交通是國民經濟的基礎性、先導性、戰略性產業，是經濟社會發展的重要支撐和強力引擎。加快交通強國建設對于推動我國經濟社會高質量發展、構建新發展格局具有重大意義。
如今，軌道交通已成為人們日常出行以及貨運的重要方式，但多數人并不知道，那些奔馳的列車，其動力往往來自于數千里外的電廠，發出的電能通過輸電系統，“千里迢迢”地輸入鐵路系統。
多年來，我國不斷推進鐵路行業電氣化建設，加大既有干線電氣化改造力度，提高鐵路電氣化牽引比重。據統計，截至2023年底，我國鐵路營業里程已達到15.9萬公里，其電氣化率高達73.8%。
近年來，國家層面相繼出臺了《交通強國建設綱要》《國家綜合立體交通網規劃綱要》《數字交通“十四五”發展規劃》等一系列政策文件，再加上“雙碳”目標的推進，我國軌道交通電氣化與數字化建設迎來新一輪變革，如何打造更加安全、可靠、高效、綠色的運輸系統，成為軌道交通領域的重要課題。
三大發展挑戰
現階段，我國軌道交通電氣化面臨的難點主要包括以下幾個方面：
一是電氣設備復雜且易受環境影響：軌道交通列車上安裝大量電氣設備，這些設備在震動、高溫、高濕和高負荷的環境下長時間運轉，導致設備溫度不斷升高，內部絕緣材質性能下降，容易發生絕緣擊穿，進而引發火災等安全隱患。
二是系統彈性不足，對供電系統穩定性要求高：目前，軌道交通電氣化牽引供電系統較為依賴電網，能量供給路徑相對單一，自身應急保電能力較弱。這種依賴性使得在電網出現故障時，軌道交通系統的供電穩定性可能會受到威脅。同時，由于光伏、風電等新能源的供給存在間歇性，這也難以像傳統電廠支撐的高壓電網般穩定，建立多能互補的新型電力系統也存在種種挑戰。
三是智能化與綠色化技術革新要求高：隨著“交通強國”、“質量強國”和“雙碳目標”等國家戰略的實施，對軌道交通智能化和綠色化技術提出了更高的要求。這不僅需要技術創新，還需要在電氣化設備以及運維上加大變革。
施耐德電氣深度洞察軌道交通行業市場需求及痛點，通過數字化和電氣化簡化系統管理，以提供安全、可靠、高效的運輸。其面向軌道交通和城市運輸的EcoStruxure解決方案可幫助主管部門和運營商構建智能運輸系統，實現穩定的電力供應并提高運營效率。
三大應用場景
1.牽引變電
牽引變電作為高鐵接觸網供電系統的重要組成部分，其主要功能是將高壓三相交流電轉換為適合高鐵使用的單相交流電，并通過接觸網將電能傳輸給電力機車。為確保牽引變電過程的安全可靠和實時性，施耐德電氣WS-G氣體絕緣開關柜（GIS）設備被廣泛應用于牽引變電場景，可以為中壓配電帶來了更高的安全性和可靠性，并通過優化設計提供高水平的產品性能。
施耐德電氣的GIS（氣體絕緣開關柜）完整數字化方案由軟件和硬件兩部分組成。具體來說，硬件部分包括WIG（氣體絕緣開關柜）和傳感器，而軟件部分則負責分析和控制。
在硬件方面，GIS系統由多個模塊化隔間組成，如斷路器隔間和填充氣體的母線隔間，并通過氣密隔斷將它們分隔開來。這些隔間的設計旨在實現單一電源的維護，同時最大限度地減少對鄰近部分的損壞并保護人員安全。此外，GIS系統還配備了溫度補償性氣體密度監測設備，以顯示氣體狀態并提供遠程指示。PD傳感器用于監測局部放電，能夠實時地將數據傳輸到控制中心。
在軟件方面，施耐德電氣提供一系列用于變電站自動化和控制的高級配電管理系統模塊，能夠實現對GIS系統的全面監控和管理，確保系統的可靠性和安全性。
2.信號箱變
高鐵信號箱變不僅是高鐵系統中不可或缺的電力供應設施，更是現代鐵路信號系統智能化、自動化的重要體現。其主要負責為鐵路信號設備提供電力支持，因對安全等級要求較高，高鐵信號箱變的設計和應用在技術上具有高度復雜性和專業性。
施耐德電氣RM6-S中壓開關柜在高鐵信號箱變的應用頗多，其緊湊型設計和全絕緣特性，使其非常適合用于高鐵信號箱變這樣需要高可靠性和安全性的場景。
據了解，RM6-S系列開關柜是緊湊型中壓開關柜，適用于12-24kV的電力系統。這種緊湊性使得RM6-S能夠在有限的空間內提供完整的中壓功能單元，包括連接、供電和保護變壓器的能力，可在有限的空間內集成多種功能，完美符合高鐵信號箱變的應用需求。
此外，RM6-S系列開關柜采用氣體絕緣技術，具有全絕緣和全密封的特點。這種絕緣方式，不僅提高了設備的可靠性和安全性，還減少了維護需求和停機時間，對于高鐵信號箱變的穩定運行至關重要。
目前高鐵信號箱變正在朝著智能化、高效化和綠色化方向更新迭代。而施耐德電氣全新一代的綠色智能環網柜——RM AirSeT環保氣體絕緣環網柜憑借其環保、安全、智能的特點，在高鐵信號箱變的應用中具有顯著的優勢。
RM AirSeT采用干燥空氣作為絕緣介質，這種介質不僅無污染，而且無需回收處理，符合環保要求。其次，RM AirSeT基于并聯真空開斷技術開發了三工位負荷開關/熔斷器組合電器功能，符合鐵路箱變應用習慣，兼具電氣性能和環保需求，保障了鐵路沿線的信號的電力供應。RM AirSeT還具備模塊化設計，支持即插即用，能夠靈活組合，滿足不同應用場景的需求。其數字化技術的應用，如狀態監測傳感技術和分布式DTU Easergy T300，可以實現在線實時監測和預測性預防性資產管理，進一步提升了高鐵信號箱變的智能化水平。
3.車站系統
軌道交通的車站系統不僅需要提供穩定可靠的電力支持，還需要根據不同的用電需求進行靈活的電力分配和管理。施耐德電氣中低壓一體化的數字化解決方案，通過集成中壓、低壓和終端配電系統，能夠提供全面的電力設備和軟件服務，以實現高效、可靠和智能化的配電管理。
據了解，施耐德電氣中低壓一體化的數字化解決方案在我國軌道交通領域的多個工程項目中發揮了關鍵作用。例如，在某個綜合交通樞紐項目建設和后期運維中，施耐德電氣的智能配電解決方案幫助實現了數字化重啟，并為某市交通系統提供了覆蓋互聯互通產品、邊緣控制軟件以及應用與分析服務的三層中低壓一體化數字配電解決方案。
值得關注的是，施耐德電氣立足中國市場需求，推出了新一代EvoPacT HVX中壓智能真空斷路器及新一代PIX中壓智能空氣絕緣開關柜。可提供完整靈活的智能解決方案和優異的參數性能，提高了產品可靠性，大大提升了特殊應用場景的適用性，助力用戶實現安全、可靠和高效率的電氣設備運行和監控。此外，施耐德電氣的數字化技術實力和豐富的可持續發展經驗，使其能夠為軌道交通行業打造源網荷儲一體化微電網解決方案，最大化實現新能源自消納比率，并具有高度靈活性和適應性。
如今，發展新質生產力、加快新型電力系統建設，已經成為軌道交通高質量發展的核心要義。作為全球能源管理和自動化領域的數字化轉型專家，施耐德電氣多年來不斷助力軌道交通行業實現更可靠、可持續和高效的基礎設施建設，為構建智慧軌道交通注入了新動能。
未來，施耐德電氣將持續深耕軌道交通行業，積極探索軌道交通行業數字化與綠色化發展的實踐路徑，助力我國軌道交通產業向安全、高效、綠色、智慧方向發展，助力我國軌道交通綜合實力提升。
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