电气化铁道技术论文范文

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第1篇

一、专业的职业面向和人才需求分析

（一）电气化铁道技术专业职业面向

电气化铁道技术专业培养掌握电气化铁道技术的基本理论和操作技能，能够胜任电气化铁路变电所、接触网的运行、检修和日常维护等岗位工作，适应电气化铁路发展需要的高素质技术技能型人才。通过现场调研、企业专家访谈和毕业生跟踪调查，本专业毕业生就业主要面向铁路局供电段，城际铁路、城市轨道交通企业，采用电气化铁道运输的工矿企业的供电部门，以及电气化铁路工程施工单位。主要就业岗位有接触网工、变配电值班员、变电所检修工、电力线路工。

（二）电气化铁道技术专业人才需求分析

根据《国家中长期铁路网规划》，到2020年全国铁路营业里程达12万公里，电气化铁路也由目前3万多公里增至6万多公里。据预算，未来8年全国铁路电气化铁道供电人才需求11万，年均1.38万。全国城市轨道交通企业未来3年电气化铁道供电人才缺口1.25万左右。从人才需求层次结构分析，研究生、本科生和高职大专生的需求比例大约为10%、30%和60%，因此高职大专生是铁路用人单位招聘的主要对象[1]。

二、基于岗位导向“三双、四模块、四阶段”人才培养模式构建

（一）“三双、四模块、四阶段”工学结合人才培养模式内涵

通过工作任务和岗位能力分析，电气化铁道技术专业所涉及的接触网检修、变配电值班、变电所检修、电力线路检修四工种对应的岗位任职要求各有不同，但必需掌握的基础知识相同。根据这四个岗位的任职要求，结合国家岗位职业资格标准，确定岗位导向“三双、四模块、四阶段”工学结合人才培养模式的内涵。

“三双”即为“双主体”“双导师”“双形式”。“双主体”，即校企“双主体”合作培养。以合作办学、合作育人、合作就业、合作发展为主线，创新校企合作办学体制、校企合作育人机制、校企合作双赢机制以及校企文化融合机制。与企业建立联合制定计划、联合组织教学、联合开发课程、联合聘请教师、联合评价质量等制度，充分发挥专业建设指导委员会的作用，确保企业全程参与专业建设。围绕学校和企业发展的共同点，建立实训基地共建共用、科技咨询与服务、竞赛培训与鉴定、顶岗实习实训、“订单式”“定岗定向式”人才培养等机制，促进校企深度融合，实现互利共赢。“双导师”，即校企“双教师”联合培养。建立校内教师与校外教师共同指导学生的“双导师”制度，采取“双教师”教学模式，成立“1+X+Y”课程组，由校内专职教师任课程负责人，多个校内专任教师和多个校外兼职教师组成课程组在顶岗实习、毕业设计、课程实训、3G实景课堂等方面开展教学活动。“双形式”，即采用理论教学与实践教学交替进行的教学组织形式。建立多岗轮换实践制度，在不同的合作单位或同一单位的不同岗位上完成专业综合实践，使学生对职业领域的多个岗位都具备一定的实践经验。

“四模块”，即课程体系由综合素质能力、职业基础能力、职业岗位能力和拓展能力模块构成。在课程体系的设计上，强化职业需求导向，突出学生综合素养和专业知识与能力培养，增加了以培养学生可持续发展为目标的专业拓展能力课程模块。

“四阶段”，即将三年的6个学期中的第3至第5个学期各分成2个小学期，这样总共有9个学期。其中第1～3学期为第一阶段，以文化基础知识和专业基础知识学习为主，同时安排学生到合作企业进行专业认识实习，开展专业基本技能项目训练;第4～7学期为第二阶段，以专业知识和专业单项技能、综合技能项目训练为主，并获取职业资格等级证书;第8学期为第三阶段，为拓展能力模块学习阶段;第9学期为第四阶段，为毕业设计和毕业顶岗实习阶段，通常为期半年。学校根据就业企业的分配安排学生对口进行顶岗实习，学生在顶岗实习期间结合企业真实课题完成毕业设计。

（二）基于工作过程系统化的“模块化、项目化”课程体系构建

按照工作过程系统化理念，由行业企业专家、专业建设专家、课程开发专家、教学改革专家和专业教师组成的专业建设和课程开发团队，从接触网检修与施工、电力线路检修、变电所检修、变配电值班等典型工作任务分析入手，制定四个岗位的知识结构、能力结构和素质结构，确定专业行动领域和学习领域课程，构建与专业培养目标相适应的“模块化、项目化”课程体系，如图1所示。课程体系包括综合素质课程、职业基础能力课程、岗位能力课程和拓展能力课程四个模块，岗位能力课程又分别由四个岗位的课程模块构成。课程结构采用项目式结构进行设计，每个项目就是一个完整的工作任务，课程内容融入国家职业资格标准和企业岗位标准，按照职业能力培养要求，突出项目式教学[2]。

（三）“教学做一体”的教学模式构建

基于工作过程系统化的“模块化、项目化”课程体系采用模块化结构，课程全部以项目式结构进行设计，比如《小型电子产品制作》是由直流稳压电源制作、小型防盗器制作、双声道音响制作、病房呼叫系统制作和电子脉搏计数器制作等5个项目构成。每个项目包括学时、学习情境描述、学习目标、学习内容、教学环境设备与材料、作品和考核评价、学习过程分析记录、学习感受与信息反馈等。为保障项目化课程教学，专业系部建设了一体化实训室11间和铁路供电综合实训站场1个，真正实现“做中教，做中学”;同时所有教室都能利用职教新干线，借助云平台实现“空间教学”。

三、“三双、四模块、四阶段”人才培养模式实施建议

（一）建立和完善适合人才培养模式的各种机制

借助铁路运输职业教育集团平台，主动与集团内企业共同制订计划、共同组织教学、共同开发课程、共同聘请教师、共同制订评价质量等，确保合作企业全程参与 专业建设，形成学校和企业两个教学主体。建立和完善实训基地共建共享机制、员工联合培训机制、专家和教师结对帮扶机制等，促进校企深度合作，实现互利双赢。

（二）构建基于岗位模块式课程体系

以岗位职业能力为依据，按照岗位及其工作任务，构建由综合素质课程、职业基础能力课程、岗位能力课程和拓展能力课程四个模块构成的课程体系[3]，岗位能力课程又分别由四个岗位的课程模块构成。采用项目化课程结构开发课程，使知识与技能有机融合，项目与任务紧密结合，实现“边做边教，边做边学”。

（三）建立全过程、多方位教学质量监控体系

教学质量监控具体要通过教学质量评估、教学过程监控和校内专业评估等措施实现[4]。由教务处牵头，系部具体负责教学质量评估，评价指标包括课程考核、专业技能抽查、职业资格证获取率、实习实训效果、企业满意度、毕业生发展等。建立“学院、处室、系部、教研室”四级随堂听课，“督导室、系主任、同行、企业、学生”五方面评教，“期初、期中、期末”三个常规检查，所有信息共享的教学全过程监控制度和奖[dylW.NEt专业提供写作毕业论文的服务，欢迎光临wwW. DYlw.NEt]惩制度。组建专业评估委员会，从专业人才培养地位描述、专业调查、专业建设概况、专业教学师资、专业课程体系、专业教学设备设施、专业重点项目等方面开展校内专业评估。

参考文献：

[1]刘国联，何燕，张敏海.高职电气化铁道技术专业人才需求调研与人才培养建议[J].考试周刊，2013（91）：152-153.

[2]汤光华，周哲民，匡芬芳，等.“工学交替、三层三贯穿”人才培养模式的探索与实践[J].成人教育，2013（9）：53-55.

[3]任津瑶，贾明昭，刘燕，等.高职医学影像技术专业“能力递进式”工学结合人才培养模式构建[J].职业技术教育，2009（32）：34-35.

[4]蔡敏华.高职旅游管理专业“分阶段螺旋式”工学结合人才培养模式探索[J].职业技术教育，2010（31）：9-11.

第2篇

【关键词】电气化铁路；负荷特性；计量方案

随着电力技术的快速发展和科学技术的迅速提高，使我国电气化铁路得到了迅速的发展。在进行电气化铁路运行过程中，通常需要将高次谐波电流注入电力系统中，会在一定程度上影响了电力系统的电压波形。在影响了电力运行系统时，会对电网安全和经济运行产生一定的危害，并且也需要制定科学合理的电能计量方案，以此保证电气化铁路的准确性。

1 电气化铁路的影响以及负荷特点

（1）电气化铁路对电网波形的影响。在电气化铁路中注入高次谐波电流，会对电网波形产生一定的影响。电气化铁力对电网波形产生的影响，使得电网波形发生畸变的现象，而在电网电压电流的信号中，使信号也不再是周期正弦信号，没有具备一定的平稳性。在对其进行分析时，电气化铁路会对电力系统谐波产生一定的影响，通常出现污染的现象，由于多次谐波的组合。在组合的多次谐波中，主要是奇次谐波。

（2）电气化铁路符合的特点。在电力系统中，电气化铁路是其主要的不平衡负荷和谐波源负荷。在电气化铁路中，通常是采用单相电力牵引，作为电力机车。当出现不对称的电流时，会对电力系统中的对称运行条件造成一定的影响，使运行条件出现损坏的现象，导致电力系统的负序分量大幅度增加。其次电力机车主要是整流型负荷，它会产生多次的谐波，并且注入电网中。在交流侧方面，电力机车会产生全部的频次谐波，并包括基波。当产生负序分量和谐波时并注入电网，从而会对电力系统产生严重的影响。

在电气化铁路中，电气牵引网的特点主要包括：用电量大、通常分布在较广的铁道线，并覆盖在广泛的公用供电区等。电力机车有着较大的功率和速度，并且负载状况也会发生频繁的状况，电力机车不仅会产生大量的电力谐波，且具备着不断变化的特点，也会对公用电网产生波动的现象，从而对电力系统产生严重的影响。

总而言之，电气化铁路用电负荷的特点主要包括：较大的容量和负序电流、较高的谐波含量；并且三相和电压会出现严重的不平衡现象，并且电流波形畸变等。用电负荷在具备着这些特点后，通常会对公用电网运行产生严重的影响，对电网的安全性和可靠性都产生影响。电气化铁路用电负荷不仅会对电力系统的电能质量和安全运行都会产生严重的影响，也会对电气化铁路牵引站的可靠性供电产生影响。而在危害电气化铁路因素中，主要就是电力谐波。

2 电力谐波计量方案

目前在谐波电能计量方式中主要分为两种，其一是感应式电能表，其二是电子式电能表。首先是感应式电能表，在谐波电能计量方式中，由于感应式电能表在工作时，有着较小的工作频率范围。在工频范围是45Hz-65Hz之间，它的铁芯才会对基波功率和电能进行测量。当输入信号的频率在发生变化后，使电流、电压磁通也会发生变化，而且电压和电流的夹角也会发生变化，从而引起驱动、抑制和补偿等力矩发生变化，造成计量出现误差的现象。当输入信号的频率不断增高时，误差向负方向也会增大，而计量只能得到较少的电量。在感应式电能表工作频率范围小于高次谐波的频率，从而感应式电能表不能在谐波电流中使用。

在电子式电能表对谐波电流进行计量时，由于数字化技术的快速发展，在很大程度上推动了谐波电流计量技术的发展，主要包括谐波和基波有功电能计量芯片和谐波无功电能计量芯片。在谐波电流计量技术中已经实现了非正弦计量。电子式电能表频率需要较宽的范围，当计量原理出现差异性后，在计量谐波电流时也会出现差异性。在利用电子式电能表进行计量时，主要有三种方式。

首先是普通计量方法。采用普通的计量方法对谐波电流进行计算时，需要利用数字乘法器的原理进行计量。在无功计量时，需要利用基波移相90度的方法。在普通电子表计量方式中，谐波源用户通常产生的谐波功率，会与基波功率相反，然后在向电网馈送，在普通电子表计量方式中会产生有功功率，造成总有功率的减少，也降低了有功电能。

其次是基波计量方式。在基波计量方式中，总有功功率与基波有功功率相等，当将非线性负载的影响消除后，通常也没有将对电网有害的谐波进行计算。

最后就是各次谐波叠加的计量方式。各次谐波叠加计量方式中当基波的有功功率加上各次输出谐波有功功率后就等于总有功功率。不仅将供电网电压中所造成损耗的谐波排除后，也计算了对电网有害的谐波有功功率，具备着较高的科学性、合理性和准确性。

3 选择谐波电流计量方案

（1）普通全波电能表。普通全波电能表应用在较广的范围中，有着最长的运行时间。在普通全波电能表中的有功电能中，主要是进行输入的谐波电能计量，将输出的谐波电能排除，主要适合在电网关口、电厂关口和非谐波源用户等进行计量收费，他们的电磁环境负荷都较为纯净。

（2）基波电能表。基波电能表可以有效的防止非线性负载对电能计量产生的影响，并且基波电能表计量出来的结果，通常都是按照谐波源用户的谐波情况。在基波电能表计量方式中，将电能计量点上的负谐波电能进行排除，只是对用户消耗的有功电能进行计量，并没有计量有害的谐波电能，因此，应用基波电能表只能是在电气化铁路等方面，对用户进行计量和收费。

（3）谐波电能表。谐波电能表在计量数据时，会大于和等于普通全波表所计量的数据。当谐波越大时，计量数据就会出现越大的差值。谐波电能表与其他两种计量方式相比有着更好的科学性、准确性和合理性。使用谐波电能表可以将用给谐波源用户消耗的有功电能进行全面的记录，同时也可以准确的计量用户向电网传输的谐波电能。谐波电能表作为有效的科学依据，可以帮助电力公司向用户征收较多的电费，并且也可以向污染电网的用户征收惩罚性电费。采用谐波电能表可以能够有效的抑制谐波污染，使电能质量得到有效的提高，另外也可以作为净化用电环境的有效手段。但是采用谐波电能表，需要耗费大量的成本。

4 总结

在电气化铁路负荷计量方案中，要对电气化铁路用电负荷的特性进行全面的分析，从而制定有效的计量方案。在制定计量方案时，要对普通全波电能表、基波电能表和谐波电能表进行全面的分析，然后根据它们的特性，从而选择最佳的计量方案，以此保证电气化铁路的准确性。

参考文献：

[1]朱彬若.电气化铁路负荷特性分析和计量方案研究[J].第四届全国电磁计量大会文集，2007（05）.

[2]景德炎.电气化铁路负荷特性分析及供电方案相关问题的建议[J].会议论文，2008（11）.

第3篇

关键词 高速铁路电力供电系统

Abstract electric traction is a new type of rail transport traction power form. In the trunk railway, has a wide range of railway transportation and mining transport. Electric traction electrical energy is used as traction power, converting electrical energy into mechanical energy, drive train, EMUs and rail vehicles are a form of transport rail transport operation.

Keywords high speed railway power supply system.

中图分类号：U224 文献标识码：A

一、电力牵引供电系统的概述

（一）电力牵引供电系统

电力牵引供电系统，是指电气化铁路中由牵引变电所和接触网组成的向电力机车供给牵引用电能的系统。牵引变电所将电力系统通过高压输电线送来的电能加以降压和变流后输送给接触网，以供给沿线路行驶的电力机车。有些国家电气化铁路有时由专用发电厂供电。

电力牵引供电系统按照向电力机车提供的电流性质分为直流制和交流制，交流制又分工频单相交流制和低频单相交流制。我国电气化铁路采用工频单相交流制电力牵引，直流制电力牵引仅用于城市轨道交通运输系统和工矿运输系统。各种电流制的电力牵引供电系统的设备有很大的差别。

工频交流单相电力牵引供电系统主要有牵引变电所和牵引网组成，牵引网实行单相供电，由馈电线、接触网、轨道电路及回流线等组成。为了使电能有效、可靠地供给电力机车、开闭所等。我国规定牵引网额定电压为25kv，额定平率为50Hz。牵引供电构成的回路是：牵引变电所——馈电线——接触网——电力机车——钢轨和大地——回流线——牵引变电所。

（二）电力牵引特点

1、电力牵引机车本身不带燃料，可使用二次能源，为非自给式牵引动力，并由大容量电力系统供电，连接全国电网，能源有保证。

2、机车或动车组总功率大，具有启动和加速快、过载能力强，运输能力大等特点，能满足各种现代交通运输队快速、大运输能力的需要。

3、不造成空气和环境（噪声）污染，改善劳动条件。

4、电力牵引的总效率高，节约能源。我过的铁路机车牵引经历了蒸汽机车、内燃机和电力机车的发展阶段。

5、安全性高。随着信息技术、微电子技术的广泛应用，电力机车可实现实时检测故障、自动驾驶、遥测及遥控，电力牵引系统易于实现全面自动化和信息化，从而大力提高劳动生产效率和经济效益。

6、有利于铁路沿线实现电气化，促进工农业发展。

二、接触网供电概述

（一）接触网供电

从牵引供电回路可知，接触网受到牵引供电系统的影响。接触网是在电器化铁道中，沿钢轨上空“之”字形架设的，供受电弓取流的高压输电线。接触网是铁路电气化工程的主构架，是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。

接触网主要由以下内容组成：①基础构件，如水泥支柱、钢柱及支撑这些结构物的基础；②基础安装结构件，这项内容的作用主要是连接接触网导线和基础构件；③接触网导线，这部分作用就是传输电流给电力机车；④其他辅助构件，包括回流线、附加悬挂等。接触网、钢轨与大地、回流线统称为牵引网。

接触网的电压等级：工频但相交流制度:25KV。

接触网主要通过单边供电、双边供电、越区供电及并联供电四种方式。

（二）优化接触网

接触网担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给店里机车使用的重要任务。因此接触网的质量和工作状态讲直接影响着电气化铁道的运输能力。为了减少接触网的弊端，我们主要通过；接触网的控制；供电方式的调整；防干扰设施来优化接触网。

1、接触网的控制

由于接触网是露天设置，没有备用，线路上的负荷又是随着电力机车的运行而沿接触线移动和变化的，对接触网提出以下要求：①在高速运行和恶劣的气候条件下，能保证电力机车的正常取流，要求接触网在机械结构上具有稳定性和足够的弹性。②接触网设备及零件要有互换性，应具有足够的耐磨性和抗腐蚀能力并尽量延长设备的使用年限。③要求接触网对地绝缘好，安全可靠。④设备结构尽量简单，便于施工，有利于运营及维修。⑤在事故的情况下，便于抢修和迅速恢复送电。⑥尽可能地降低成本，特别要注意节约有色金属及钢材。

2、供电方式的选择

供电方式直流制电气化铁路接触网普遍采用两边供电方式，在相邻的两个牵引变电所供电的接触网中间设置分区亭，将接触网连通。运行中的电力机车由两边的牵引变电所同时供电。这种供电方式可降低接触网中的电能损失，减小接触网的电压降，一个牵引变电所停电时，电力机车运行不致中断。交流制电气化铁路则常采用一边供电方式，接触网在分区亭处断开，分区亭只在一边牵引变电所停电时接通，由另一边牵引变电所越区供电。

3、防干扰设施的建立

防干扰设施为了减少接触网电流的电磁感应对沿线通信电路的干扰，在交流制电气化铁路邻近城镇的区段将接触网每2～4公里划成一个吸流分段，设置回流线和吸流变压器。这时，电力机车的电流沿回流线流回牵引变电所，从而沿轨道和大地流回的电流很少。回流线和接触网的电流近似相等，方向相反，这就大大减轻了电气化铁路对沿线通信电路的干扰。这种方式的缺点是吸流变压器串接在电路中，加大了接触网阻抗。日本新建设的工频单相交流制电气化铁路采用了自耦变压器方式，沿铁路每10公里左右设置一台自耦变压器。自耦变压器中性点接地，一端接接触网，另一端接回流线，称为正馈（电）线。正馈线和接触网电流大小相等，方向相反，同样起着减小对通信电路干扰的作用。另一方面，由于接触网和正馈线之间电压为二倍接触网电压，沿接触网电压降便大大减小。

三、牵引供电系统主要供电设备

（一）电气设备的概述：

一次设备分：开关电器、变换电气、保护电器、补偿电气、成套装置和组合电气。

（二）牵引变压器

电力变压器是变电所中最重要的一次设备，其主要功能是变换电压和传输电能，将一次侧的电能通过电磁能量转换的方式传输到第二侧，同时根据应用的需要将电压升高或降低，完成电能的输送和分配。

（三）变压器分类

1、按相数分：单相变压器和三相变压器。

2、按用途分：普通用途分升压变压器和降压变压器：其他用途分电炉变压器、电焊

3、变压器、整流变压器、掉压变压器和实验变压器等。

4、按铁芯结构分：心式变压器和壳式变压器。

5、按绕组数目分：自耦变压器、双绕租变压器、三绕组变压器和多绕变压器。

6、按绕组材质分：铝绕组变压器和铜绕组变压器。

7、按冷却介质和冷却方式分：油浸式变压器和干式变压器。

四、总结

本文通过对电力牵引供电系统的了解认识，更好的理解了接触网对我国高铁的应用。有效的协调了牵引供电系统可能对临近线路接触网的影响。减少接触网的弊端，实现我国高铁未来的高速的发展。

参考文献

第4篇

[关键词]高等职业教育 应用型本科 人才培养模式

[作者简介]宋奇吼（1972- ），男，江西萍乡人，南京铁道职业技术学院铁道供电系主任，副教授，硕士，研究方向为高等职业教育。（江苏 南京 210031）李学武（1972- ），男，河南焦作人，郑州铁路职业技术学院电气工程系副主任，副教授，硕士，研究方向为高等职业教育。（河南 郑州 450052）

[课题项目]本文系交通职业教育教学指导委员会2011年全国交通职业教育科研立项项目“电气化铁道技术专业人才培养方案和课程标准的研究与实践”的研究成果之一。（项目编号：2011B31，项目主持人：宋奇吼）

[中图分类号]G717 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985（2014）12-0026-03

为贯彻落实《关于全面提高高等教育质量的若干意见》（教高[2012]4号）、《教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》（教职成[2011]12号），以及教育部召开的“现代职业教育体系建设国家专项规划编制座谈会”精神，依据江苏省教育厅《关于组织申报2012年江苏省现代职业教育体系建设试点项目的通知》（苏教高[2012]5号），按照 “提升高职学校服务产业发展能力，探索高端技能型人才系统培养模式”的要求，苏州大学与南京铁道职业技术学院两校选择“电气工程与自动化（电气化铁道技术）”专业作为试点改革项目，采取“3+2”分段培养模式联合进行应用型本科层次高端技能人才培养的探讨与实践。

苏州大学与南京铁道职业技术学院基于两校战略合作的基础，充分利用行业优势、高职院校实训资源优势、应用型本科的学科优势，取长补短，实施人才培养全程合作，为贯通高职教育与应用型本科人才培养进行了有效探索。为适应江苏经济转型与升级，满足社会对本科层次应用型高端技能人才的需求，两校拟探索培养专业基础扎实、专业技能突出、综合素质优良、满足地方经济发展需要的本科层次应用型高端技能人才，以期为推动地方区域经济的发展发挥更大的作用。

一、高职本科分段培养的社会行业背景

1.轨道交通供电产业急需本科层次的应用型高端技能人才。我国正在从“制造业大国”向“创造大国”转变，迫切需要大量高层次应用型人才。我国高职教育虽然在发展规模、内涵建设和教学质量等方面有较大的提升，但在创新型人才培养方面存在不足，与社会和经济发展对高端技能人才的需求仍有较大的差距。进入21世纪以来，我国城市轨道交通事业进入历史最快发展时期，江苏省各城市地铁建设如火如荼，南京地铁更是跃居国内城市地铁行业前列。江苏省地处长三角，城市轨道交通发达，城市轨道交通产业已成为江苏省十大支柱产业之一。随着青奥会的临近，南京地铁建设也进入了高峰期。与此同时，中国铁路行业步入了黄金发展期，路网建设全面铺开，时速350千米动车组等世界一流的高速铁路技术装备大量使用，我国高铁技术水平和建设规模均处于国际领先水平。长三角地区从2006年7月京沪线电气化改造开通以来，先后建成开通了京沪高铁、沪宁城际、合宁城际、京沪线等重要电气化干线，电气化营业里程为892.3千米。电力牵引具有非常明显的技术经济综合优势，牵引动力电气化已成为铁路技术改革的方向，是实现铁路现代化的重要步骤。

随着轨道交通行业的快速发展，轨道交通供电技术也同步发展，大量新设备、新工艺、新方法广泛使用，高端技术装备水平与现有人员较低素质之间的矛盾尤为突出，现场企业急需基础厚实、技能精湛的高端技能人才。目前在全国范围尤其是长三角地区，轨道交通供电产业的应用型高端技能人才不管在数量还是质量上均处于奇缺状态，人才招聘的普遍做法是相互高薪挖人，人才匮乏已经影响到轨道交通企业的正常安全运行。高职与普通本科分段培养项目能够很好地满足目前企业对应用型高端技能人才的迫切需求。

2.高职与本科分段培养的特点。第一，具有本科层次培养的特点。强调学科体系的完整，提倡宽口径、厚基础的培养目标，其优势是学生的自学能力和岗位迁移能力较强；缺点是学生的专业技能尤其是动手能力存在一定的欠缺。本科层次的学生毕业后一般从事管理工作，实际动手能力很难得到有效培养。

第二，具有专科层次培养的特点。以工作岗位所需的知识能力来构建课程体系，课程设置针对性较强，着重于学生职业能力的培养，其优势是学生的实际动手能力较强，能够实现毕业即可上岗的培养目标；缺点是学生知识面较窄，理论知识较为薄弱，岗位迁移能力弱。

第三，高职与本科分段培养的特点。高职与本科分段培养本科层次应用型高端技能人才，根据培养目标统筹制定对口专业理论知识与技能训练课程衔接贯通的教学体系，针对轨道交通供电系统的特点，采用“3+2”人才培养模式，培养学生具备扎实的理论知识，满足岗位所要求的分析能力和实践动手能力。在“3+2”培养模式中，专科阶段重在培养学生检修维护方面的知识和能力，本科阶段重在培养学生在设计、工程技术管理方面的知识和能力，由此构成本专科分段培养中，理论与技能衔接贯通的人才培养体系。专科阶段的三年学习，侧重培养学生的实践动手能力，前两年半时间主要通过校内学习使学生系统掌握轨道交通供电系统的原理、结构和检修维护方面的知识；后半年时间安排学生在轨道交通运营企业进行顶岗实习，并结合实际完成毕业论文，进一步提高学生的实践动手能力和工作适应能力，结合现场实际发现自身存在的不足。本科阶段两年的学习，以理论提升为重点，培养学生的分析、设计和管理能力，掌握文献检索、资料查询的基本方法，通过一年半的学习使学生具备一定的科学研究、技术开发的能力，最后半年安排学生的毕业实习、毕业设计。此阶段要求学生在完成顶岗实习和专科段毕业论文的基础上，进一步提高本专业技术领域的分析设计能力和较强的工程意识，具备一定的实际工作能力和决策能力，能够在轨道交通供电运营、勘测设计、施工、咨询、监理等企业从事技术与管理工作。

3.现有基础和特色。采取高职与本科分段培养本科层次的应用型高端技能人才，能有效整合江苏的教学资源，充分发挥高职教育与应用型本科教育各自的优势，培养高层次的职业技术人才，有利于职业教育的科学、健康发展，具有很强的现实意义。苏州大学与南京铁道职业技术学院采取“3+2”分段模式，培养本科层次的应用型“电气工程与自动化（电气化铁道技术）”高端技能人才，既符合地方经济发展的需求，又具有较强的可操作性。

二、高职本科分段培养目标

针对轨道交通供电系统的特点，充分利用基于工作过程的项目化课程改革成果，依托既有的深度校企合作办学模式，根据培养目标统筹制定对口专业理论知识与技能训练课程衔接贯通的教学体系，探索“3+2”本专科分段培养的高端技能人才培养模式，建成在国内具有示范效应的高职本科专业，提高学生的就业竞争力。

三、高职本科分段培养措施

1.构建本专科贯通的课程体系。本专业课程体系设置充分利用了行业优势、高职院校实训资源优势、应用型本科学的科优势培养的特点，将高职教育与应用型本科人才培养衔接起来。以“厚基础、重实践”为课程体系的建设思路，设置针对轨道交通供电企业的岗位群分析，根据企业现场的岗位群实际工作过程归纳出岗位典型工作任务，提炼学习情境，设置专业学习课程，借助本科院校完整的学科体系和深厚的师资力量，合理安排课程体系。

第一，基础课程和专业基础课程的设置。为避免教学资源的重叠和浪费，对于专科阶段和本科阶段均需开设的基础课程和专业基础课程，可在专科阶段开设并达到本科阶段的培养深度，本科阶段不再重复开设相应课程。

第二，专业课程的设置。在设置课程时，系统设计专业课程与教学内容，注重研究课程的内在联系，形成条块清晰而相互融合的课程体系结构。涉及本专业的专业课程可分为四类：电子技术课程、计算机应用技术课程、设备检修维护课程、设计管理课程，其中，设备检修维护课程和设计管理课程是专科阶段的核心课程，能够很好地体现高职与本科阶段贯通的办学思路，使学生掌握轨道交通供电系统的原理和结构，着重培养学生的维护、检修等实践动手能力；本科阶段通过设计管理课程的学习，培养学生的分析、设计和管理能力，使其具备实际工作能力和管理能力。

第三，实践课程的设置。针对轨道交通供电系统的特点，为了满足轨道交通行业供电技术管理岗位所要求的分析能力和实践动手能力，能够解决行业特有的技术多样性、具体性和综合性问题，重点突出了高职和本科阶段贯通的实践能力和综合素养的培养。

专科阶段三年的学习，要侧重培养学生的实践动手能力，以轨道交通供电行业岗位群所需的知识能力来构建课程体系，坚持“做中学”“做中教”，基于工作过程的项目化教学，依托深度校企合作等行之有效的人才培养模式来提高学生的实际动手能力。应通过校内学习，使学生系统地掌握轨道交通供电系统的原理、结构和检修维护方面的知识；安排学生在轨道交通运营企业进行生产实习，使学生了解轨道交通运营企业的文化，熟悉轨道交通运营企业的管理特点，并结合实际完成毕业论文，进一步提高自身的实践动手能力和分析能力以及工作适应能力。专科阶段的毕业论文以应用性为导向，选题类型以报告型观察型和实验型为主，以解决企业生产环节存在的小型课题，培养学生在实践中运用所学专业知识分析问题和解决问题的能力。

本科阶段两年的学习，前一年半以理论提升为重点，培养学生的科研能力，分析、设计和管理能力，掌握文献检索、资料查询的基本方法，通过设计课程的学习使学生具备一定的勘察设计、项目咨询管理的能力。最后半年安排专业生产实习、毕业设计。专业生产实习阶段要求学生在完成专科阶段生产实习和本科理论课程学习的基础上，进一步提高本专业技术领域系统的分析能力、管理能力和工程意识，使学生经过一定的工程实践训练，具有一定的实际工作能力和决策能力，能够胜任轨道交通供电运营、勘测设计、施工、咨询、监理等企业的技术与管理工作。本科阶段的毕业设计以学术性为导向，选题类型以理论型、综合型和评述型为主，结合本专业生产、科技的前沿和急需解决的新问题，注重理论应用创新、实验方法创新和手段创新、技术应用创新等，以培养锻炼学生的综合能力、自学能力、探索和钻研能力。

2.构建本专科贯通的专业实践条件。根据专业研究规划，整合现有资源，依托现有专业实践条件，不断加大实践条件的投入，改善专业实践条件。

3.提升服务社会能力。结合本专业特点，依托现有的深度校企合作，在社会需求导向基础上，开展应用性的科研并加快产业化进程，力争在3～5年形成一批具有行业影响力的应用层面的产业化研究成果。

四、高职与本科分段培养的特色

1.依托深度校企合作，以综合能力培养为主线，实施工学结合的人才培养模式。针对轨道交通供电系统的特点，依托华东地区轨道交通供电企业，实现混编师资团队、实训资源和校企文化三大资源有效共享，校企双方共同设计人才培养方案、实施人才培养和质量评价，采用从理论到实践再上升到理论最后再实践的螺旋式培养模式，使学生具备扎实的理论知识以及较强的实践动手能力。在专科阶段，侧重培养学生的实践动手能力，理论学习服务于能力培养，围绕“入学初期，走入铁路，感知职业；入学中期，深入铁路，熟悉工作；毕业前期，融入铁路，胜任岗位”三次实习，与专业课程一起构建职业素养与职业能力培养的递进平台。学生通过生产实习和毕业设计，带着问题进入本科阶段的学习，着重提高理论知识结构，培养分析、设计和管理的能力，在掌握文献检索、资料查询的基本方法后，通过课程设计、毕业实习、毕业设计，具备设计、开发和决策能力，达到高端技能人才的培养目标。

2.针对岗位的主要工作项目，进行基于工作过程的项目化教学模式改革。在高职教学中，本专业基于工作过程的项目化教学模式改革已取得成功经验，在此基础上，通过归纳提炼面向专业的就业岗位群的典型工作任务，形成专业学习课程，构建本专业课程体系，满足轨道交通供电行业对高端技能人才的需求。在专业主干课程教学实施中，以过程评价和企业第三方评价作为课程的主要评价依据。

3.实施高职本科双证书制度。在牵引供电安全与规则、变电所一次设备检修与维护、变电所二次设备检修与维护、电力线路、电工技术实习、综合实训等课程中，融入电工进网作业许可证（高压）内容，达到应知应会，帮助学生在毕业前获得电工进网作业许可证（高压）证书。

五、结语

当前，随着我国的社会进步和经济转型，高等职业教育的层次结构迫切需要上移，以适应区域产业转型升级和发展的需要。在现有的高职院校中进行部分本科职业教育的试点工作，探索高职本科分段培养本科层次高端技能型人才培养模式，实现高职与应用型本科人才培养的贯通衔接，对于培养高端技能型人才、拓展我国高职教育层次和完善职业教育体系，具有重要意义。

[参考文献]

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[3]潘懋元.应用型本科教育特点与建设重点的探讨[J].广东白云学院学报，2010（4）.

第5篇

关键词：客运专线；铁路；电气化；接触网技术；施工质量

Abstract: railway erection along the catenary as special power supply unit supplies power for the electric traction locomotives, its purpose is to change the piezoelectric output power through catenary contact wire for wire of electric locomotive operation. Catenary of the particularity of performance in three aspects: the outdoor equipment, no spare, electromechanical integration, these are the basic characteristics of catenary. In this paper, the technical standard of passenger dedicated railway catenary and simple discussion on the construction quality control and analysis.

Key words: passenger dedicated line; Railway; Electrification; Catenary technology; The construction quality

中图分类号：TM922.5文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

一、客运专线铁路接触网的组成及要求

客运专线铁路接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路，也称为架空式接触网。

1、从结构形式看可分为以下几个部分。

（1） 接触悬挂：主要包括承力索，吊弦，接触线及连接它们的零件等。与电力机车受电弓直接接触的是接触线。其中以接触悬挂的种类最多。

（2） 支持装置：支持装置由腕臂，拉杆，定位装置等连接件组成，用来悬吊和支持接触悬挂，并将其负荷传递给支柱或者其它建筑物。根据接触网所在区间，车站和大型建筑物而有所不同。

（3） 支柱与基础：支柱与基础用以承受接触悬挂和支持装置的全部负荷，并把接触悬挂固定在规定的位置和高度上。支柱有金属支柱和钢筋混凝土支柱

2、牵引供电对接触网的要求

为了满足铁路接触网全天候不间断的向机车进行供电，保证弓网之间的良好匹配，提高接触网的性价比，接触网需要满足：①设备运行安全可靠，在恶劣气候条件下能保证向电力机车正常供电；②有足够的电气强度，保证在牵引高峰时正常地向电力机车提供电能；③有足够的机械强度，保证接触悬挂具有可靠的稳定性；④网上设备的空间位置不影响受电弓取流；⑤网上设备的质量应轻且分布均匀，保证接触网的弹性尽量一致；⑥有足够的防腐蚀性能各耐磨性能，使用寿命应尽可能长；七在保证接触悬挂稳定性的前提下，结构应尽量简化，有利于施工，维护及事故抢修；⑧在最高运行速度下，弓网离线率应在容许的范围内。

因此，这就需要要求铁路接触网不论在什么条件下，必须要保证良好的供电，使得机车能在线路上高速、安全的行驶运行。还要做到在符合上述要求的情况下，尽量做到节省投资、结构合理、维修简便等，同时还要便于新技术的应用。

3、《客运专线铁路电力牵引供电施工技术指南》对接触网施工的要求

为了更好的指导客运专线铁路接触网工程的施工和验收，铁道部组织编制了《客运专线铁路电力牵引供电工程施工质量验收暂行标准》。为了指导施工单位达到标准的要求，同时编制了与验收标准配套的《客运专线铁路电力牵引供电施工技术指南》，由铁道部经济规划研究院。其中《客运专线铁路电力牵引供电施工技术指南》对施工主体提出了如下要求：

（1）施工单位应采用机械化施工，积极推广施工新技术、新工艺、新设备、新材料。在施工过程中还需制定一系列相应的保护措施，以保证路基的完整性和稳定性。

（2）施工单位应应建立完善的质量保证体系，根据指南制定相应的施工组织设计，施工技术管理制度，施工操作细则，施工技术安全措施等。

客运专线铁路电气化接触网技术标准及施工方法

（3）施工中，施工单位应按本指南和有关工程质量管理办法，严格施工质量自查，采用先进的施工工艺和检测手段，进行严格的过程控制，客运专线铁路电力牵引供电工程每道工序的完成，都应采取相应的检测手段检测施工质量，并作好记录；完工后应对施工质量进行全面的综合检测，并应将检测结果纳入竣工文件。

（4）客运专线铁路电力牵引供电工程施工应根据铁路修建的总体施工组织计划，结合施工单位具体情况，做好以下工作：①必须遵守国家、铁道部规定的安全规程，制定切实可行的安全措施，确保施工安全。②必须遵守国家、铁道部规定的质量验收标准，建立完善的质量保证体系，制定切实可行的质量保证措施，确保工程质量。③应用信息化网络技术，推广应用新技术、新工艺、新材料、新设备，提高施工管理水平和施工技术水平。④在保证工程施工质量的前提下，节约能源，降低材料消耗，提高工程施工的综合经济效益。⑤积极改善工程施工条件，降低作业人员的劳动强度，遵守国家有关劳动保护法规，确保作业人员身体健康。⑥所用于主体、附属工程的材料进场前应进行相关的试验与检验，各种工程材料必须符合国家、铁道部现行规范和验标的要求后才能进场。⑦接触网工程施工从进场建点到竣工验收，都应把保护环境、文明施工贯穿到施工中的没有个环节。

二、客运专线接触网施工的特点

由于客运专线接触网的施工管理与一般工程的施工管理之间存在着一定的差异，要求也不尽相同，主要特点如下。

1、接触网是在一定地域和范围内进行施工的项目，所以每一条线路及每一区段的施工都需要按具体的施工对象、施工环境和条件来确定施工方法，因此，铁路接触网施工针对性较强，对工程施工质量要求也比较高。

2、由于接触网施工完全是沿铁路线路进行施工，这就使得接触网施工的施工点增多、战线过长、施工人员分散的问题较突出，对施工的组织和质量控制影响较大。

3、接触网施工由于整体结构复杂，技术含量较高。因此对接触网施工的质量管理工作必须深入细致，防止出现“一步错，步步错”。

4、受气候和地质条件的限制因素较多，这些客观因素不但制约了施工作业的顺利展开，而且往往会打乱全局的施工程序，影响整个。

5、系统工程中各专业工程在施工中相互干扰的机会和机率相当高，如通信与电力及信号等工程的电缆沟同一路肩侧的布置等，在施工组织与协调过程中一但出现疏漏，也将影响工程的质量。

三、客运专线接触网施工中存在的问题

随着电气化铁路的不断的发展，我们在学习和引进国外新技术、新材料、新结构的同时，广大工程技术人员也自主研发了许多接触网新金具和新设备， 随着新技术、新材料、新工艺的不断更新，传统的施工方法和手段已不能满足要求，主要表现为施工队伍的技术素质和施工技术两大方面滞后。

1、接触网施工队伍

（1）施工人员的整体技术素质不高。在从事接触网工程施工的队伍中，只有极少数的技术人员和管理人员具有较高的专业技术素养，大部分施工人员则是由没有受到专业的施工技术培训、教育的普通工人或者是民工，其专业技能和技术水平相对较差，这就容易造成对施工流程、施工工艺等不能很好的了解，致使施工过程中出现各种问题，进而对接触网工程施工质量造成严重的影响。

（2）技术装备落后

我国国内的各施工单位的技术装备较发达国家，显得稍微落后一些。主要表现在施工设备功能不强、性能不高、新度系数偏低；设备综合性能较低，体积大，较为笨重；检测手段和检测设备的精度系数不高。

2、接触网施工标准和工艺存在问题

（1）施工技术及工艺滞后

从全国范围来看，目前我国除少数施工单位外，大多数施工单位的施工 工艺和施工技术还停留在上世纪九十年代初的水平，很难适应目前客运专线铁路接触网的施工要求。

（2）施工的技术标准不协调

接触网的施工与路基、轨道的施工技术标准不协调，接触网一般是以轨面标高作为施工基准点的，而轨道施工的允许偏差较大，导至接触网工程施工质量难以满足技术要求。

（3）技术规范和操作规范不够完善

我国目前还没有一部客运专线铁路电气化的施工标准，每一条线路的施工技术要求除参照国外相应线路制定外，没有更多的通用性和标准化。

我国目前也没有一套客运专线铁路接触网的施工操作规范，除个别施工单位具有较为系统的施工工艺手册外，大部分施工单位或施工队伍在施工时的随意性较大。

四、接触网施工质量控制措施

客运专线铁路电气化铁路与我国现有的160 km/h以下电气化铁路相比，不仅车速大大提高，而且其接触网受流系统、悬挂方式、布置原则也有所不同。接触悬挂是向电力机车供电的重要设备，也是保证250 km/h以上目标值的关键。为了保证运行时受流的质量，必须具有良好的受流稳定性、理想的弹性及弹性均匀性。因此接触线对轨面的高度、跨中预留弛度及导线坡度以及弓网动态参数等对接触悬挂的受流质量好坏至关重要，而这些必须通过精确的施工安装来保证。施工安装精度需满足设计要求的评价接触网质量的重要指标。即安装精度越高，受流质量越好，接触线和受电弓的使用寿命越长，且速度越高对施工的误差要求越高。因此，对接触网的施工误差控制是保证接触网施工质量的唯一途径。尽管目前国内接触网采用了国外发达国家的程序化、数据化施工和中铁电气化局集团有限公司开发的“四个一次到位”国家级工法。

但由于接触网施工工序和所用材料繁多、安装或加工工艺、机具及环境不尽相同，每个施工工序过程仍均伴有误差，如导高、侧面限界的误差、腕臂和吊弦的测量、计算、预配加工及安装的误差等。因此，产生的原因主要来自施工人员、采用的机具、所用的材料、施工方法和施工环境五个方面。要保证施工质量就必须对以下五个方面加以严格的控制。

1、人：指直接参与施工的人员，作为主要控制对象，要充分调动其积极性、发挥其主导作用。有经验表明，要保证施工质量，还必须根据客运专线铁路接触网施工特点，进行系统化的培训；

2、材：材料在生产过程中难免的会出现公差，因此在使用时需要考虑其影响；

3、机：机械控制主要包括施工机械设备、工具和检测器具等控制。因此在施工过程中要根据不同的施工工艺要求、选用合适的、先进的机械设备、机具等，并正确使用、管理以及保养，确定其处于最佳使用状态。例如用经纬仪取代传统的线坠、接触线多功能激光测量仪取代测量杆等等，不仅能使施工测量的精度大幅度提高，同时也可以将施工误差控制在设计和标准范围以内；

4、施工工艺：需要根据工程实际，制定相应的施工方法，既有利于保证工程施工质量，也能加快施工进度，进而提高经济效益；

5、施工环境：指的是工程技术环境、环境因素对工程施工质量的影响。如吊弦、定位便宜均应根据施工当时的环境温度来进行施工控制。环境温度测不准，将直接影响施工质量。由此，在施工时应根据工程特点以及具体条件，对影响质量的环境因素，采取有针对性的措施并加以控制。

客运专线铁路电气化工程属于结构庞大、工艺技术复杂、需要多工种连续性施工生产的建筑安装工程。为了使工程施工达到连续性和均衡性，实现高效、低耗、优质的目的，就必须根据工程的特点，按照科学、合理的施工程序，择优选取先进的施工生产组织形式和施工作业方法，均衡施工进度，确保计划目标的实现。

参考文献

[1]王作祥.客运专线铁路接触网悬挂施工技术与质量控制[J].铁道工程学报.2007(S1)

[2]薛吉岗.铁路工程建设技术法规与技术标准体制探讨[J].铁道标准设计.2001(02)

第6篇

关键字 牵引变电所高次谐波 功率因数有级调压高压动态无功补偿 谐波抑制APF

1、引言

陇海线天兰线和谐（交直交）大功率系列机车的运行，虽然显著的改善了牵引供电系统的电能质量（机车本身功率因数的提高，系统网压和谐波），但与传统的电力机车（交直）相比最显著的特征是谐波特性不同，对原有电气化铁路牵引供电系统在无功补偿及谐波抑制方面产生了新的影响。

1.1存在问题举例

(1) 2010年11月份以后天兰线天水变电所静态电容补偿断路器多次因过电压、谐波过电流而频繁跳闸。三阳川变电所、甘谷变电所静态电容补偿断路器也因过电压、谐波过电流而跳闸的次数有所增加。

（2）2010年11月份以后天兰线天水变电所、三阳川变电所、甘谷变电所等所由于母线电压的瞬间升高造成27.5KV所内自用变二次输出电压的瞬间波动致使所内直流系统监控装置模块、充电机模块多次烧损。

（3）2011年6月份后鉴于和谐大功率系列机车自身无功补偿系统功率因数提高，三阳川变电所退出A相、B相电容补偿、甘谷变电所退出A相电容补偿，但致使静态补偿装置滤波功能失去作用。

（4）为保证牵引变电所交直流系统的正常运行，2011年6月份后，天兰线多座变电所退出了27.5KV自用变，投入了10KV自用变，但造成电力经营成本核算的困难，当电力10KV贯通线在检修和出现故障时，所以只能投入27.5KV自用变。

1.2母线电压波动及交直流设备烧损的原因分析：

(1)和谐系列（交直交）大功率牵引机车的主回路的两个特点对牵引供电系统影响较大， 一是高次谐波含量多（17-51次），低次谐波含量少。二是采用再生制动方式。机车谐波源的幅值是随着位置和时间变化的，并与机车运行状态有较大的关系。原有韶山系列（交直）电铁系统中，谐波的含量主要以3、5、7次谐波为主，原有静态补偿装置的滤波装置能有效地抑制3、5、7次谐波，尤其是3、5次谐波，但对高次谐波的抑制作用不明显。当接触网阻抗参数同机车匹配造成谐波电流放大时，放大了谐波电流引起电压畸变，畸变的电压进一步致使机车谐波电流增大，系统谐振过电压几率增大，当形成谐振过电压时，造成牵引变电所母线电压异常波动。

（2）和谐系列（交直交）大功率牵引机车自身无功补偿装置以使牵引供电系统功率因数大幅度提升，但固定补偿装置的补偿容量在补偿过程中是不会发生变化的，极易因无功负荷小于补偿容量而造成过补状态，会造成无功累加电量增大，严重时会引起功率因数的大幅度跌落，造成牵引变电所母线电压的异常波动。

（3）目前天兰线各变电所使用的交直流充电机的充电模块对谐波电压的抑制功能较差，整流模块工作时自身也会产生较大的电流畸变，这个畸变的电流流经电网时也会产生新的谐波电压，同时和牵引网中高次谐波电压直接叠加在交流屏交流元件上，形成过电压状态。

2、有级调压式高压动态无功补偿系统

如果补偿装置能够根据供电臂牵引负荷变化动态提供系统所需的无功补偿容量，就会避免过补现象的发生。

2.1 调压式高压动态无功补偿系统的工作原理

动态补偿是根据感性无功变化，及时调节补偿电容器发出的无功容量。改变无功总量有两种方法：一是改变投入的等效电容量，另一个是改变电容两端的电压。传统补偿方式采用的是改变投入的等效电容量的方法，调压式高压动态无功补偿系统采用的是第二种方法。

（1）

因(Xc-Xl)为固定阻抗，所以补偿容量Qc与U2为平方关系，如果我们调节电容器两端的工作电压，就可以调节电容器发出的无功总量，实现动态无功补偿。

补偿系统采用特殊设计的深度调压变压器，实现大范围动态调压。调压装置在高压无功补偿自动控制装置的控制下根据系统感性无功的变化，动态调节电容器两端的电压，通过特种调压变压器实现动态无功的馈送。由计算机构成的高压无功补偿自动控制装置，通过实时采集电网的电压、电流、功率因数，分析负荷的变化趋势、系统无功功率、系统谐波含量、电压波动情况等，利用模糊控制技术调节有载分接开关，实现动态优化补偿，并达到无功补偿容量随系统负荷无功容量的变化自动跟踪的目的。

2.2 调压式高压动态无功补偿系统总体结构

本系统主要由五部分组成：深度调压无功补偿变压器、真空有载调压开关、补偿电容器组、保护系统、测控系统。

2.1系统示意图

2.3 调压式高压动态无功补偿系统系统优点

有级调压式高压动态无功补偿装置，属高压电力系统无功补偿设备，主要特征是设有特种自耦调压变压器与有载调压分接开关配合，受控于高压无功补偿自动控制装置，根据被补偿系统感性无功功率的变化动态调节补偿电容器的工作电压实现动态无功补偿。它具有可靠性高、动态调节范围宽、容量大、系统附加损耗小、对电容没有冲击且能延长电容使用寿命、补偿电容量的调节不改变谐波吸收比等优点。

2011年1月份，天兰线天水变电所对原有静态补偿系统进行了更换改造，采用调压式高压动态无功补偿系统，自2011年2月-11月，无功补偿稳定，功率因数均值达0.97以上，有效改善了供电质量。但是，其对高次谐波抑制方面效果不明显。

3、调压式高压动态无功补偿装置在谐波抑制存在的问题

虽然调压式高压动态无功补偿装置有着诸多的优点，对滤波补偿系统滤波的影响，可忽略不计，但在设计理念上主要是进行无功功率的补偿，兼顾了3、5次谐波的滤波功能，它与传统的静态补偿装置相比只是仅仅增加了特种单项有载调压变压器，克服了欠补偿和过补偿的问题， 但对牵引供电系统高次谐波抑制方面效果不强。

4、高次谐波的抑制措施

4.1对高次谐波引起网压异常波动的治理措施，一方面是降低机车本身的高次谐波电流值，即在机车上加装RC高通滤波器等方法。二是在牵引供电系统变电所增加滤波装置。

图4.1 电气化铁道谐波、无功治理方案

4.2 有源电力滤波器在牵引供电系统的应用

采用有源电力滤波器（Active Power Filter,简称APF）是牵引供电系统谐波抑制的一个重要发展的趋势。APF是一种新型谐波和无功补偿装置，在补偿无功的同时有源滤波器能对谐波进行有效治理。其基本原理是：通过电流互感器检测负载电流，并通过内部DSP计算，提取出负载电流中的谐波成分，然后通过PWM信号发送给内部IGBT,控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等，方向相反的谐波电流注入到电网中，达到滤波的目的。按照与补偿对象的连接方式，APF可分为串联型和并联型。串联型APF不能进行无功补偿，且绝缘困难，维修不变，因此，它的实用性受到限制。

大容量的有源滤波器造价高、功耗大，在实际应用中受到限制。为了获得较好的滤波特性且降低造价，人们提出了有源与无源混合滤波器方案。在混合滤波系统中，对于负载侧的谐波电流源，有源滤波器被控制为一个等效谐波阻抗，它使无源和有源滤波器总的串联谐波阻抗对各次谐波都为零，从而使所有的负载谐波电流全部流入无源滤波器支路，达到提高无源滤波器滤波效果的目的，此时有源滤波器的输出补偿电压为所有负载谐波电流流过无源滤波器时产生的电压。这样充分发挥LC无源滤波器和APF各自的优势，尽量减小APF的容量，解决了绝缘和最佳投资的问题。

5、 结束语

随着既有线电力机车的不断更新，牵引变电所现有补偿装置在高次谐波抑制方面效果差的缺点的显现，对牵引供电设备运行安全造成了严重影响。所以，如何更好的实现铁牵引变电所无功补偿，谐波治理，更好的实现环保运输节约能源消耗是当今需要考虑的关键问题。

参考文献

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[5] 贺威俊、李群湛、刘学军：牵引变电站综合自动化与专家系统运用研究 ，[期刊论文] -铁道学报，1996(02)。

[6] 曹东白、丁树奎、杨建国：高速铁路牵引供电系统设计要点及国际合作，1995。

第7篇

本论文介绍了刚性接触悬挂的基本特点，说明刚性接触网悬挂具有简单的结构和支撑，同样可以节省隧道的建设费用；提出了在确定刚性接触悬挂锚段长度及跨距长度时应考虑的因素，并对各种因素进行了较为详细的分析；比较了不同速度，不同吊点间距下接触网刚性悬挂的振动特性。

[关键词]接触网；刚性悬挂；振动特性

中图分类号：U225.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）20-0067-01

1 架空刚性接触网简介

1.1 刚性悬挂的基本组成

架空刚性悬挂由支持体、绝缘子、汇流排和与受电弓接触的接触面或接触线组成。不同的工程、不同的设计者所采用的支持体、绝缘子、汇流排和接触线不同。

典型断面主要有两种：日本的“T”型架空刚性悬挂（双线、单线）；法国、瑞士等国家采用的“？”型架空刚性悬挂。

1.2 刚性悬挂的基本特点

架空刚性接触悬挂一般采用具有相应刚度的导电轨或具有相应刚度的汇流排与接触线组成。刚性接触悬挂由“？”型汇流排、接触线、绝缘子以及悬挂定位装置等组成，与柔性接触悬挂有较大差异和明显特点：

1.汇流排是刚度较大的断面成“？”型铝质导电体，通过定位悬挂装置，悬挂于轨道的上方。接触线被安放在汇流排的夹线槽中，接触线被汇流排自然夹紧，接触悬挂两端不设张力补偿装置，汇流排和接触线的轴向没有补偿张力。从而避免了钻弓、烧融、磨耗不均匀、高温软化、线材缺陷以及弓网故障等各种原因造成的断线事故。因此刚性悬挂的故障一般是点故障，范围很小。

2.由于是刚性悬挂，悬挂本身不存在负荷集中点和硬点，所以悬挂与受电弓接触时，悬挂的抬升量很小，弓网之间的接触压力变化量很小，弓网间接触良好，不存在离线拉弧现象，接触线的磨耗均匀。

3.架空刚性接触悬挂锚段和跨距较小，跨距与速度关系密切，其“Z”字值没有明显的拐点。“？”型汇流排一般长度为10 m或12 m，锚段架设长度一般不超过250 m，整个悬挂布置成正弦曲线，即2个锚段构成一个完整周期的正弦波。其“Z”字值没有明显的转折点，其拉出值呈周期变化，最大拉出值一般不超过220 mm。

4.锚段关节、线岔结构简单，容易实现电分段功能。架空刚性接触悬挂的锚段关节采用两段接触悬挂侧向相互平行且错开，平行段的长度为4m，端部向上弯曲70 mm左右，两悬挂的水平距离根据需要而定，一般非绝缘关节为200 mm，绝缘关节为250 mm，采用无交叉线岔结构，正线接触悬挂不中断，单独一根侧线与正线接触悬挂侧向错开，其水平间距一般为200 mm，侧线悬挂端部向上弯曲70 mm 左右，架空刚性接触悬挂的电分段有两种结构：绝缘锚段关节式与分段绝缘器式。柔性悬挂的侧线或渡线只能采用分段绝缘器来实现电分段。而架空刚性悬挂可采用绝缘锚段关节代替分段绝缘器来实现电分段，这样不仅节省投资，而且还减少了维修的工作量。

5.安装精度要求高，架空刚性接触悬挂的接触线高度误差为5 mm，锚段关节和线岔处两悬挂的高差为0～1 mm，且两悬挂的中心线要与受电弓的中心重合。在曲线地段，为了保证接触线不出现偏磨现象，汇流排横断面的中心线要与轨面垂直。这几个参数与轨道参数关系密切，轨道的超高略加改变或起拨道床时，对接触线的高度及接触线的偏磨都将产生影响，尤其对锚段关节和线岔处两接触线的高差影响大，如不及时跟随调整，可能发生打弓拉弧现象，严重时还会使接触线和受电弓受到损伤。

6.架空刚性接触悬挂相对于柔性接触悬挂而言，结构高度小，可以不考虑受流时导线的抬升、接触线的振动以及链形悬挂结构高度占用的空间，因而所用净空至少相差100～150 mm。另外，架空刚性接触悬挂在锚段关节和线岔处，尤其是复式道岔处，无需设置下锚补偿装置，安装简单，不需要隧道额外增加空间，所以架空刚性接触悬挂能够很好地满足低净空隧道要求，更适用于地铁。

7.维护检修、事故处理简单。架空刚性接触悬挂结构简单，零部件较少，各零部件的连接牢靠，事故几率低，无论是日常维护检修，还是事故抢修、接触线更换，架空刚性接触悬挂的工作量比柔性接触悬挂要少

1.3 本文的主要研究内容及研究方法

随着城市轨道交通日新月异的发展，城市轨道交通领域不断采用新的技术和新的产品，刚性接触悬挂本身有很多优点，所以它是城市轨道交通领域的一个发展方向。本论文“刚性悬挂基本参数及振动特性分析”正是适应我国城市轨道交通中采用接触网刚性悬挂逐步推广而提出的一个课题，希望能为我国城市轨道交通的发展提供技术支持。

本论文的研究内容及研究方法如下：

首先论述了城市轨道交通领域中接触网刚性悬挂的技术并对比了柔性悬挂技术，刚性接触悬挂的应用前景是十分广阔的，不单是城市轨道交通领域中应用，而且在大铁路中的一些低净空的隧道也被采用。从而给出了本课题研究的背景以及研究的必要性。

2 影响刚性悬挂锚段长度的因素分析

2.1 确定锚段长度应考虑的因素

锚段是指将接触线分成一定长度的机械分段。柔性悬挂锚段需要张力补偿，刚性悬挂锚段没有张力补偿。同一锚段内，刚性悬挂由数段刚性梁对接而成，其锚段长度同柔性悬挂相比有所区别。

锚段长度主要决定于以下几个因素：

1.环境温度变化对锚段长度的影响

刚性梁具有热胀冷缩的特性。设计、施工时，必须在锚段两边终端悬挂点预留一定的伸出长度（称为终端悬挂点伸出段） .

2.牵引负荷电流对锚段长度的影响

地铁、轻轨的牵引负荷是一个间断性的波动负荷。为了研究方便，常常应用仿真计算或平均运量法计算出通过汇流排及接触线横截面积的持续最大有效电流。因为汇流排及接触线有一定的阻抗，所以当有效电流通过汇流排及接触线时，就会产生能量损失。该电能损失使汇流排及接触线的温度不断升高，长度不断伸长，直至汇流排及接触线产生的电能损失与散入空气中的热能达到平衡并被带走时。

3.故障短路电流对锚段长度的影响

故障短路电流是一个瞬时电流，供电系统的继电保护使短路电流的持续时间一般都远小于1s，所以该短路电流不会使汇流排及接触线持续升温。

4.“S”取值对最小锚段长度的影响

由于刚性接触悬挂是有一定刚度的，它不能像柔性接触线那样随意弯曲，所以“S”值的取值大小与最小锚段长度的确定有着密切的关系。

5.膨胀接头可移动量对最大锚段长度的影响

由于膨胀接头的可移动量是有一定限度的，如果锚段长度太长的，那么锚段的热膨胀变化量就有可能超出膨胀接头的可移动量，所以膨胀接头的可移动量与最大锚段长度的确定有着密切的关系。

3 结论

刚性接触悬挂具有结构简洁，占用净空少，节省隧道建设费用的优点，在城市轨道交通中得到广泛应用。本轮文分析了影响刚性接触悬挂锚段长度及跨距长度的各种因素。并建立了刚性悬挂仿真模型，对刚性悬挂的振动特性进行了仿真分析。

综上所述，本文首先比较分析了刚性与柔性悬挂，分析了影响刚性接触悬挂锚段及跨距长度的各种因素。对刚性接触悬挂的横向振动建立了模型，考虑了不同荷载作用下的影响，并用数学软件MATLAB进行了仿真分析，得出了跨距长度与机车运行速度之间的关系。为刚性接触网的施工设计提供了一定的科学依据与技术支持。

参考文献

[1] 武清玺等.动力学基础.南京：河海大学出版社，2001；

[2] 谭冬华.架空刚性接触悬挂的特点及其维修. 电气化铁道 2003（3）；

[3] 中铁电气化局集团公司译.电气化铁道接触网.北京：中国电力出版社，2004；

[4] 董昭德.城市轨道交通接触网讲义，2005；

第8篇

关键词：高速铁路；接触网；防雷；措施

从目前我国的高速铁路的开通情况来看，一部分的线路雷击事故还是较为频繁的，雷害导致的跳闸也是其中的一个重要因素。随着我国铁道运营里程的快速发展，重载以及高速铁路的迅猛发展，从而减少因接触网发生雷击故障而造成的事故发生，它具有重要的理论意义与工程应用价值。我们可以利用电气化的几何模型来分析回流线对于接触网雷击的屏蔽效果，并通过仿真软件分析雷击回流线的时候接触网上所感应的电压。并深入研究高速铁路 AT 供电的方式以及接触网避雷线的保护情况，从而推导出高架桥单线与复线铁路的避雷线设计高度。

一、国内外高速铁路接触网防雷的现状

随着我国高速铁路的快速发展，应考虑牵引高铁线路的结构等级与所经过的地区的雷电灾害频率，所经过的土壤所含电阻率与地形地貌等自然条件的情况，共同来设计牵引系统所进行的防雷设计。欧洲率先就拥有高速铁路的国家之一，它对雷击的接触网造成了牵引性的供电系统灾害有着丰富的实践经验，设计的标准是一年时间之内 100千米牵引网将会遭受雷击的次数来做为评定的标准，只是采用牵引变电的配带综合性自动重合闸与避雷器来限制雷电电压过高，避雷器不能够减少因雷电的侵入而减少损害接触网的次数，只能够对接触网的过电压起到有效的保护作用。无论是对于欧洲的气候条件还是经济等方面的因素考虑高铁的接触网进行有效的避雷也是十分重要的。

二、国内接触网防雷接地设计的概况

我国铁道接触网的防雷设计主要是依据《高速铁路设计规范》、《铁路电力牵引供电设计规范》与《铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定》来进行规定的。根据雷电日的数量来分为4个等级管理区域：年平均雷电日在20d及以下地区为少雷区，年平均雷电日在20d以上、40d及以下地区为多雷区，年平均雷电日在40d以上、60d及以下地区为高雷区，年平均雷电日在60d以上地区为强雷区。《高速铁路设计规范》中规定重污染或是重雷区以及高路基、隧道口等重要的地段接触网应该增设氧化锌避雷器。接触网中的防雷设备主要是指接触网上所安装的避雷器，为了减少对综合接地系统上其它电气设备的影响。

三、高速铁路接触网防雷的措施

（一）接触网安装形式

现有高速铁路一般是采用AT供电方式，AF线与PW线安装位置，此时的PW线安装位置在AF线下方。采用电气应为：几何模型与先导发展模型的应计算该安装形式下的接触网线路来直接减少落雷的闪络概率，将它调试为自然雷中的90%为负极性。雷击闪络的次数和线路的暴露宽度 D（ I）以及地闪密度是息息相关的。再乘以地闪密度即可以求出线路的年雷击闪络次数。PW线位置提高后还可对AF线与T线产生屏蔽，AF 线与T线直接落雷的次数将会大大的降低，但PW线落雷的雷电流幅值较高的时侯还是会造成AF线与 T线绝缘子的反击闪络，另外AF线与T线绝缘子仍存在雷电感应闪络的可能。

（二）合成绝缘子的采用

雷电所造成的接触网重合闸失败，将会导致供电的停止，其最根本的原因就是绝缘子受到了工频续流电弧烧蚀后的炸裂、破损，线路绝缘不能自行进行恢复，重合闸就会失败。如上所述，为了防止绝缘子的烧蚀损坏，一定要防止线路闪络与工频电弧建立。目前，我国输配电线路中所采用的绝缘子有瓷绝缘子、玻璃绝缘子与合成硅橡胶绝缘子，线路所具备的重合闸条件，而非瓷绝缘子烧蚀后的伞群已是完全脱落的。合成绝缘子在工频电化烧蚀之后，硅橡胶材料的成分将会发生变化，材料中遇热的易分解成分完全挥发，合成的绝缘子对提高线路 重合闸成功概率有一定的优势，并不能够完全解决线路的防雷问题，建议作为其它主要防护手段的辅助手段规避。

（三）接触网防雷接地

《建筑物防雷设计规范》中规定：对于国家级的会堂、大型展览与博览建筑物、国家级档案馆的重要给水水泵是特别重要的建筑物，应该划为第二类的防雷建筑物。对第二类的防雷建筑物的外部防雷装置应接地设置，相应同时设定方闪电感应、内部防雷、电气与电子系统等接地共用装置建设，雷击时都会成为雷电流的引下线路。当采用综合性的接地系统时，综合性接地系统的接地电阻不能够大于1欧姆，在综合性接地施工的过程中要及时施工完成，还应实测接地的电阻，如果达不到建网的要求，应该采取可靠有效的降阻措施。

四、结论

鉴于高铁的雷电防护问题它从原理上是无论采用何种措施，都只能够减少雷电所引起的故障概率或是跳闸概率，AF线悬挂的采用合成绝缘子，应认真做好接触网的防雷接地措施。我国目前的规范都只有相关的措施要求，但是没有接触网系统的耐雷水平与跳闸率或是故障率等具体的规避标准，防雷设计的深度不容易把握。总而言之，建议完善我国高铁的接触网系统的耐雷水平、跳闸率或是故障率等具体指标，应积极设定科学合理的规避方针，铁路综合性接地系统便是极好的雷电引下接地装置，应该充分利用。

参考文献

[1] 冯金柱.世界电气化铁路概况[J].世界铁路，2003，（3） ：14-15.

[2] 于增.接触网防雷技术研究[J].铁道工程学报，2001，1：89-94.

[3] 梁曦东，陈昌渔，周远翔.高电压工程[M].清华大学出版社，2005.

[4] 刘靖.牵引网雷击跳闸研究[D]：[硕士学位论文].北京：北京交通大学， 2009.

[5] 范海江，罗健.铁路客运专线接触网防雷研究[J].铁道工学，2008，8（119）：1006-2106.

第9篇

关键词：接触网；受电弓；系统响应；接触压力；拉出值；硬点；接触线高度；激光测距

中图分类号：U226 文献标识码：A

在电力机车的运行过程中，受电弓在接触悬挂下高速滑动运行，从动力学角度，表现出弓网接触压力的作用和受电弓滑板产生横向振动的动态响应，如图1表示。

图1 系统信号分析框图

目前国内外广泛采用弓网接触压力直接测试方法。但在高速运行时，测量信号容易受到弓网接触振动造成的电磁火花的干扰；附加的压力传感器，增加了滑板重量，改变了滑板的外形，使受电弓的稳定性和安全性受到影响。

本论文提出的测试方法（图2），是在车顶并排对称安装多个激光测距传感器，通过测试受电弓滑板底部横向振动位移，从而，计算弓网接触压力、拉出值、弓网冲击（硬点）和接触线高度等动态参数。

图2 受电弓滑板响应测试模型

1 弓网接触响应测试原理

滑板在弓网接触运行中的振动，可近似认为是两端固支的滑板弹性梁的横向弯曲振动、两端弹性支撑的滑板刚梁上下传动和平面转动的复合运动。滑板弯曲振动模态则可以用欧拉-伯努利梁求解。图2中表示作用在滑板梁的第个节点的弓网接触激振力，其作用的不同位置示意接触线拉出值的变化。表示放置于车顶平面对准受电弓滑板底部第个高速激光传感器的位移测量值，其动态响应关系用传递函数可表示成如下矩阵形式：

（1）

（1）式中可通过单位冲击响应的数字计算得到，于是，根据卷积原理，弓网接触压力可表示如下：

（2）

由各激光传感器测试的离散位移信号，可实时得到弓网冲击加速度，导线高度和拉出值，表示如下：

（3）

（4）

（5）

上式中为车顶传感器的基准高度，为激光传感器的个数，为激光传感器的分布序号，表示各激光传感器几何位置对称加权系数。

2 滑板梁的动力学分析

将图2的模型分解为一个两端固定支撑的受电弓弹性滑板梁和一个两端等刚度弹性支撑的受电弓刚性滑板梁。先分别求出各自的动态响应，然后在静平衡位置的轴上的同一点对横向响应位移进行叠加。

2.1 受电弓滑板刚梁在平面内的振动

设支撑弹簧刚度为，滑板刚梁长度为、线密度为、质量为、质心为，滑板刚梁绕质心的转动惯量为，取质心的横向位移及滑板刚体绕质心的角位移作为广义坐标（），对滑板进行受力分析，建立受迫振动微分方程如下：

（6）

（7）

令，由此求得刚梁横向振动的固有频率和刚梁绕质心转动的固有频率为：

（8）

（9）

采用Duhamel积分法求解（6）式和（7）式，由图3知当弓网接触力在处作用时，滑板刚体处由横向振动和绕质心转动产生的复合横向振动位移可表示如下：

（10）

2.2 受电弓滑板弹性梁弯曲振动振型函数

以两端固定支撑的滑板弹性梁在横截面对称平面内的横向位移作为广义坐标，并设梁的线密度为，抗弯刚度为EI，受力分析如图4所示。根据达朗贝尔原理和力矩平衡原理可得到滑板梁横向振动的四阶齐次偏微分方程：

（11）

对（11）式用分离变量法求解并应用克雷诺夫函数可得滑板梁固有频率的计算公式和横向弯曲振动振型函数：

（12）

（13）

为计算方便，振动滑板梁的计算参数取值如表1所示。

由此求得1阶模态的固有频率为94.5Hz，2阶模态的固有频率为258Hz，3阶模态的固有频率为505Hz，4阶模态的固有频率为829Hz。

（13）式中可以是任意常数。只要将各阶固有频率对应的的值代入该式，即可求得滑板弹性梁横向弯曲振动的各阶相应的主振型。

2.3 受电弓滑板弹性梁动力冲击响应 （见图5）

在滑板梁的处，假设有一弓网接触压力作用，自由振动运动方程可得到：

（14）

滑板均匀弹性梁的振型函数为式（13），将主振型正则化，利用其正交性特点，可得：

（15）

设各阶固有频率为，主振型为，1，2，3，….则弹性梁动力响应可用模态叠加（坐标变换）表示为：

（16）

利用主振型正交性质，由杜哈美（Duhamel）积分法求解得：

（17）

将式（17）代入式（16），可得滑板弹性梁原广义坐标的响应：

（18）

3 用数字计算方法求响应矩阵和传递函数矩阵

为了求式（1）中的传递函数矩阵[]，必须先求下式（19）中的响应矩阵[]。

（19）

传递函数矩阵[]和响应矩阵[]的关系为：

（20）

基于系统响应分析数字计算步骤如下：

（1）如图2所示，先假设在滑板上从左到右第一个确定的输入节点上作用一个确定的弓网冲击接触力，通过式（10）和式（18），分别计算各激光传感器对应位置的位移响应值、、…、。通过下式：

（21）

即可计算出。

（2）其它矩阵元素的计算方法同上，即通过下式可计算得到。

（22）

（3）由式（20）计算[]。

（4）由式（1）和式（2）计算。

（5）由式（3）、式（4）、式（5）分别计算接触网几何参数和动力学参数。

4 响应测试系统仿真

对图2所示的响应测试模型进行仿真，假设对称配置5个激光测距传感器，测试受电弓滑板底部-0.4m，-0.2m，0m，0.2m，0.4m 等5个点的位移，如图6所示，取2.5，取1720Nm2，取0.8m，取2500 N/m 。

假设依次在受电弓滑板上-0.4m，-0.2m，0m，0.2m，0.4m的地方垂直向下施加110N的弓网接触压力，通过式（10）和式（18），分别计算各激光传感器对应位置的位移响应值、、…、。通过式（21）计算，可得到响应关系矩阵式（23）。

由上式D矩阵求逆，可得到传递函数矩阵如式（24）。

如果还是用150N的弓网接触压力，在-0.4m和-0.2m，的地方垂直向下施加，并由此得到，再将代入式（2），反过来求得接触力为150N；如果还是用110N的弓网接触压力，在-0.25m的地方垂直向下施加，并由此得到，再将代入式（2），反过来求得接触力为98.77N，误差为10%，该误差主要由激光传感器的配置位置造成。

如果用150N的弓网接触压力在受电弓滑板上-0.4m 处垂直向下施加，如图7（a）所示，传感器各点位移响应如图6（a）所示；在-0.2m、0m、0.2m、0.4m处施加，力的作用图（图7（b）-（e））与位移响应图（图6（b）-（e））一一对应。

由此可见，采用传递函数计算方法的仿真与实际情况基本相符。

结语

基于系统响应原理测试高速铁路接触网动态参数的方法，其重要意义在于将测试传感器完全从受电弓滑板上撤离下来，这是高速铁路接触网车载动态测试追求的目标。如果采用图象处理和激光雷达等非接触式检测方式，由于其扫描周期和处理时间的限制，使得该方法从原理上无法实现对弓网高频动态特性的测试。在实际应用中，作者认为必须在实验室直接测试数据，然后对数据进行回归分析，校正核实计算模型。

参考文献

[1]于万聚.高速电气化铁路接触网[M].西南交通大学出版社，2003

[2]Gukow，Kiessling Puschmann，Schmider，Schmidt.Fahrleitungen elektrtrischer

Banhnen.B.G.Teubner Stuttgart，1997

[3]张卫华.准高速铁路接触网动态性能的研究[D].西南交通大学学报，1997（2）

[4]藤井保和.高速铁路接触网的受流理论[J].铁道与电气技术，1991.6

[5]夏永源，张阿舟.机械振动问题的计算解法[M].北京：国防工业出版社，1993

第10篇

关键词：铁路行车 安全

中图分类号：F53 文献标识码： A 文章编号：

1 铁路行车安全定义

铁路行车安全是指在运输过程中，维护铁路正常运行秩序、保证旅客和铁路员工生命财产安全、保障运输设备和货物的完整性的全部生产活动的集合体。

铁路行车工作是涉及多部门、多环节、多因素的综合性很强的工作。行车过程受到路内、路外以及各种环境条件的影响，所处情况十分复杂，任何一个环节出了问题都可能威胁行车工作的安全。

2. 影响铁路行车安全的因素

2.1 人员素质因素分析

人是安全的中心，而人的可靠性，首先取决于人的自身素质的高低。人的素质包括以下几个方面：

（1）生理素质 ：年龄、性别、记忆力、体力、耐力、血型、视力、视觉、听觉、动作反应时间、疲劳和饮酒等；

（2）心理素质 ：气质和性格、能力、情绪、需要和动机、态度、爱好、兴趣、意志等；

（3）业务素质：文化修养、业务水平、法律和安全知识、安全技能和处理各种非正常情况的作业能力等；

（4）思想素质：事业心、责任感、职业道德、劳动纪律、安全意识等；

（5）群体素质：群体目标、群体人际关系、群体凝聚力、群体信息沟通等。

2.2 设备质量因素分析

近年来，铁路运输能力越来越紧张，任务负荷越来越重。设备长期失修带病运转，潜伏着不安全因素。此外，目前还存在线路维修养护不好，车辆厂修或检修质量差，漏检漏修等现象。从对过去发生的事故分析中可以看出，各种运输设备的不安全因素主要表现在：

（1）线路：钢轨或鱼尾板折断，轨道几何尺寸（轨距、水平）超限，胀轨跑道，道岔病害，路基损毁等；

（2）车辆：断轴，制动梁或下拉杆脱落，制动装置失灵等；

（3）机车：制动系统故障，自动停车装置失灵，蒸汽机车摇连杆裂损、烧漏易熔塞，内燃机车柴油机、传动装置、电机、电器破损，电力机车主变压器绝缘被击穿，电器设备短路着火，电气化铁路供电系统故障等；

（4）信号及通信设备、机械部分故障，电气接点接触不良，信号灯熄灭，电线短路、断路、混线、虚接等。

2.3 环境影响因素分析

（1）自然环境

高温和高寒都会对行车安全造成影响。高温使人容易疲劳，高寒情况下人要多穿衣服使得行动迟缓。温和高寒同时会对人的心理造成影响。高温时人会变得烦躁，高寒时人会变得懒惰。嘈杂的噪声使人难以发现异常声响和报警信号；照明不够和大雾天气使人不易识别物体；有害气体和粉尘损害人的身体健康等。

（2）社会环境

家庭矛盾、人际关系、社会风气和岗位工作安排会对工作人员的心理造成影响。一些不法之徒也对行车安全构成危害。

3.保障铁路行车安全的建议

3.1 提高人员素质的建议

（1）在任用人员时，应该对其进行职工适应性测试，以便于为工作挑选最合适的人，减少潜在的不安全隐患。

（2）根据本单位的实际情况以及运输淡季、旺季的变化，及时调整不同工作岗位的人数，工作量大时，应该增加人员；反之，应该精简人员。

（3）对工作人员尤其是调度员等重要岗位的人员进行定期的考核，包括理论知识和实践能力的考核，提高工作人员的工作水平。

3.2 设备因素的改善办法

防止和排除人为错误的设备：如机车信号、自动停车装置、列车无线调度电话、车站办理进路的监督设备、列车运行速度的测录设备等。

对各种固定和移动设备的技术状态进行监测诊断的设备：如热轴探测和报警设备、电磁探伤设备、超限界报警装置、各种自然灾害的报警设备等。兼有扩能和安全作用的设备 如自动闭塞、电气集中、调度集中、列车自动控制设备等。

3.3环境因素的解决措施

（1）社会环境因素安全保障措施

铁路运输系统各次管理部门要落实铁路企业安全目标、安全责任制和奖罚激励制度；加大安全技术设备的投入，依靠科技加强安全监控及通过深入细致的思想工作，提高职工思想和业务素质；关心职工生活，解决后顾之忧；增强内部团结，建立融洽的人际关系；

（2）自然环境因素安全保障措施

铁路选线，应做好地质、水文和气象等勘察工作；做好自然灾害的预、确报工作及设备技术状态的监测诊断工作。

（3）作业环境因素安全保障措施

在改善作业环境过程中，应严格按照国家规定标准实施，有效防止人员疾病、中毒现象发生，避免过早疲劳和不舒适感、使作业人员在繁忙的工作中，仍能保持良好的心态和充沛的精力，把行车安全建立在良好的作业环境条件基础上。

参考文献：

[1] 施其洲．运输安全系统工程[M]．成都：西南交通大学出版社，2006．

[2] 陈佳玲，胡安洲等．铁路行车安全保障系统构成及其运作[M]．北京：中国铁道出版社，2006．

[3] TB1699—85，铁道部铁路车站行车作业人身安全标准[M].

第11篇

关键词:福厦铁路;GSM-R系统;光纤直放站;弱场补强;无线覆盖

中图分类号:U285文献标识码:A文章编号:1009-2374 (2010)18-0124-03

铁路无线列车调度通信系统是铁路行车指挥系统的重要组成部分,在保障行车安全、提高运输效率方面发挥着重要作用,其通信质量的好坏直接关系到铁路的行车安全。无线列调通信中,由于地形影响,导致机车与车站问的无线信号衰减太大,使机车与车站间无法有效通信,这种区域称为盲区,或弱场区。在无线列调系统工程设计中,应根据实际情况科学合理地选用弱场区覆盖方案,保证良好的场强覆盖,以满足列车调度的高可靠性要求。

一、福厦铁路介绍

福厦铁路作为《中长期铁路网规划》的重点建设项目,是我国铁路“十五”规划“八纵八横”路网主骨架之一,也是我省第一条高速铁路。福厦铁路北起福州,经福清、莆田、泉州、晋江,到达厦门,全长273km。

福厦铁路是福建省第一条城际间快速客货运通道,具有速度快、高密度、大能力、安全、舒适、节省运费等优势,将有效改善沿线地区交通和投资环境,更加充分发挥区域优势、港口优势和开放优势,加快海峡西岸经济区建设。

二、铁路GSM-R系统

铁路GSM-R(GSM for Railway)系统是一种基于目前世界最成熟、最通用的公共无线通信系统GSM平台上的、专门为满足铁路应用而开发的数字式的无线通信系统,针对铁路通信列车调度、列车控制、支持高速列车等特点,为铁路运营提供定制的附加功能的一种经济高效的综合无线通信系统。从集群通信的角度来看,GSM-R是一种数字式的集群系统,能提供无线列调、编组调车通信、应急通信、养护维修组通信等语音通信功能。GSM-R能满足列车运行速度为0～500km/h的无线通信要求,安全性好。GSM-R可作为信号及列控系统的良好传输平台,正在试验中的ETCS欧洲列车控制系统 (也称FZB)和另一种用于160km以下的低成本的列车控制系统 (FFB),都是将GSM-R作为传输平台。

GSM-R中文全称为铁路移动通信系统标准,是一种专门为铁路设计的专业无线数字通信系统,是中国首次从欧洲引进的移动通信铁路专用系统,它除了能提供无线列调、编组调车通信、应急通信、养护维修通信等语音通信功能外,还能够满足列车运行速度每小时500km的无线通信要求。

GSM网络优化解决的主要问题有:信道拥塞率高、呼叫成功率低;越区切换失败率高,掉话严重;通话质量低、有串音;移动台占用话音信道后呼叫释放、出现振铃后无通话、移动台接通后单边通话;设备完好率较低;中继电路的配置与实际话务不相符、电路群的每线话务量差别较大等。

三、场强覆盖方式

一般地说,GSM-R网络的场强覆盖是在沿铁路轨道方向安装定向天线,形成沿路轨大椭圆形小区,但在话务量较大而速度要求较低的编组站内采用扇形小区覆盖,而在人口密度不高的低速路段和轨道交织处一般是无CTCS (ChineseTrain Control System)系统的农村地区采用全向小区覆盖。铁路带状的特点.决定了铁路场强覆盖采用线状覆盖方式。

场强覆盖往往和具体的地理位置分布相关,根据具体的地理环境和基站的实际情况可以进行许多方面调整。改善下行链路的信号覆盖,可以采用提高基站的发射功率、增加天线的挂高、调整天线的水平角或垂直角和安装直放站等措施。一般来说,上述各种方法需综合使用,才能达到满意的覆盖。当某些基站或小区信号强度提高时,还应综合考虑其他问题,尤其是相邻小区的同邻频干扰问题。若上行链路的接收信号不是很好,可以考虑在基站的天线塔上安放塔顶放大器或降低馈线和跳线的损耗,以增强天线的接收信号强度。

四、弱场补强方案

根据GSM-R应用环境的特点,一般地,对于山体阻挡及路堑等弱场强区,可采用增加光纤直放站的解决方案:对于隧道弱场强区,可采用增加光纤直放站、漏缆+天线的解决方案;对于特大桥隧,可采用光纤直放站及漏缆+天线的组合解决方案:对开阔地域,既可采用基站,也可采用无线直放站或光纤直放站的解决方案。目前,对弱场处理的方案较多,既可采用单独方案解决,也可采用组合方案解决。目前解决区间弱场区主要有以下方式:(1)布放中继器及架设漏泄电缆;(2)布放无线中继台设备;(3)布放光直放站设备;(4)感应通信方式“400M+400k”。

(一)布放中继器及架设漏泄电缆方式

场强覆盖系统采用异频双工、半双工方式解决铁路隧道内弱场覆盖的技术是目前最常用的解决方案之一。系统由洞口中继器、洞内中继器、漏泄电缆及其相应配件组成。当隧道长度超过漏泄电缆的最大限制长度时,必须在隧道内设置洞内中继器,以放大漏缆传输信号。因此,组网时根据隧道长度和所用漏泄电缆性能的不同,有中小型隧道和长大隧道两种方案:前者,在隧道口设置洞口中继器,隧道内壁挂漏泄电缆;后者,在隧道口设置洞口中继器,隧道内设置一个或多个洞内中继器,隧道内壁挂漏泄电缆。洞口中继器通过天线接收到来自车站台的信号后,传送到漏泄电缆,完成隧道内的场强覆盖。隧道内的移动台发射的信号波由漏缆和中继器通过天线发送给车站台。本方案场强覆盖效果好,易于控制,技术成熟。但漏泄电缆造价较高,维修困难,只能应用于收发异频的系统。

系统由I型中继器(洞口中继器)、Ⅱ型中继器(洞内中继器)、漏泄电缆及其配件组成。系统采用漏泄电缆外泄信号的方式实现弱场区的覆盖。I型中继器一般设置在离车站较近的地方,以保证车站电台的射频信号电平能够启动I型中继器进入工作状态;射频信号经I型中继器放大之后由漏泄电缆外泄,达到覆盖弱场区的目的;当弱场区长度超过漏泄电缆的最大长度时,必须设置Ⅱ型中继器,以放大漏泄电缆的传输信号。I型中继器通过天线与车站电台传递无线射频信号。当I型中继器接收到来自车站电台的下行信号时,将信号传送到漏泄电缆,经过信号外泄完成弱场区的场强覆盖;弱场区的移动电台发射的电波由漏泄电缆和中继器通过天线发送给车站电台。

由于弱场区地形的不同,中继器、漏缆可以有多种组合方式。(1)I型中继器(1台)+漏缆;(2)I型中继器(1台)+Ⅱ型中继器+漏缆;(3)I型中继器(多台)+Ⅱ型中继器+漏缆。

当弱场区地形比较多变时,比如经过一段山丘或隧道之后,有1km左右的开阔可视地段,接着又是隧道或者山丘,Ⅱ型中继器通过天线发出的射频信号覆盖开阔地段,同时,此射频信号开启下一个I型中继器。这种组合节省漏缆,降低了投资成本。工程中同一个半区间中继器的数量不易过多,最多不超过8个。

漏泄电缆过长,末端就会出现弱场;漏泄电缆过短,则会增加投资成本。所以,工程设计中应该权衡上下行信号的链路平衡,合理取定漏泄电缆的长度。

漏缆长度理论值计算公式为:

d=(Pt-L1-L2-Δ-ΔL-Vmin-M-S1)/S2(单位:km)

其中:

Pt――发射功率;

Ll――中继器馈线损耗;

L2――机车天线馈线损耗;

Δ――各种接头损耗,A=3dB;

ΔL――避雷器插入损耗,AL=0.3dB;

Vmin――机车最小可用电平(或中继器输入电平);

M――设计储备量,M=6.5dB;

S1――漏缆耦合损耗;

S2――漏缆传输损耗(单位:dB/km)。

(二)布放无线中继台设备方式

系统由一个或多个区间互控中继台配合适当的天线,通过4芯(或2芯)电缆通道与相应车站台构成链状网。区间互控中继台供电可通过4芯电缆中的2芯(或同一2芯电缆通道)由相应的车站台远供,也可由本地供电。每个车站台单方向最多可控制15个互控中继台,最长距离不超过20km。

互控中继台无线信道采用异频单/双工方式。当车站台发起呼叫机车台的下行呼叫时,通过4芯(或2芯)电缆通道将信号传输到其连接的所有区间互控中继台(从距车站台最近的互控中继台起编号为1～n)上,并一起发射呼叫信息;位于互控中继台覆盖范围内的机车台在所接收到的无线信号中选择最强的信号作为接收呼叫,并为应答车站台发起上行呼叫,设其中第1TI(1

(三)布放光直放站设备方式

系统由光直放站近端机(光近端机)、光直放站远端机(光远端机)、光纤和网管设备等组成。光近端机应设置在车站内距离车站电台较近的位置,通过射频耦合器与车站电台进行射频信号传递;通过光纤和光远端机连接;通过RS232、RS422或音频四线接口与网管设备连接。下行方向,车站电台发射的信号经耦合器进入光近端机进行电光转换,通过光纤传送至光远端机,光远端机把接收到的光信号转换为射频信号后通过天线发往移动台;上行方向,光远端机把移动台发射的无线射频信号转换为光信号,通过光纤传送至光近端机,光近端机对信号进行光电转换后,通过耦合器将射频信号馈入车站电台。直放站网管是为监测光纤直放站设备而开发的网管系统,能够提供光近端机、光远端机和模块等的故障报警,以及对直放站的相关参数进行设置。网管终端一般设置在无线检修所或者无线检修工区。

光直放站设备组网比较简单,其方式为:(1)一拖一方式,即一个光近端机连接一个光远端机;(2)一拖多方式,即一个光近端机连接多个光远端机。此时光近端机与光远端机之间可以星型连接,也可以共线连接。

(四)布放感应通信方式“400M+400k”

系统由“400M+400k”感应电台及过相装置构成。组网时设置车站台、机车台和手持台,并在接触网分相处设置过相装置。“400M+400k”感应电台是400MHz频段和400kHz频段合为一体的电台,两频段同时发射、同时接收,按二路话音输出方式工作。如果其中一路话音输出不能满足话音质量指标要求,将自动关闭。400kHz号的传输方式是利用波导感应原理,将400kHz信号感应到电力接触网导线上,利用接触网做波导线传输信号,它在区间内通信覆盖率达100%。在平原地区以及车站的多股道无电区,以400MH频段为主,利用两频段传输之间的互补,形成“400M+400k”的合体电台。

其优点是工程造价比漏缆方式低,适用于多路堑、多隧道的山区电气化铁路,但必须依靠电气化铁路的接触网设备才能进行传输,有一定的局限性。天线不易小型化,产品选择余地小。该方式一直没有大范围使用。

随着无线通信技术的不断发展,将会有更先进的技术用于解决无线列调的弱场区场强覆盖。但是,任何相关技术应用于实际工程时都有优劣之分,不管选择哪种方案解决弱场区问题,都应综合考虑线路地形、技术、经济等具体因素并进行比较,以选用适合工程的最佳解决方案。

参考文献

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[4]吴浠桥,段永奇,熊杰.GSM-R系统的无线覆盖理论分析[J].铁道工程学报,2007,(12).

第12篇

关键词：铁路运输；竞争力；发展战略

中图分类号：F53 文献标识码：A

收录日期：2011年11月21日

一、我国铁路运输业发展现状及存在的主要问题

随着改革开放的深化以及经济产业结构的调整，交通运输企业焕发出前所未有的活力，各种运输方式发展迅猛。铁路作为国民经济的大动脉，也是最大众化的交通运输工具，具有运能高、运距远、成本低、占地少、全天候、安全好、能源省、污染小等特点与优势，在国民经济中占有举足轻重的位置。

（一）我国主要铁路干线运输状况。目前，我国的干线铁路运输密度严重饱和的情况下货运也只能满足需求的60%，煤炭等重点运输物资只能“以运定产”，货车被迫迂回运输，仅绕行京九线每年造成的损失就高达1.58亿元。春运40多天，为调整运力，主要干线短途客车基本停开，货物列车大量减少。

1、货运需求不能得到满足。全国每天货运装车需求有14万～16万车，铁路只能满足60%左右，大量货物不能及时承运。以享受“重点运输”优惠待遇的煤炭运输为例，尽管煤运数量2005年比2004年增运6.8%，比1985年增运57.8%，达到8.2亿吨，但全国日均请求车满足率仍不到60%，许多煤炭企业只能“以运定产”，甚至影响到电力企业“因煤限电”。

2、运输密度大，运输能力紧张饱和。部分繁忙干线货运能力十分紧张。据《人民日报》登载：京沪、京广、京哈、京九、陇海、浙赣等六大干线，平均运输密度8，100万换算吨公里/每公里，是全路平均值的3倍，是俄罗斯平均值的5倍、日本的6倍、美国的7倍、德国的20倍、英国的22倍……大部分区段运输能力已接近100%。

（二）我国铁路季节性运能紧张。我国铁路运输效率世界第一，是靠牺牲货运保客运、牺牲短途保中长途、牺牲服务质量换取运输能力等非正常措施取得的。铁路客运面临的最大难题是季节性运能紧张。在春运、暑运、“五一”、“十一”等客流集中的120多天里，全路日发送旅客最高达470万人，直通旅客量更高达170万人以上，是平时客流的2～3倍。2010年春运，全国铁路共发送旅客1.36亿人次，比上年同期增长5%，再创历史新高。

（三）我国铁路现有技术装备情况。改革开放以来，中国铁路虽然有较大发展，但技术装备水平及质量仍远远落后于全社会日益增长的运输需求。2005年全世界铁路营业总里程约120万公里，完成工作量8.5万亿换算吨公里，我国铁路营业里程虽然只占全世界的6%，却完成了全世界铁路工作总量的近1/4。

1、铁路运输密度大。2005年我国铁路运输密度为3，550万吨/公里，是美国的2.44倍，日本的2.58倍，印度的2.75倍，法国的7.92倍，英国的9.65倍。

2、列车速度慢。发达国家铁路运行速度已经达200～300公里，2000年世界高速铁路总长达6，858公里。经过四次大提速，我国主要干线特快列车的最高时速达到了140～160公里，但是目前旅客列车技术速度只有71.4公里，旅行速度只有62公里；货物列车技术速度和旅行速度更低，分别只有41.7公里和32.4公里。

3、客货混跑、互相干扰。除即将投入运营的秦沈客运专线外，全国铁路均为客货混跑模式。

4、装备水平低，维修成本高。铁路机车车辆安全可靠性不高，存在危及运输安全的大量隐患，设备功能难以满足服务质量的要求，设备运用和维修成本高，需要运营单位大量的人力、物力和财力支持。

（四）我国路网分布现状。从《人民铁道报》等权威报刊的统计中显示，我国的铁路路网分布不均衡，路网密度小，而与之配套的铁路机构庞大、人员冗余多、管理效率低、运输主业负担沉重。我国铁路网主要分布在东北、华中和华北地区，而我国的西北、西南等西部经济欠发达地区铁路总量偏少，在一定程度上限制了这些地区的经济发展，成为地区经济发展的“瓶颈”。

按每平方公里拥有的铁路里程比较：中国0.56km/万人，加拿大16.180km/万人，俄罗斯5.900km/万人，美国5.55km/万人，法国5.00Km/万人，德国4.40Km/万人，英国2.85km/万人，日本1.59km/万人，印度0.63km/万人。从数据中我们看到：中国仅为加拿大的3.5%，美国的10%，人均才5.6cm，不及半根铅笔长，在世界排名100位之后；而另一方面铁路运输企业却是“国中之国”，机构庞大、人员众多。除仅拥有直接从事运输生产的车、机、工、电、辆等部门外，文、教、卫、生单位虽然已于2003年交地方，但公、检、法及一些附属工厂仍然存在，职工近300万人。据统计资料显示：在美国，1.5人管理1公里铁路；而在我国，43个人管理1公里铁路，可见效率的差距之大。

（五）我国铁路运输现行价格机制。计划经济时代形成的铁路现行价格机制缺乏灵活性，使得铁路运输企业不能运用这双“无形的手”调节客货运量，不仅在一定程度上约束了铁路自身发展，也造成了运量在不同时期、不同区段“忙”、“闲”差异巨大。旧的体制使铁路无法运用“价格”这支“无形的手”调节客货运量，造成运能紧张，有时又使得运能虚糜；而另一方面由于铁路运价由铁道部统一制定，路局、站段只能执行，没有调整的权利，致使运输站段无法根据市场信号调整运价使物资分流，造成部分铁路区段货源流失，运能虚糜。

二、铁路运输行业发展思路

（一）制定铁路交通运输行业发展战略的基本前提。经过近十几年市场经济导向改革，铁路交通运输行业所依存的经济环境和基础，已发生了深刻变革，面对新世纪的新形势，铁路运输行业制定发展战略必须注意以下两个基本前提：

1、将铁路交通运输行业放在优先考虑的战略位置。曾经有一种观点认为，铁路是夕阳产业，已处于行业发展的衰退期，其实无论从我国铁路与经济发展的实际情况考察，还是从西方铁路复苏的国际比较考察，抑或是从交通运输可持续发展的角度考察，铁路都是需要大发展的重要交通运输方式，它正处于行业的成熟发展期。从我国铁路运能短缺这一基本事实判断，铁路运输行业处在行业的成长期，应加大发展力度，以尽快发挥其应有的经济和社会效益。占地较少、对环境影响甚微的铁路运输，特别是电气化铁路和城市轨道运输，应成为我国交通运输体系发展的战略重点。

2、依行业市场化趋势制定行业发展战略规划。铁路运输行业市场化的表现在于：①进入上世纪九十年代之后，铁路货物运输需求主体单一的格局已不复存在。多元化的市场经济主体决定了多元化的运输需求主体，瞬息万变的市场行情产生了灵活多样的运输需求，使铁路运输的经营环境向市场化转变；②同一时期，铁路运输生产正常运行所必备的各种生产要素，如钢材、水泥、木材和柴油等，在国民经济市场化的总格局中，也日益市场化，使铁路运输生产的供给主要求助于市场，推动其经营成本随市场价格波动而升降；③铁路运输市场化的另一个推动因素是交通运输市场的激烈竞争。铁路运输行业开始留意研究公路、水路、管道和航空运输的动态和规律，从以前的市场垄断走向市场竞争。

（二）我国铁路交通运输行业发展战略步骤选择

1、实现运输主业和辅业分离。根据铁道部的统计数据，中国铁路现在职工人数为228.41万，其中运输主业职工152.68万人，非运输主业职工队伍较庞大，这是世界上其他国家的铁路行业所没有的现象。铁路办社会，大而全，势必制约铁路运输主业的发展。铁路系统中的社会公共部门，如公检法、医院和学校等社会性、事业性单位应剥离出铁路系统，这些单位可以说都与铁路运输没有直接关系，长期“捆绑”在一起将导致运输主业专业优势不突出，竞争能力低下。

2、对铁路运输行业进行股份制改造。股份制是一百多年来被实践证明为行之有效的资产组织形式，既可以迅速聚集社会资本，又可以完善公司法人治理结构。铁路行业在完成主辅业分离的前提下，选择业内的优质资产，即盈利能力强、管理效率高的资产，结合主干线、客运专线和城际客运铁路等项目建设，寻求境内外投资者，进行股份制改造，实现企业持续快速发展。

3、通过上市融资。实行股份制改造的目的是拓宽融资渠道，解决铁路建设资金主要依赖于铁路建设基金的收取与国家开发银行的长期借贷而成的长期性的极度短缺问题。其他渠道资金的进入为铁路加快建设速度和更大程度上扩展规模注入了强劲的动力，更重要的是有助于铁路部门引进新的经营管理理念、建立新机制。而其他渠道资金的筹集主要是通过公司上市来解决。

4、积极推进铁路行业技术引进开发，提高行业服务质量。科学技术是第一生产力，现代产业进步的最终驱动力是科学技术，包括与之相适宜的管理技术，员工和资金都因科学技术的光明前景而重新优化组合，以实现更高水平的产业生产力。这种技术效应是不可阻挡也无法回避的时代潮流，可谓顺之者盛，逆之者衰。我国铁路系统经过近年来的技术引进和自主开发，铁路技术的开发应用呈现出加速追赶的趋势。当前的工作重点是高速铁路系统技术开发及建设；铁路行车安全技术保障系统开发；重型优质钢轨及新型轨枕制造；编组站自动化、装卸作业机械化及货场设备制造；铁路客货运信息系统开发等。

5、注重和其他运输行业协调配合，创建交通运输领域“共赢”格局。在我国五大运输行业之间不仅存在着资源和市场的竞争，而且还存在着因各自优劣势相异而需要协调配合的实际可能，因此就可能会出现两种结局：恶性竞争与良性竞争。恶性竞争是不突出和强化自己的运输专业优势，不讲究服务的质量和方式，而是拼命压低运输价格，大打价格战，最后落得个共败共伤的结局，既浪费了经济资源，又造成了社会效益的损失；良性竞争与此刚好相反，五大运输行业坚守各自的目标市场，运输价格不下降或略微上扬，在运输服务的质量和方式上下足功夫，靠服务和技术创新来赢得市场，这样的竞争方式不仅合理配置了经济资源，而且创造了越来越大的社会效益。

三、我国铁路运输行业发展问题解决方法

（一）硬件改革思路

1、提高速度。提高运行速度是交通运输发展过程中的永恒话题。任何一种运载工具都在特定的介质中运行。随着科学技术的进步，能够克服介质阻力而不断提高前进速度。但是，如果与提速带来的效益相比没有明显的优势，那么这种提速也就没有生命力。所以，无论哪一种运输方式都有一个经济提速的空间。

各种运输方式提速的方法有共同的特点：首先，必须加大牵引力来获得足够大的驱动和制动功率，才能克服周围介质的阻力，跑得快、停得住；其次，必须有动力特性优良的运载工具，自重轻、阻力小、运行平稳、确保安全；另外，在运输基础设施方面也应尽量平直，减少对运载工具的干扰。

2、提高载重。如果说客运最关注速度的话，那么货运先要考虑的就是载重。客运高速化和货运重载化共同构成了现代交通运输的主体。

重载货运是综合运用一系列高新技术的结果。超强材料和结构的采用、超常功率的牵引和制动、大宗货物的集散和管理等，都是各种运输方式实现重载化亟待解决的问题。

（二）软件改革思路

1、智能化。智能运输系统（ITS）是通过对关键基础理论模型的研究，将先进的信息技术、通信技术、电子控制技术和系统集成技术等有效地应用于交通运输系统，从而建立起大范围内发挥作用的实时、准确、高效的交通运输管理系统。交通运输现代化的必由之路是信息化，信息化的高级阶段就是智能化。智能交通系统是当前发展的重点方向。

2、环保化。交通运输在环境持续性危机中起着很大的影响。例如，汽车尾气对大气的污染，油船的泄漏和垃圾排放对水的污染，公路铁路施工中的不合理取土和填方，飞机、汽车、火车等噪声污染，电气化铁路和通信线路的电磁干扰等，都说明建设生态洁净型的现代交通运输系统是非常重要的。

四、结论

铁路运输行业的发展问题既是一个严肃的实践问题，又是一个重大的理论课题。因为通过中国铁路建设与发展的历史回顾和中外铁路行业的对比分析，很容易得出铁路运输行业物质基础薄弱的结论，发现存在着运能短缺的问题，而仅有这些还远远不够，问题的关键是：铁路运输行业如何在技术飞速进步、行业竞争激烈的时代条件下确定自己的发展战略以及如何实现自己的发展战略。21世纪服务业的竞争主要是品牌的竞争，积极主动与国际管理模式接轨，进行质量认证，取得进入国际市场的通行证，是市场竞争全球化、国际化的客观要求。中国运输物流企业必须借鉴国内外成功的经验，积极开展质量认证制度，建立品牌战略，实施品牌经营。只有这样，才能保持企业的持续竞争优势。同时，仿效外资运输物流企业的成功经验，积极开展境外业务，开拓国外市场。

主要参考文献：

[1]匡敏.建立铁路物流服务网络的思考.现代物流，2010.2.

[2]辛希孟.2011-2015年中国交通运输产业市场调查与投资发展前景预测分析报告.北京：中国社会科学出版社，2010.7.19.

[3]张春.范多俊.我国铁路运输业目前存在的问题及对策的探讨.甘肃科技，2010.

[4]郎茂祥，胡思继.用因素影响分析法进行铁路运营分析的研究[A].2001年中国管理科学学术会议论文集，2001.

[5]王永珍.运用现代物流经营理念推进铁路运输业跨越式发展[A].全面建设小康社会：中国科技工作者的历史责任――中国科协2003年学术年会论文集（上），2003.

第13篇

论文摘要：光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中，还可以应用在电力通信控制系统中，进行工业监测、控制，而且在军事领域的用途也越来越为广泛。本文探讨了光纤通信技术的主要特征及应用。

1.光纤通信技术

光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。在光纤通信系统中，作为载波的光波频率比电波的频率高得多，而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多，所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的，它是电气绝缘体，因而不需要担心接地回路，光纤之间的串绕非常小；光波在光纤中传输，不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听；光纤的芯很细，由多芯组成光缆的直径也很小，所以用光缆作为传输信道，使传输系统所占空间小，解决了地下管道拥挤的问题。

光纤通信在技术功能构成上主要分为：(1)信号的发射；(2)信号的合波；(3)信号的传输和放大；(4)信号的分离；(5)信号的接收。

2.光纤通信技术的特点

(1)频带极宽，通信容量大。光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽，光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。对于单波长光纤通信系统，由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量，特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。目前，单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps。

(2)损耗低，中继距离长。目前，商品石英光纤损耗可低于0～20dB/km，这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低；若将来采用非石英系统极低损耗光纤，其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离；对于一个长途传输线路，由于中继站数目的减少，系统成本和复杂性可大大降低。

(3)抗电磁干扰能力强。光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料，不易被腐蚀，而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力，它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰，也不受人为释放的电磁干扰，还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。由于能免除电磁脉冲效应，光纤传输系还特别适合于军事应用。

(4)无串音干扰，保密性好。在电波传输的过程中，电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰，而容易被窃听，保密性差。光波在光纤中传输，因为光信号被完善地限制在光波导结构中，而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收，即使在转弯处，漏出的光波也十分微弱，即使光缆内光纤总数很多，相邻信道也不会出现串音干扰，同时在光缆外面，也无法窃听到光纤中传输的信息。

除以上特点之外，还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设；光纤的原材料资源丰富，成本低；温度稳定性好、寿命长。由于光纤通信具有以上的独特优点，其不仅可以应用在通信的主干线路中，还可以应用在电力通信控制系统中，进行工业监测、控制，而且在军事领域的用途也越来越为广泛。

3.光纤通信技术在有线电视网络中的应用

20世纪90年代以来，我国光通信产业发展极其迅速，特别是广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等的急速扩展，促使光纤光缆用量剧增。广电综合信息网规模的扩大和系统复杂程度的增加，全网的管理和维护，设备的故障判定和排除就变得越来越困难。可以采用SDH＋光纤或ATM＋光纤组成宽带数字传输系统。该传输网可以采用带有保护功能的环网传输系统，链路传输系统或者组成各种形式的复合网络，可以满足各种综合信息传输。对于电视节目的广播，采用的宽带传输系统可以将主站到地方站的所需数字，通道设置成广播方式，同样的电视节目在各地都可以下载，也可以通过网络管理平台控制不同的站下载不同的电视节目

有线电视网络在全国各地已基本形成，在有线电视网络现有的基础上，比较容易地实现宽带多媒体传输网络，因此在目前的情况下，不应完全废除现有的有线电视网，而用少量的投资来完善和改造它，满足人们的目前需要。很多地区的CATV已经是光纤传输，到用户端也是同轴电缆进入千万家。但是现在建设的CATV大多是单向传输，上行信号不能在现有的有线电视网中传送。可以通过电信网PSTN中语音通道或数据通道形成上行信号的传送，也可以通过语音接入系统来完成。将电话接到各用户，这样各用户间即可以打电话，也可以利用广电自己的综合信息网中的宽带传输系统构成广电网中自己的上行信号的传送，组成了双向应用的Internet网。

现在光通信网络的容量虽然已经很大，但还有许多应用能力在闲置，今后随着社会经济的不断发展，作为经济发展先导的信息需求也必然不断增长，一定会超过现有网络能力，推动通信网络的继续发展。因此，光纤通信技术在应用需求的推动下，一定不断会有新的发展。

参考文献：

[1]王磊，裴丽.光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息，2006，(4)

[2]何淑贞，王晓梅.光通信技术的新飞跃[J].网络电信，2004，(2)

第14篇

论文摘要：光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中，还可以应用在电力通信控制系统中，进行工业监测、控制，而且在军事领域的用途也越来越为广泛。本文探讨了光纤通信技术的主要特征及应用。

1.光纤通信技术

光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。在光纤通信系统中，作为载波的光波频率比电波的频率高得多，而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多，所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的，它是电气绝缘体，因而不需要担心接地回路，光纤之间的串绕非常小；光波在光纤中传输，不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听；光纤的芯很细，由多芯组成光缆的直径也很小，所以用光缆作为传输信道，使传输系统所占空间小，解决了地下管道拥挤的问题。

光纤通信在技术功能构成上主要分为：(1)信号的发射；(2)信号的合波；(3)信号的传输和放大；(4)信号的分离；(5)信号的接收。

2. 光纤通信技术的特点

(1) 频带极宽，通信容量大。光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽，光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。对于单波长光纤通信系统，由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量，特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。目前，单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps。

(2) 损耗低，中继距离长。目前，商品石英光纤损耗可低于0～20dB/km，这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低；若将来采用非石英系统极低损耗光纤，其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离；对于一个长途传输线路，由于中继站数目的减少，系统成本和复杂性可大大降低。

(3) 抗电磁干扰能力强。光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料，不易被腐蚀，而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力，它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰，也不受人为释放的电磁干扰，还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。由于能免除电磁脉冲效应，光纤传输系还特别适合于军事应用。

(4)无串音干扰，保密性好。在电波传输的过程中，电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰，而容易被窃听，保密性差。光波在光纤中传输，因为光信号被完善地限制在光波导结构中，而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收，即使在转弯处，漏出的光波也十分微弱，即使光缆内光纤总数很多，相邻信道也不会出现串音干扰，同时在光缆外面，也无法窃听到光纤中传输的信息。

除以上特点之外，还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设；光纤的原材料资源丰富，成本低；温度稳定性好、寿命长。由于光纤通信具有以上的独特优点，其不仅可以应用在通信的主干线路中，还可以应用在电力通信控制系统中，进行工业监测、控制，而且在军事领域的用途也越来越为广泛。

3. 光纤通信技术在有线电视网络中的应用

20世纪90年代以来，我国光通信产业发展极其迅速，特别是广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等的急速扩展，促使光纤光缆用量剧增。广电综合信息网规模的扩大和系统复杂程度的增加，全网的管理和维护，设备的故障判定和排除就变得越来越困难。可以采用 SDH ＋光纤或ATM＋光纤组成宽带数字传输系统。该传输网可以采用带有保护功能的环网传输系统，链路传输系统或者组成各种形式的复合网络，可以满足各种综合信息传输。对于电视节目的广播，采用的宽带传输系统可以将主站到地方站的所需数字，通道设置成广播方式，同样的电视节目在各地都可以下载，也可以通过网络管理平台控制不同的站下载不同的电视节目。 转贴于

有线电视网络在全国各地已基本形成，在有线电视网络现有的基础上，比较容易地实现宽带多媒体传输网络，因此在目前的情况下，不应完全废除现有的有线电视网，而用少量的投资来完善和改造它，满足人们的目前需要。很多地区的 CATV已经是光纤传输，到用户端也是同轴电缆进入千万家。但是现在建设的CATV 大多是单向传输，上行信号不能在现有的有线电视网中传送。可以通过电信网 PSTN 中语音通道或数据通道形成上行信号的传送，也可以通过语音接入系统来完成。将电话接到各用户，这样各用户间即可以打电话，也可以利用广电自己的综合信息网中的宽带传输系统构成广电网中自己的上行信号的传送，组成了双向应用的Internet网。

现在光通信网络的容量虽然已经很大， 但还有许多应用能力在闲置， 今后随着社会经济的不断发展， 作为经济发展先导的信息需求也必然不断增长，一定会超过现有网络能力， 推动通信网络的继续发展。因此， 光纤通信技术在应用需求的推动下， 一定不断会有新的发展。

参考文献

[1]王磊，裴丽. 光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息，2006，(4)

[2]何淑贞，王晓梅. 光通信技术的新飞跃[J]. 网络电信，2004，(2)

[3]辛化梅，李忠. 论光纤通信技术的现状及发展. 山东师范大学学报，2003，4

第15篇

论文摘要:光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,而且在军事领域的用途也越来越为广泛。本文探讨了光纤通信技术的主要特征及应用。

1.光纤通信技术

光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光纤之间的串绕非常小;光波在光纤中传输,不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听;光纤的芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,所以用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题。

光纤通信在技术功能构成上主要分为:(1)信号的发射;(2)信号的合波;(3)信号的传输和放大;(4)信号的分离;(5)信号的接收。

2.光纤通信技术的特点

(1)频带极宽,通信容量大。光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽,光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量,特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。目前,单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps。

(2)损耗低,中继距离长。目前,商品石英光纤损耗可低于0~20dB/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低;若将来采用非石英系统极低损耗光纤,其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离;对于一个长途传输线路,由于中继站数目的减少,系统成本和复杂性可大大降低。

(3)抗电磁干扰能力强。光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料,不易被腐蚀,而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力,它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰,也不受人为释放的电磁干扰,还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。由于能免除电磁脉冲效应,光纤传输系还特别适合于军事应用。

(4)无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰,而容易被窃听,保密性差。光波在光纤中传输,因为光信号被完善地限制在光波导结构中,而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收,即使在转弯处,漏出的光波也十分微弱,即使光缆内光纤总数很多,相邻信道也不会出现串音干扰,同时在光缆外面,也无法窃听到光纤中传输的信息。

除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。由于光纤通信具有以上的独特优点,其不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,而且在军事领域的用途也越来越为广泛。

3.光纤通信技术在有线电视网络中的应用

20世纪90年代以来,我国光通信产业发展极其迅速,特别是广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等的急速扩展,促使光纤光缆用量剧增。广电综合信息网规模的扩大和系统复杂程度的增加,全网的管理和维护,设备的故障判定和排除就变得越来越困难。可以采用SDH+光纤或ATM+光纤组成宽带数字传输系统。该传输网可以采用带有保护功能的环网传输系统,链路传输系统或者组成各种形式的复合网络,可以满足各种综合信息传输。对于电视节目的广播,采用的宽带传输系统可以将主站到地方站的所需数字,通道设置成广播方式,同样的电视节目在各地都可以下载,也可以通过网络管理平台控制不同的站下载不同的电视节目。

有线电视网络在全国各地已基本形成,在有线电视网络现有的基础上,比较容易地实现宽带多媒体传输网络,因此在目前的情况下,不应完全废除现有的有线电视网,而用少量的投资来完善和改造它,满足人们的目前需要。很多地区的CATV已经是光纤传输,到用户端也是同轴电缆进入千万家。但是现在建设的CATV大多是单向传输,上行信号不能在现有的有线电视网中传送。可以通过电信网PSTN中语音通道或数据通道形成上行信号的传送,也可以通过语音接入系统来完成。将电话接到各用户,这样各用户间即可以打电话,也可以利用广电自己的综合信息网中的宽带传输系统构成广电网中自己的上行信号的传送,组成了双向应用的Internet网。

现在光通信网络的容量虽然已经很大,但还有许多应用能力在闲置,今后随着社会经济的不断发展,作为经济发展先导的信息需求也必然不断增长,一定会超过现有网络能力,推动通信网络的继续发展。因此,光纤通信技术在应用需求的推动下,一定不断会有新的发展。

参考文献:

[1]王磊,裴丽.光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息,2006,(4)

[2]何淑贞,王晓梅.光通信技术的新飞跃[J].网络电信,2004,(2)