简述电气化铁路存在问题及应对措施

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1、简述电气化铁路存在问题及应对措施【摘要】随着我国经济的快速发展和科技水平的不断提高，我国电气化铁路越来越多。电气化铁路的安全与否与人们的身体健康和人身安全息息相关。针对目前我国电气化铁路发展概况，本文对其存在的一些问题进行了简要分析，同时提出相关解决措施。【关键词】电气化铁路；通信线路；谐波；电磁波；牵引供电系统0.概述7与其它类型的铁路相比，电气化铁路具有运行效率高，牵引功率大，且对环境无明显污染等优点，逐渐发展成为现代化铁路发展的必然趋势。伴随着我国经济的快速发展和科技水平的不断提高，我国的电气化铁路也越来越多。然而，

2、由于电气化铁路采用工频交流的供电方式，运行时会产生较大的交流电流和电磁效应，这些交流电流和电磁效应会对铁道的通信线路产生很大影响。我国的单相工频交流电气化铁道牵引负荷具有非线性、单相独立、小对称性、随机波动性、相位分布广和稳态奇次性等特点。电气化铁道牵引变电所直接接入高压电力系统，因此，在运行过程中会从电网获得基波电流，向电网注入大量的高次谐波，造成谐波污染，同时降低电能质量，影响电网的安全运行和用电设备的正常使用。在电气化铁路中，电力牵引供电系统占据着非常重要的位置，当前，牵引供电系统也存在着许多问题，对我国电气化铁路的

3、安全运行造成了很大的威胁。本文就以上问题做出统的分析，并提出相应的解决策略。1.电气化铁路存在的问题1.1电气化铁路对通信线路的影响电气化铁路的交流牵引网主要由接触网、钢轨和大地为回路构成，是一种单相不对称式输电线路，供电电压为27.5kW。通信光缆和电缆沿着铁路线铺设在地下约1m左右，接触网的电流产生的磁场在金属导体中又会产生感应电压和电流，严重影响通信线路。这种影响主要有危险影响和干扰影响两种情况：危险影响由电磁耦合作用产生，在电缆芯线和光缆上产生纵电动势，这种电动势达到一定高度就会引发事故即危险影响；干扰影响由电动机

4、车产生，电动机车的动力由直流牵引电动机提供，采用全波整流器控制，会在交流牵引网形成高频谐波电流，通过电容耦合和电感作用，感应谐波电流在金属电缆芯线对音频传输造成干扰，即干扰影响。1.2电气化铁路谐波的产生7谐波的产生范围相对较广，例如在电能的产生、传播、转换和使用过程中都会产生谐波。在电气化铁路中，谐波是由非线性特性的电气化设备产生的，如铁芯设备是一种具有铁磁饱和特性，以电弧为工作介质的开关电源设备。谐波会对电容器组、电抗器、电机、继电器保护和自动装置和整流装置产生危害，同时还会对系统控制方式产生影响。1.3电气化铁路通信

5、电磁波的影响电气化铁路通信电磁波的影响分为三类：a、电影响，b、磁影响，c、阻性耦合影响。当电气化铁路靠近通信线路，就会在接触网和大地之间产生一定的电容。接触网中的电压会与这两个电容构成回路，从而产生电流，同时在通信导线上会产生对地电压，叫做电影响。一般电影响只影响没有金属防护套的架空电缆和明线，不会影响埋设在地下的线缆。当电气化铁道的交流牵引电流沿接触网导线通过时，就会在周围产生交变磁场。如果通信线路设在交变磁场的范围内，在通信线路上会有感应电动势产生。交流电气化铁道牵引网的供电系统是单相不对称的，无论处于正常运行还是接

6、地故障状态，接触网电流产生的磁场都会具有很高的感应电流和感应电压，严重影响通信线路，即磁影响。通过大地作为导线用来传输电流的交流电气化铁路，在地中会产生电流，这种电流又会产生地电位，对通信线路造成影响，这种影响叫做地电流影响或是电阻性耦合影响。电阻性耦合影响会影响地下的通信线路和通信设备，危害人身安全。71.4铁道牵引供电系统存在的问题铁道牵引供电系统的主要问题有无功功率、谐波电流和负序电流。无功功率和谐波电流会对电力网设备产生影响，在电力网中引起局部的串联或并联谐振，诱发继电保护装置发出错误的指令。负序电流不仅具有无功功

7、率的危害，同时，还具有其它危害，如降低变压器的额定功率会使旋转电机产生额外的热量和动作、使电力网的输出能力降低、引起继电保护装置产生错误动作等。2.应对措施2.1加设绝缘变压器和绝缘节当电气化铁道中的金属回线引入车站时，如果接入绝缘变压器，隔开外侧的感应电动势和设备，只有这样，外线的感应电动势就不会直接作用在通信设备上。另外，可以在光缆、电缆上接绝缘节，使接头处不出现电气连接，使强电影响的积累长度缩短，感应纵电动势降低。还可以每隔一定的距离，在光缆和电缆上设置防护地线来减小金属护套的接地电阻。2.2加强谐波管理，增加换流装

8、置的相数和加装无功补偿装置7对电气化铁路产生的谐波采取的防护措施主要有：执行相关的国家标准，加强谐波的管理；增加换流装置的相数，消除幅值大的低频相来降低谐波电流的有效值；在技术条件可行的情况下，还可在谐波源出加装动态无功补偿的装置，来补偿因快速变动负荷所需的无功、改善功率因数、滤除一些系统谐波等。2.3