层级安全责任书的签订，定期组织安全教育、安全检查、安全例会等各项活动，全面实施过程管控;三是重视安全基层建设，建立员工个人安全教育档案，做到一人一档，借助行业内的事故事件案例组织全员学习，提升安全意识与技能;四是完善安全管理制度，结合行业及企业特点，编制相应的安全生产管理制度及应急预案。

建立安全体系主要工作有：一是积极开展危险源识别、评价工作，启动危险源管控系统、安全风险管理体系，规范现场危险源管控;二是推进职业健康体系建设、环境体系建设，识别并收集相关律法规及标准，按规范要求做好检验检测，邀请行业专家对职业健康、环境体系进行工作指导，认真做好“三标”体系审核工作。

树立安全意识工作主要通过组织开展各项安全活动树立全员安全意识。一是组织事故处理、故障分析、演练现场在内的“三个回头看”活动，针对运营事故事件、应急演练存在的问题，定期组织“回头看”活动，查找规章制度、人员技能、设备设施存在的问题与不足，及时落实整改措施;二是全面落实安全管理三级培训，三级安全教育不合格不得上岗;三是随时、随地、随人的即时安全教育活动，督促现场开展员工业务技能培训，通过组织开展班前安全预想、周/月安全例会加强员工安全意识;四是加强安全绩效管理，严格按照相关奖惩制度，对违章人员实施处罚。

(二)强化安全队伍培养，提升安全管理能力

按照现在企业安全管理模式，现场需要既懂安全管理，又懂现场生产的新一代轨道交通安全管理人员。企业应积极按照《安全生产法》要求，制定安全管理人员准入机制、激励机制，切实提高安全管理准入门槛。可以制定措施，支持安全管理人员取得相应的职业资格证书(注册安全工程师)，并通过创新安全条线队伍培训管理形式，通过走出去、请进来等方式加强安全条线队伍的培训，拓展安全管理视野，同时加强车间、班组层级安全管理人员业务技能培训，创新安全培训教材，健全培训手段，跨部门、专业组织开展专题研讨、经验座谈、现场观摩等互动活动，提高培训效果。

(二)强化乘客安全乘车教育，提升乘客应急自救能力

在实际生活中，常常会出现乘客因安全意识薄弱而引发乘车事故的不良现象，如某乘客在警报声后仍冲向地铁，导致其严重夹伤;又如上下班高峰期，乘客乘车过于拥挤，而踩踏摔倒人员的惨剧。基于此，必须坚持强化乘客安全教育，增强安全乘车的宣传力度，从而促进安全乘车意识的有效养成。例如，可通过持续循环播放有关安全乘车的宣传视频、在站台站厅内张贴上醒目、易懂的安全标识等声色传播，提升乘客的感官意识;通过不断的开展丰富多彩的安全乘车进社区、进校园等活动，加强乘客与轨道交通工作人员的互动;通过安全乘车现场活动，帮助乘客解疑答惑，倾听他们对地铁安全管理的建议;通过邀请乘客参观轨道交通设备设施，加强对轨道交通企业的了解;通过邀请乘客参与应急演练，切身体会突发事件如何应对;还可以通过在乘客中聘请“安全使者”、志愿者帮助轨道交通运营企业扩大乘客安全乘车宣传面。

(三)完善应急管理体系，提升应急处置能力

完善的应急预案和员工的应急处置能力是轨道交通事故事件能否得到及时、正确和妥善处理的重要保证。围绕着“预防、预备、响应以及恢复”的工作核心，轨道交通运营企业应建立健全轨道交通运营应急体系，强化应急处置培训，以完善应急预案为基础，不断加强应急队伍建设，通过组织各级应急演练，提高应急管理能力，使企业的应急处置水平得到了稳步提升。

首先，认真组织危险源排查及风险分析。在危险因素分析及事故隐患排查、治理的基础上，确定危险源、可能发生事故的类型和后果，进行事故风险分析，并指出事故可能产生的次生、衍生事故，形成分析报告，分析结果作为应急预案的编制依据，并精心制定实用、可行的突发事故应急预案。

其次，结合事故(事件)现场处置实际需求，建立接触网/高压、车辆脱轨/倾覆、通信或信号、轨道等专职救援抢险队伍，确保队伍稳定，完善管理制度，定期开展培训，保证应急救援能力。

按需配备应急处置专业设备、器材、通讯工具等装备、物资，制定应急物资装备检查、维护、清洁保养制度，定置、定人管理，确保应急救援物资装备日常完备有效。

强化应急演练，提升实战能力。以提高应急指挥人员的组织协调能力、应急队伍的实战能力为着眼点，重视对演练效果的评估、总结，推广好经验，及时整改存在的问题。

(四)持续提升技术与装备水平

在城市轨道交通运输安全管理过程中，积极引进先进的技术与装备，能够有效提升相关设备运行的安全性、正常性，显著降低突发事件、事故以及故障的发生概率。具体应用如表二所示。

表二先进技术在城市轨道交通运输安全管理上的应用

三、结语

总而言之，随着我国城市化进程的持续推动，城市轨道交通建设规模的日益增大，安全运输管理在城市轨道交通运行中的作用将会越来愈大。为了充分确保行车安全与人身安全，广大轨道交通建设者们应积极寻求有效策略来提升城市轨道交通安全运输管理质量，从而推动该我国城市轨道交通的健康、稳定与持续发展。

参考文献

[1]陈燕.关于福州城市轨道交通应急管理框架的探讨[J],科技视界,2014(22).

[2]韩学江.基于路网的城市轨道交通行车安全运输研究[J],科技传播,2013(22).

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无损检测是一门综合性的应用科学技术,它是在不改变或不影响被检对象使用性能的前提下,检验和分析材料,零件和构件的一种非破坏检测方法。无损检查是提高产品质量,确保安全的重要手段.钢轨探伤仪具有特殊的技术条件,环境适应性强工作湿度范围在-20°C—-50°C。有五个通道，五条基线，可同时用五只探头对钢轨作全面探测。其中上方二条基线的回波向上，下方三条基线的回波向下，有利于分辨各类不同的伤损。每个通道都有独立的粗衰减器，细衰减器和培益旋钮，调节方便，互不牵。牵每台仪器共设置5只探头前后37°探头，前后50°探头和一个0°探头，前后37°探头和前后50°探头是利用横波进行探行，而0°探头是利用纵波进行探伤的。三种不同的探头都具有不同的报警声道和声音。在超声波钢轨探伤中，根据钢轨的几何形状和尺寸，可将钢轨分为三个区域，轨头部位为70°探头探测区，轨头中的核伤一般与轨头侧面近似垂直，这对核伤的检测十分有利根据理论推算，轨型尺寸核伤存在的规律，对核伤的回波信号进行鉴别，以及对核伤的校对。在校对时要注意采用多方位，多角度，多方式，灵活运用，来提高校对的精度。要求对核伤定位，定量综合判定。37°探头探测轨腰部位的螺孔裂纹，探测时二孔和三孔的螺孔部位的几何尺寸发生变化，不符合标准孔的要求，在实践中不断摸索经验，从而总结出了一种更好的行之有效的方法（倒打螺孔波）。加强了轨端到一孔之间的探测。0°探头主要探测轨底部位，根据0°探头所具有的特点，探测轨底纵向裂纹及横向裂纹。还可以与37°探头互补综合判定轨腰部位的螺孔水平裂纹。超声波钢轨探伤中，最重要的前提是应该保证探伤仪的技术指探头的技术指标以及探伤仪和探头的综合性能指标，在国家规定的允许误差范围内。误差的大小直接影响到伤损的检测能力。综上所述，只要保证各项技术指标标准。性能完好，这样才能及时发现伤损钢轨，对防止钢轨折断，保证行车安全起到重大作用。
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铁路工程无砟轨道施工测量技术分析论文

铁路工程无砟轨道施工测量技术分析论文

摘要：无砟轨道在平顺性以及线路中心线几何线性的准确性方面具有较高的要求，而且无砟轨道的敷设工艺较为复杂，必须要将误差控制在毫米级以内，但想要对无砟轨道施工的各项要求进行有效的满足，需要对相关测量技术进行有效的落实，并做好精度控制工作。只有如此，才能使无砟轨道施工质量得到保证，不仅能够提升工程的使用寿命，还能对铁路工程建设事业的发展产生一定的推动作用。因此，本文针对铁路工程当中的无砟轨道施工测量技术及精度控制进行讨论，对相关测量技术加以了解，并探讨实现精度控制的具体措施，意在提升铁路工程的建设水平。

关键词：铁路工程；无砟轨道施工；测量技术；精度控制

传统形式的有砟轨道，在受到列车荷载作用影响下，会导致道床出现道砟粉化及磨损的问题，从而导致结构变形，使轨道使用寿命受到严重影响。在列车高速行驶的情况下，还可能造成道砟飞溅，容易引发安全事故问题，无砟轨道不仅具有较高的稳定性和平顺性，而且几何变形不高、便于维护，具有较长的使用寿命。也正是受到这些特点的影响，无砟轨道的施工具有较高的要求，需要通过准确的测量来确保施工的质量，所以有必要针对无砟轨道施工过程中的测量技术以及精度控制进行深入的研究。

1铁路工程中的无砟轨道施工测量技术

1.1轨道测量控制网

在铁路工程当中，测量控制网分为高程控制网和平面控制网，而根据施测阶段、功能以及目的，又可以分为施工控制网、勘测控制网以及运维控制网。为了确保控制测量质量能够对勘测、施工以及运维等阶段的要求加以满足，确保铁路工程建设及运营管理等工作的顺利进行，需要保证各阶段中的高程、平面控制测量能够具有统一的标准，即在平面控制方面应统一采用CPI作为标准，而高程控制则可以将二等水准基点作为标准，在铁路工程中的平面测量控制网主要是由线路平面控制网、基础平面控制网以及轨道控制网组成。高程测量控制网包括轨道控制网和线路水准基点控制网，其中前者主要作为运营维护、轨道精调以及铺设调整等工作的高程控制基准，而后者主要用于铁路施工、勘测工作的高程基准。

1.2板式无砟轨道板精调技术

当前阶段，我国在客运专线当中应用的无砟轨道形式主要有以下几种：CRTSⅠ型、Ⅱ型、Ⅲ型无砟轨道，其中CRTSⅡ型无砟轨道又分为板式和双板式。而CRTSⅠ型无砟轨道主要是在钢筋混凝土底座上利用水泥沥青砂浆铺设调整层。其中设置了凸形挡台限位，在确保轨道板铺设能够满足相关精度需求的基础上，通常会通过调整扣件的方式对钢轨最终的几何状态进行控制，其系统构成包括混凝土底座、GA砂浆层、轨道板、凸形挡台、钢轨以及扣件系统等。即便隧道、路桥在线下基础方面存在差异，但CRTSⅠ型板式无砟轨道的构成并不会发生改变，而我国首条应用无砟轨道结构形式的铁路，已经对相关技术进行了有效的消化，并对制造Ⅱ型板的工艺进行研究和实验，经过不断的摸索和总结，已经开发出了独具特色的Ⅱ型板制造工艺，而这种轨道结构形式即为CRTSⅡ型板无砟轨道形式。

1.3无砟轨道平顺性检测技术

在完成轨道板精调以后，需要使用CA砂浆进行浇筑，而铺设精度在通过验收以后，就可以进行铺轨和扣件安装，完成轨道铺设需要使用轨检小车来测量轨道的几何状态，并利用扣件进行轨道的调整，使其进度能够达到设计要求。从理论上来讲，要求线路中心轴为轨距中心，在直线段当中要与两根铁轨平行，在曲线段当中要与曲线切线平行，我国标准轨距是1435mm，轨距变化率要保持在1mm/1.5m，以±1mm作为验收标准，在活动端设有复位弹簧，确保在轨检小车运行过程中能够与轨道内侧紧密相连，而具体测量范围在-35～35mm。在铁路工程中，轨面高程以及轨道中线是工程质量的直观反映，通过将线路高程、坐标与设计值进行对比得出其中的偏差，可以对轨道自身的几何状态进行全面的反映，在测量轨道高程和坐标的过程中，需要通过高精度全站仪对轨检小车当中的'棱镜中心三维坐标进行实测。根据标定好的轨面情况、线路中心线以及小车几何参数，将对应里程中的轨面高程及中心线位置换算出来，并与设计参数进行对比，从而得出设计和实测的差值，利用相关技术规范完成评价。水平轨向就是轨道里程方向上的内线状态，而高低轨向则是轨道顶面部分的线形状态，如果横向轨道不良，会导致列车在横下加速度过程中缺乏稳定性，而高低轨向不良则会对列车垂向加速度造成影响，对于高低轨向和水平轨向的平顺检测，可以对德国长、短波不平顺检测法加以借鉴，并使用300m弦或30m弦的轨道平顺性核检。走行轨、支脚以及模板的安装，需要通过支脚对无砟轨道进行测量精度控制，这种测量方法主要是将加密基桩和控制基桩作为依据，根据线形设计资料将各模板及支脚的位置计算出来，然后在施工现场进行放样，并完成定点和划线。在对走行轨、支脚以及模板进行固定时，需要保证左右支脚的中轴线位置位于线路中心线的法线上，而支脚前后间距即为轨枕间距，对于曲线路段，外侧两支脚间距要大于内侧两支脚间距，因此在安装支脚的过程中，要将外侧作为基准。

1.4全站仪自由设站程序设计

在对轨道的几何状态进行测量时，应该针对测区钢轨中的8个CPⅢ控制点运用边角后方交会的办法完成全站仪的自由设站，利用无线控制端，实现全站仪的有效控制，从而达到自动观测的目的。在对全站仪进行换站处理时，相邻站之间需要对4个CPⅢ控制点进行搭接，使数据之间能够具有较强的关联性，下述内容为相关设计流程。第一，利用全站仪对2个CPⅢ控制点进行手动瞄准，结合后方交会原理对近似的全站仪位置进行确定；第二，根据待测点坐标以及近似全站仪坐标，对待测控制点自身的棱镜方向值进行计算，并通过相关指令，使全站仪将剩余控制点的自动观测完成；第三，针对CPⅢ观测值对数据稳定性进行检测，查看观测值是否存在超限问题，并将其中不合格的点剔除在外。

2控制无砟轨道施工测量精度的具体措施

2.1做好测量仪器设备的配置工作

第一，要对高精度全站仪加以准备，要求其具有ATR自动照准功能；第二，准备精密水准仪，要求该仪器能够对数据进行显示和存储，且误差要小于0.3mm/km；第三，对电子轨道尺加以配置，要求具有数码显示功能，且精度误差在0.5mm以内。

2.2线路基标测设

对于无砟轨道施工而言，线路基标是其实现精度控制的基础，具体测设内容包括加密基标记控制基标，基标方面的测设精度不但会对无砟轨道施工精度造成影响，同时还会影响到施工的效率，具体测定方法为：第一，选定CPⅢ控制点，并以此为基础，采用精密水准测量以及设站极坐标法对施工高程和平面进行测设；第二，在直线段中以100m为一个间距进行控制基标的设置，而曲线段则每间隔60m就要设置一个控制基标；第三，对特殊路段需要进行控制基标的加密设置，结合轨排长度，在直线段中应以12.5m为一个间隔进行设置，而曲线段要以6.25m为一个间隔进行设置；第四，在混凝土地板强度达到一定水平以后，对控制基标以及加密基标进行布设，并做好标识，在完成基标布设以后，要在道床板顶面使用墨线标记中心线位置。

2.3轨排架精确调整

为了确保测量数据的准确性，在借助轨道检测小车完成测量时，应该严格按照测量规定要求进行，通常在测站20～80m的范围内测量准确度较高，所以顺接段以及搭接段的测量长度应控制在62.5～20m，具体长度需要结合两次测量数据对比以及测量距离来确定。在此过程中，需要对测站位置、数据的收集和分析保持重视，在精调过程中，需要将小车静置在待测轨道当中，利用全站仪进行小车棱镜点的测量，从而对设计位置、轨道位置、位置偏差以及调轨方向进行实时的显示，使现场调轨作业能够获得相应的指导。

2.4测量控制网复测

第一，在进行复测以前，需要对线路测量的相关资料进行检查，并与设计单位针对现场桩橛进行交接，包括控制点、水准点、导线点以及GPS点等；第二，针对水准点高程、GPS点坐标以及导线点间距和右角进行展开复测，如果复测结果和设计单位的勘测结果存在差异，应在此进行复测，如果是设计单位的勘测资料存在误差，要通过协商之后进行及时的更正；第三，完成复测以后需要对复测报告加以编制，并反馈给设计和监理单位，在完成批复以后才能进行后续测量。

2.5测量精度控制中的注意事项

第一，不管是粗调还是精调，在对棱镜进行移动的过程中，都要一直面向全站仪，且棱镜与全站仪之间不能有阻碍物；第二，在精调轨排架时，工作区域当中严禁无关人员的进入，且在测量过程中要保证轨排架轨面具有较高的清洁性；第三，由于在精调过程中，轨排架和鱼尾夹板相连，所以在调整时要对连续2～3榀轨排架展开联测，就是要求每榀排架调整以后，都要对与之相连并完成调整的轨排架进行复测，确认是否存在影响，如果受到影响需要进行适当的调整。

3结束语

综上所述，在铁路工程中，针对无砟轨道施工落实相关测量技术，并做好精度控制工作能够使无砟轨道施工质量得到有效的保证，因此相关部门在进行铁路施工的过程中，一定要将各项工作做好，以此来推动铁路建设事业的发展。

参考文献：

[1]范群述,张建锋.高速铁路无砟轨道施工技术难点分析[J].建材与装饰,2018(2):282-283.

[2]夏冰.高铁测量控制网及无砟轨道精调施工研究[D].江苏科技大学,2014.

[3]宫海鹏.无砟轨道施工精测技术及其运用[D].西南交通大学,2013.

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[5]耿振峰.高速铁路无砟轨道CPIII控制网测量技术[J].建筑工程技术与设计,2017,5(18):3483-3483+671.

[6]刘佳男.高速铁路桥梁及无砟轨道工程施工测量实践[J].商品与质量,2017,3(40):276.

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铁路供电
铁路供电系统分为2部分：①为提供铁路行车�提供�电源的牵引供电系统;②承担牵引供电以外所有铁路负荷的供电任务（本文简称铁路供电系统），包括信号系统、生产、车站、供水系统以及生活等铁路用电负荷，其供电可靠性不仅直接影响铁路运输系统的正常安全运行，还关系到很多铁路职能部门的正常工作。本文结合兰州铁路局嘉峪关水电段配电调度自动化系统的实施和应用，讨论了铁路供电系统对配电自动化功能要求，并提出实际应用方案。��

1 铁路供电系统的特点�

铁路供电系统由于应用的特殊性，在系统构成和功能上都有一些有别于电力系统的特点，主要体现在3个方面：�
（1） 电压等级低，变（配）电所结构单一。从电力系统的角度看，铁路负荷属于终端负荷，直接面对最终用户，所以铁路供电系统中绝大多数为10�kV配电所和35�kV变电所，这取决于地方供电系统电源的情况和铁路就地负荷的要求，只有在极个别的地方，存在有110�kV的变电所，但数量很少。
由于功能要求、应用范围基本相同，所以铁路供电系统中的变（配）电所构成基本相同，功配置也变化不大。根据铁路变（配）电所结构与功能标准化的特点，在进行铁路供电系统配网自动化设计时，可以将变（配）电所的功能作为一个标准实现方式统一考虑。�
（2） 系统接线形式简单。铁路供电系统的接线就像铁路一样，是一个沿铁路敷设的单一辐射网，各变（配）电所沿线基本均匀分布，并且互相连接，构成手拉手供电方式。连接线有二 种：一种是自闭线，还有一种是贯通线，实际系统中，可能二种连接线都有，也可能只有二者之一。连接线除了实现相邻所之间的电气连接外，还为铁路供电最重要的负荷（自动闭塞信号）提供电源，其接线形式如图1所示。�

图1 铁路供电系统图�

(3) 供电可靠性要求高。铁路供电系统虽然电压等级低，接线方式简单，但对供电可靠性的要求却很高，从理论而言，其负荷（自动闭塞信号）的供电中断时间不能超过150�ms，否则，将会导致所有供电区间的自动闭塞信号灯变为红灯，影响铁路的正常运输。�
由于上述供电的重要性，在应用配电自动化技术之前，铁路供电系统已经采取了多种方法来保证供电的可靠性。
通过采用双电源供电和安装备用电源自动投入装置来保证电源的供电可靠性。相邻配电所之间的连接线尽可能实现自闭线和贯通线二种连接方式，从一次设备的角度提高连接的可靠性。在相邻配电所的贯通线路保护装置与自闭线路保护装置增加失压自投保护功能，在连接线因为主供所不能供电而失电时，自动投入相临备用所线路开关，迅速恢复供电。�
虽然铁路供电系统采取了诸多措施来保证供电的可靠性，但是由于这些措施都是局限于配电所范围内的，所以对于其最重要的贯通线或自闭线出现永久性故障时没有任何隔离、定位和恢复措施，必然导致贯通线或自闭线失电，影响系统可靠性。同时，铁路供电系统的特点决定了其远离城市，检修费时费力，没有准确的故障定位也给检修工作带来很大困难。配电自动化技术为上述问题带来了根本的解决方案。

2 配电自动化的实现方式�

2.1 分布控制方式�
分布控制方式是指配电自动化终端（FTU）具有自动故障判断与隔离能力，通过互相之间的配合，也具备了网络重构能力，整个过程不需要主站的参与。主要有电压时间型和电流计数型，都是由FTU结合开关构成具有重合功能的分段器。
由于原理上的限制，此种方式不可避免地存在以下缺陷：�
（1） 故障处理与供电恢复速度慢，对系统和用户冲击大。 ��
（2） 需要改变变电站出线保护定值和重合闸动作方式。�
（3） 分段越多，相互之间配合越困难，动作缺乏选择性。�
所以，在铁路供电系统这种对供电可靠性要求比较高的供电方式下不宜选择这种方式。�
2.2 集中控制方式�
集中控制方式下，由现场FTU将采集到的故障信息上送主站，由主站的应用模块经计算后，得出故障隔离与恢复方案，再下达给FTU执行。一般分为3个层次：① 配电终端层完成故障的检测和信息上送；② 配电子站完成本区域的故障处理和控制；③ 主站完成全网的管理与优化。�
这种方式对通信系统的可靠性和速率要求较高，因为在其故障处理过程中需要高速传递故障信息和控制指令。集中控制方式是以功能强大的主站系统为中心建立和实施的，专用的高级应用模块可以处理应对复杂的网络结构和故障情况（如多重故障）。铁路供电系统是以水电段为基础单位运行的，所以配电自动化系统也应以水电段为单位建立和实施。由于铁路供电系统结构固定，模式统一，运行管理完全由水电段调度室完成，所以从功能完成和节约投资方面考虑，可以建立简化的集中控制式配电自动化系统，在简化系统中，省略配电子站功能，由主站直接完成全网的配电自动化应用功能。�

3 嘉峪关水电段配电调度自动化系统的设计与构成

嘉峪关水电段配电调度自动化系统作为兰州铁路局试点项目，完成了由嘉峪关调度配电主站，清水、酒泉二个35kV变电所和红山堡、上河清两个智能一体化负荷开关构成的配电自动化系统。�
3.1 系统设计与构成�
调度配电主站硬件系统由服务器/调度员工作站、前置机、通讯柜组成，考虑初期系统规模，服务器和调度员工作站共用一台机器，但设置为双机冗余系统，2台机器运行于热备用方式。软件为CSDA2000配电自动化系统，为开放的可扩充跨操作系统的系统平台，集成了传统SCADA系统的全部功能，同时将SCADA/DMS/GIS统一设计，采用统一的数据模型、实时数据库平台，真正实现了一体化，并且贯彻系统结构分层、功能分层的思想。配电自动化的FA功能由CSDA2000系统中的配网高级应用软件（PAS）模块完成，PAS由若干模块化应用软件构成，分别完成网络的运行控制、安全性分析和经济性分析三大块功能。根据铁路供电系统的特点，在本次工程中对PAS的功能做了适当的简化，实际应用了网络拓扑、故障分析、故障检测、隔离与恢复等功能模块。�
清水变电所在此次工程中进行了综合自动化改造，酒泉变电所安装了集中式RTU，根据整个系统的配电功能要求，RTU的基础单元由配电测控终端CSF102构成，同时所有保护信息通过远动系统上送主站。�
智能化一体开关由开关本体和智能控制器CSF100构成，智能控制器作为核心，主要实现的功能是实现传统“三遥”、配电网故障信息采集处理、通信、开关在线监测等功能。作为配电自动化系统的基础设备，智能化一体开关能够迅速准确的监测故障信息并上报主站，并接受主站命令，执行开关分、合操作，隔离故障和恢复供电。�
3.2 通信系统设计�
铁路供电系统本身没有任何通信设施，必须使用铁路系统的公共通信系统来传输数据，由于此通信网络服务于铁路的所用部门，所以受现场环境制约比较大，有时可能通信条件不能达到比较理想的状况，这时就必须采取灵活的措施。�
在本工程中，智能化一体开关的数据必须通过酒泉变电所上送主站，由于其他设备的原因，主站与酒泉变电配电所的通信协议只能采用部颁CDT规约。为了解决数据共同传送和规约转换问题，在酒泉变电所中设置了功能强大的通信处理机CSE200，实现了上行数据的汇总、下行数据的分流、以及IEC870-5-101到CDT规约的双向转换。
��这只是在铁路局部供电系统中遇到的部分通信问题，由于铁路供电系统自动化技术远落后于电力系统，所以通信系统中关于供电系统自动化部分的建设也不够完善，在保证配电自动化系统功能完善的前提下，应用于铁路供电的配电自动化系统需要具备完善的通信系统设计和灵活的配置才能较好的满足铁路供电系统的应用。�
3.3 故障试验�
为了验证整个配电自动化系统的功能，本次工程进行了完整的故障试验，试验方案如图2所示。试验结果显示：当系统发生故障后，贯通线路保护速断动作，重合失败，保护信息上报主站，启动故障处理模块(SRS)，主站立即召唤FTU故障信息，根据故障信息判断故障发生于F2与F3之间，立即进行故障处理，跳F2、F3，合C1、C4，准确完成故障处理。整个过程在3�min内完 成，与过去数小时恢复供电相比，意义不言而喻。

图2 故障隔离恢复试验�

4 结束语�

铁路供电系统可以看作是电力供电系统的一种简化形式，除个别特殊的保护功能外，其他要求完全一致，所以电力系统中的成熟、先进技术完全能够在铁路供电系统中应用。当前铁路供电系统的自动化水平远远落后于电力系统，采取电力系统的成熟经验和技术，加快铁路供电系统的自动化改造，不仅能够大大改进铁路供电系统自身的运行和管理水平，提高劳动生产率，也对整个铁路系统的运行大有益处。

铁路 电力 远动终端 干扰
[论文摘要]研究分析电磁干扰产生的原因、特点及干扰对电力远动系统的影响，从设计的角度对铁路电力远动监控系统进行抗干扰分析研究。

抗干扰设计是电力远动监控系统安全运行的一个重要组成部分，在研制综合自动化系统的过程中，如果不充分考虑可靠性问题，在强电场干扰下，很容易出现差错，使整个电力远动监控系统无法正常运行或出错误（误跳闸事故等），无法向站场和区间供电，影响铁路行车安全。

一、电磁干扰产生的原因及特点

（一）传导瞬变和高频干扰
1．由于雷击、断路器操作和短路故障等引起的浪涌和高频瞬变电压或电流通过变（配）电所二次侧进入远动终端设备，对设备正常运行产生干扰，严重还可损坏电路。2．由电磁继电器的通断引起的瞬变干扰，电压幅值高，时间短、重复率高，相当于一连串脉冲群。3．铁路电力供电中，特别是现代高速铁路对电力要求都比较高，一般都是几路电源供电，母线投切转换比较频繁，振荡波出现的次数较多。
（二）场的干扰
1．正常情况下的稳态磁场和短路事故时的暂态磁场两种，特别是短路事故时的磁场对显示器等影响比较大。2．由于断路器的操作或短路事故、雷击等引起的脉冲磁场。3．变电所中的隔离开关和高压柜手车在操作时产生的阻尼振荡瞬变过程，也产生一定的磁场。4．无线通信、对讲机等辐射电磁场对远动终端会产生一定的干扰，铁路中继站通常会和通信站在一处，通信发射塔对中继站电力远动终端设备的干扰比较大。
（三）对通信线路的干扰
1．铁路变电所远动终端的数据由串口通信经双绞线进入车站通信站，再经过转换成光信号沿铁通专用通信光缆送至电力远动调度中心，遥信和遥控数据在变电所到通信站的过程走的是电信号，由于变电所高低压进出线缆很多，远动终端受的干扰比较大。2．中继站一般距铁路都比较近，列车通过时的振动对远动终端设备有一定的干扰。
（四）继电器本身原因
继电器本身可能由于某种原因一次性未合到位而产生干扰的振动信号，或负荷开关、断路器、隔离开关等二次侧产生振动信号。

二、干扰对电力远动系统的影响

无论交流电源供电还是直流供电，电源与干扰源之间耦合通道都相对较多，很容易影响到远动终端设备，包括要害的CPU；模拟量输入受干扰，可能会造成采样数据的错误，影响精度和计量的准确性，还可能会引起微机保护误动、损坏远动终端设备和微机保护部分元器件；开关量输入、输出通道受干扰，可能会导致微机和远动终端判断错误，远动调试终端数据错误远动终端CPU受干扰会导致CPU工作不正常，无法正常工作，还可能会导致远动终端程序受到破坏。

三、抗干扰设计分析

（一）屏蔽措施
1．高压设备与远动终端输入、输出采用有铠装（屏蔽层）的电缆，电缆钢铠两端接地，这样可以在很大程度上减小耦合感应电压。2．在选择变电所和中继站电力设备时尽量选设有专门屏蔽层的互感器，也有利于防止高频干扰进入远动终端设备内部。3．在远动终端设备的输入端子上对地接一耐高压的小电容，可以有效抑制外部高频干扰。
二）系统接地设计
1．一次系统接地主要是为了防雷、中性点接地、保护设备，合适的接地系统可以有效的保障设备安全运行，对于断路器柜接地处要增加接地扁铁和接地极的数量，设备接地处增加增加接地网络互接线，降低接地网中瞬变电位差，提高对二次设备的电磁兼容，减少对远动终端的干扰。2. 二次系统接地分为安全接地和工作接地，安全接地主要是为了避免工作人员因设备绝缘损坏或绝缘降低时，遭受触电危险和保证设备安全，将设备外壳接地，接地线采用多股铜软线，导电性好、接地牢固可靠，安全接地网可以和一次设备的接地网相连；工作接地是为了给电子设备、微机控制系统和保护装置一个电位基准，保证其可靠运行，防止地环流干扰。3．由于高低压柜本身都是多都是采用镀锌薄钢板材料，本身也有屏蔽作用，将高低高柜都可靠接地。4．远动终端微机电源地和数字地不与机壳外壳相连，这样可以减小电源线同机壳之间的分布电容，提高抗共模干扰的能力，可明显提高电力远动监控系统的安全性、可靠性。
（三）采取良好的隔离措施
1．为避免远动终端自身电源干扰采取隔离变压器，电源高频噪声主要是通过变压器初、次级寄生电容耦合，隔离变压器初级和次级之间由屏蔽层隔离，分布电容小，可提高抗共模干扰的能力。2．电力远动监控系统开关量的输入主要断路器、隔离开关、负荷开关的辅助触点和电力调压器分接头位置等，开关量的输出主要是对断路器、负荷开关和电力调压器分接头的控制。3．信号电缆尽量避开电力电缆，在印刷远动终端的电路板布线时注意避免互感。4．采用光电耦合隔离，光电耦合器的输入阻抗很小，而干扰源内阻大，且输入/输出回路之间分布电容极小，绝缘电阻很大，因此回路一侧的干扰很难通过光耦送到另一侧去，能有效地防止干扰从过程通道进入主CPU。
（四）滤波器的设计
1．采用低通滤波去高次谐波。2．采用双端对称输入来抑制共模干扰，软件采用离散的采集方式，并选用相应的数字滤波技术。
（五）分散独立功能块供电，每个功能块均设单独的电压过载保护，不会因某块稳压电源故障而使整个系统破坏，也减少了公共阻抗的相互耦合及公共电源的耦合，大大提高供电的可靠性。
（六）数据采集抗干扰设计
1．在信息量采集时，取消专门的变送器屏柜，将变送器部分封装在RTU内，减少中间环节，这样可以减少变送器部分输出的弱电流电路的长度。2．遥信由于合闸一次不到位或由于二次侧振动而产生的误遥信干扰信号，并且还会产生尖脉冲信号，也可能对遥信回路产生干扰误遥信号。
（七）过程通道抗干扰设计
（八）印刷电路板设计。在印刷电路板设计中尽量将数字电路地和模拟地电路地分开；电源输入端跨接10～100μF的电解电容。
（九）控制状态位的干扰设计
（十）程序运行失常的抗干扰设计
（十一）单片机软件的抗干扰设计
（十二）对于终端至通信站的数字通信电缆加穿钢管，特别是穿越其他电力电缆时，避免和其他电力电缆等同沟敷设并保持一定的交叉距离。
（十三）对于特殊的变（配）电所或区间信号站的环境
（十四）提高远动信息传输的可靠性，在电力调度中心和远动终端之间建立出错重发技术直到住处确认信息为止。