电气化铁路牵引供电对铁路信号设备的影响

中国铁建电气化局集团北方工程有限公司 杨 陈

电气化铁路牵引供电对铁路信号设备的影响

中国铁建电气化局集团北方工程有限公司 杨 陈

在信息科技进步的同时，电气化对铁路也产生了一定的作用，电气铁路牵引也对铁路行业也造成了重要的影响。电气化首先就要考虑到供电系统对铁路建设产生的影响。因此，关注供电对铁路信号的影响，能够为铁路工作人员很好的进行铁路建设打下基础。

电气铁路；供电系统；信号设备；研习探究

引言

电气牵引能够为铁路建设带来新的技术，在一定程度上也会让整个铁道服务行业带来全新的生机与活力。电气化给铁路建设带来方便的同时，也导致了一些弊端，例如由于供电系统受到其他电磁波影响时，就会干扰到铁路信号。研究出供电系统对铁道信号影响因素，就能针对信号问题制定出解决措施。

1 牵引电气化供电的含义

牵引式供电是一种运输车辆的电气式供电方式，这样的供电方式能够将各处的电源汇集在一起，再利用牵引的方式降压电流，把电流输入列车进行使用。这种牵引发电的好处主要有几个方面:一是最大程度的节约电量，保证电能能够得到尽可能的使用。二是牵引式供电的方式能够降低整体列车的重量，提升列车的运行速度。稳定性的电气化供电能够为列车运行提供合理规律的运行速度，保障铁路轨道交通的安全性，这是电气化供电的第三个优点。第四点则是针对电力化而言的，牵引供电这种科学的铁路运输系统减轻工作人员的负担，解放了更多的劳动力和生产力。

虽然说，电气化供电系统为铁路运输建设带来了更多的机遇和便利，但是它也存在着一些弊端，需要技术研发人员对此进行改善。牵引化供电存在的问题有:第一个问题是这样的供电系统对铁路周边的电磁波产生影响，会对铁路运输线路上的周围用户产生不利影响。由于牵引供电存在特殊性，所以一旦出现了线路故障等问题，需要量列车停运来进行维修，给客户带来不好的乘坐体验。而另一个问题是牵引供电系统需要引入不同地方的电流，电网的复杂性可能会直接改变列车运输的工作效率。

所以，牵引电流通过利用周边有用的电磁波能量来为铁路运输提供电源，这种电气化的供电模式不仅对铁路建设有一定的积极意义，同时它也会产生不利的作用，影响列车运输的整体服务效率。

2 铁路信号设备的影响因素

在铁轨运输的过程中，信号是非常关键的要素。信号的好坏直接影响到铁路运输的安全和铁道运行的速度。优良的信号设施能够为良好的信号做准备，而铁路信号也为铁路运输奠定基础，要是没有有效的信号搜集，那么运行效率和运行安全都会大打折扣。铁路信号设备主要包括三个部分:站内信号、列车指挥和列车调动。

站内信号实际上指的是是在铁路运输的过程中，通过发现铁路中的各项指标和信号来制定铁路运行方案和调整运输计划，从而进一步保证铁路运行过程中的安全和快速。一般来说，铁路运输在面对一些较为复杂的路段时，就需要铁路工作人员从实际情况出发，实时对领域负责人发布有关信号，形成统一一致的铁路运营计划，这些实际上都是通过发布信号实现的。

列车指挥是建立在列车运行的基础上的，列车运行需要利用到计算机对列车所运行领域进行大致运算和统筹，帮助负责人们顺利进行接下来的列车指挥工作。列车指挥指的就是通过计算机技术来自动搜集有效数据，工作人员进行协调处理之后，将信息反馈给总部，最后由控制中心发送有关控制指令。不仅如此，许多铁路建设部门还在列车中安装了许多设备，以此来实现列车的自动化指挥。

列车调动实际上是很有必要的，因为火车在行驶过程中，极其容易出现一些问题，比如因洪水和泥石流造成的轨道受损、甚至是停运。这就需要相关工作人员采用调配的方式来改变原有的运输状态。电力化搜集铁路信息数据，对铁路信息做出统计和调控，能很大程度上避免因自然灾害所造成的列车故障的问题。

3 电气化牵引铁路发展现状

在电力科技的影响下，不少铁路运输行业都把牵引式的供电方式纳入到铁路运输的过程中，优势是不言而喻的。但这样的供电模式带来便利和高效率的同时也带来了信号系统的影响，某些铁路机关部门因为使用牵引式的供电方式，导致列车中信号条件较差。旅客的用户体验也不是特别高。就目前来说，很少有铁路工作人员对牵引供电方式对信号设备的影响进行合理研究，这在铁路研究领域仍旧是个空白。研究电气化的牵引供电方式对铁路信号的干扰因素，能够尽量避免因这种供电系统产生的信号不稳定。

4 信号设备受到牵引供电干扰的原因

在对牵引供电概念和优缺点进行简要介绍之后，以电气化牵引电源对铁路信号的影响为基础，探究铁路信号受到干扰的主要原因，帮助铁路工作人员对供电系统做出改善，保证良好信号条件。

4.1 对列车信号的传导式影响

在某种条件之下，因为牵引供电中电流具有波动性，所以造成了列车内有关信号设备数据的不稳定，这样就导致了列车信号的不稳定。绝大多数情况下，轨道连接处的电磁波流动和电能波动是稳定的，但是由于动作幅度大，轨道和列车之间摩擦增加，就造成了牵引化供电系统的不平衡，这种不平衡性干扰到列车中的扼流变压器，变压器的电压逐渐升高，潜移默化中也变化了继电器的工作情况，继而影响铁路信号设备的正常运作。在这种情况下，及时对铁路建设进行检修和排查，将防范风险降到最低是比较好的方式。

4.2 对信号设备的辐射性干扰

上面提到，电气化牵引供电是利用周围电网进行电流储存和运用的，节约电能的过程中也造成了一些问题。 要是在连接电网使用的过程中，因为电路中的某个开关节点出现问题，就会让整个供电过程中产生一股巨大的电流冲击，让变压器的阈值快速达到饱和状态，也使得铁轨中的继电器发生不正常的移动，信号磁波受到干扰，会短暂出现信号中断的情况。为此，铁道工作人员采用合理的牵引供电方案，不胡乱破坏电网原有的秩序，另外，也要适度及时的安排电网的检查维修工作，保证供电电流的充足稳定。

4.3 对铁路运输信号的其他干扰

铁路轨道在修建过程中，原本将电流电网安置在铁轨接触地面一端的，因为这样能够最大程度的保证铁路工作人员和乘坐顾客的人身安全。但要是铁路建设中，没有将电源、铁轨和火花带三者进行分离，就会产生极大的安全隐患，不仅如此，电路电流会直接阻断安全火花带，短时间内对信号设备造成不利影响。这就需要有关工作人员在进行建设的过程中排查火花带是否都存在，避免因偷工减料导致安全事故。在铁路运输中，配置合适的扼流变压器，使得电流的输送保持在平稳状态。

4.4 对机车信号容性耦合影响

一般来说，在电流和接触网共同工作时，电压基本上处于平和状态，但在某些不正常情况之下，比如雷电天气，空气中正负电荷相互交集，平稳的电压也会波动，强大的电压电流使得铁路信号产生容性耦合的问题，这种干扰和列车信号设备离电压系统的远近、供电系统的电流大小都有一定的关联。而采取两种措施能够有效改善，一种是增加变压器的电流强度，变压器电流变大之后，就不容易受到周遭电压电流变化的影响，阻止了继电器的不正常运作。而另一种是增强铁路运输的抗干扰能力，电流对信号磁波产生干扰，导致信号输送不正常，增加轨道的抗干扰能力能促使信号得以更好的传播。电路要是能对信号磁波传送产生帮助，那么信号传播受到的干扰也会削弱。

5 结束语

事物都具有两面性，电气化牵引供电一方面为铁路运输带来更多便利，利用了更多有效资源，但是它也对铁路信号产生了相当大的干扰。面对这些干扰，铁路工作人员需要耐心检查，找出影响铁路信号的关键原因，通过改变轨道建设中存在的不合理因素，及时对电网进行维修，保证铁路信号的畅通和轨道交通的安全。

[1]李制军．浅议电气化铁路牵引供电对铁路信号设备的影响[J]．西铁科技．