摘要：近年来，随着我国高科技的快速发展，电气工程及其自动化技术也有了很大的提升，电气工程及其自动化在铁路施工中也起着非常重要的作用，可以提高管控的结构整体情况，提高对于管理的及时性。
关键词：自动化技术；铁路；电气工程；应用
1 铁路施工中的电气工程以及自动化技术概述
电气工程属于现阶段实现快速发展的重要基础，科学技术长期的发展，电气工程与相关自动化建设形成了独立的系统。也从传统的技术领中摆脱出来，进入全新技术领域中，经历了从电磁学理论的建立到新革命时期电气工程技术学科，形成一个发展的过程，这种系统正迈向快捷、方便的方向，已经开始进入商业领域当中，我国处于工业主导经济阶段，为此只有大力发展工业才能促进经济发展，所以，只有电气工程以及自动化占有一席之地，才能够促进电气工程以及自动化长足发展，立足世界。
2 铁路电气工程中常见的自动化技术
2.1馈线自动化技术
馈线自动化是铁路电气工程中较为常用的一项自动化技术，按照技术特点，可将馈线模式分为以下几种：
2.1.1集中控制
这种馈线模式要求主站、通信系统及终端设备全部建成，并且都保持良好的运行状态，其中主站会借助通信系统，对终端设备的信息进行收集，经网络拓扑分析后，对故障进行精确定位，让到故障后，以远程摇控将故障区域隔离保持正常通电。
2.1.2综合控制
这种馈线模式的工作原理与集中控制基本相同，虽然可以对故障问题进行处理，但从实际情况上看，其效率较低，适用性并不是很高。
2.1.3分布式控制
该馈线模式可在较短的时间内对故障和非故障区域进行快速区分，使终端和主站的任务分开，大幅度提高故障处理效率。
2.2测控终端技术
测控终端技术优势明显，可对主站和子站的运行压力进行分配，还能对存在的故障进行自检，当检测到故障后，便会自动隔离故障进行处理，也不会爱恶劣气候影响，为铁路供电可靠性提供保障。
2.3通信技术
在铁路电气工程中，通信是重要组成部分，应用较为广泛的是光纤通信技术，该技术以光波作为信息的载波，以光导纤维作为信号传输的渠道，由此可使广波在光线中进行长距离传输，确保信息传输的实时性和有效性。
3 自动化技术在铁路电气工程中的具体应用
2.1信号电源监控
信号电源监控简称SMC，具体是指借助计算机技术、微电子技术、网络通信技术等，对铁路自动闭塞信号装置进行远程监控，对其运行状态检测，并对发现的异常及故障信息进行记录。SMC实质上就是SCADA技术在铁路信号电源上的应用，信号电源是较为重要的组成部分，加之对故障录波的特殊需求，因此可将SMC作为独立的高级应用功能。完整的信号电源监控系统具备的功能有：电压电流及开关状态的远程监视；高低压开关远程控制；电压异常报警；过流检测及故障录波等。
2.1.1系统结构
信息电源监控系统以下三个部分组成：主站层、通信通道、监控装置。为提高系统的性能，可以采用SCADA和信号电源监控一体化的方案，该监控系统能够使工作人员对运行状态进行掌握，解决盲目管理的问题，可以发现故障隐患，并进行快速处理，为供电可靠性提供强有力的保障。
2.1.2主站功能
由上文分析可知，SMC是铁路电力调度自动化系统中的高级应用，其可以实现的功能如下：
（1）运行监视功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆信号电源的接线图可在计算机屏幕上进行直观显示，通过查看，工作人员能对电压、电流等参数以及开关的状态予以实时掌握；可对能够反映出信号电源电压和电流变化趋势的曲线进行显示；可以通过列表的方式对开关位置变换事件顺序的记录结果进行显示。
（2）事件报警功能。当系统接收到异常的报警信息后，会展幕上自动弹出报警画面，并显示当关的信息，同时还辅以声光，提醒值班人员进行查看处理。
（3）故障录波功能。可对过流故障录波结果进行检索和显示，并且具有波形放大、缩小以及平移等功能，可通过对光标的移动，对波形上选定点的瞬时值进行测量，并下达人工录波指令。
（4）图形管理功能。图形管理分为以下几个部分，一级为布局图管理，二级为供电臂示意图管理，三级为车站图管理，可从一级图中对二级图进行调取，要求图表的绘制简单、便捷。
（5）参数读取与整定。主要包括如下内容：对现场监控装置的站址进行读取和整定；遥测越限及录波启动的整定值等。
2.2铁路线路自动化
铁路线路自动化简称FA，具体是指借助相关技术，对线路分段开关进行远程监控、故障定位及隔离，并对故障信息进行记录。FA是铁路电力调度自动化系统的子系统，其应当具备如下功能：线路故障就能够确定位、故障隔离、远程“三遥”等。该系统可对短路、小电流接地等故障进行检测和定位，并对故障进行隔离处理，非故障区段可恢复供电，该系统在铁路电气工程中的应用，能够使铁路电力线路的故障停电范围大幅度减小，同时，可对故障进行精确的定位，缩短了线路巡视检查的时间，使故障得到及时有效的处理，大幅度降低对铁路安全运行的影响。
2.2.1短路故障的处理
对线路中短路故障的隔离及恢复供电的方式有两种，一种是现场控制，另一种是远程遥控。
现场控制。采用的是V-T的控制方式，即电压-时间，其控制原理如下：当线路失压时，自动分段器会跳闸，当检测到一侧有电压，会在延迟一段时间后进行合闸，若是在预先设定好的时间内失压，则立即跳闸，并完成自锁。例如，线路中的A点出现永久性短路故障，系统以现场控制的方式对故障进行隔离，具体过程如下：故障发生后，重合器1先行跳闸，随后分段器1～4全部失压跳闸；重合器1合闸，分段器1合到故障上，重合器1重新跳开，分段器1再次失压跳开并自锁；重合器1再合闸，对非故障区段的线路恢复供电，当达到预定的延时以后，重合器2合闸，分段器4和分段器3依次合闸成功，分段器2合到故障上，重合器2跳开，分段器2～4失压跳闸，且分段器2自锁；重合器2合闸，分段器3和4依次合闸，非故障段线路供电恢复。由上述控制过程可知，现场控制无需通信，前期投资小，便于实现，但整个过程需要进行多次重合，会对用电设备造成较大的冲击。
2.2.2远程遥控
这种控制方式主要是利用通信网络，对线路中的负荷开关进行遥控，从而实现对故障的隔离，并对非故障区段恢复供电。仍以A点永久性短路故障为例，对远程遥控的过程进行分析。故障发生后，重合器1跳开，设置在现场的FTU和RTU会利用通信网络将故障检测结果传给FA控制主站；重合器1与分段器1处开关检测出故障电流，其它开关处无故障电流通过，由此判定故障点在分段器1和分段器2之间，此时主站通过遥控使分段器1和分段器2同时跳开，并合上重合器1和重合器2，故障区段被隔离，非故障区段恢复供电。通过分析可知，这种控制方式的过程简单，开关动作次数少，对系统造成的冲击较小，但需要进行远程通信，投资相对较高。
2.2.3小电流故障的处理
当线路出现此类故障时，零序电流会从故障点两侧流向故障点，该电流的初始极性相反，若是故障点处于线路的末端时，在该故障点前方的FTU侧量到的零序电流值最大。根据这一情况，可快速对小电流故障的位置进行准确判断。
结束语：
提高铁路施工中电气工程及其自动化技术对整个铁路业，对整个电气自动化行业都会是很大的帮助，在推动社会的发展上无疑也具有重大的意义，对社会也是一种保障，我国倡导可持续发展战略，以此来实现可持续发展，推动相关技术的完善，推动铁路的发展，推动整个社会的发展。
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论文作者:岳耀辉
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/17
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