电气化铁路牵引供电系统的管理与维护刘玉江

电气化铁路牵引供电系统的管理与维护刘玉江

刘玉江

（中国铁路哈尔滨局集团有限公司供电处黑龙江省哈尔滨市150006）

摘要：众所周知，牵引供电系统是高速铁路的关键部件之一，其质量直接关系到高速铁路的正常运行。因此，为了保证牵引供电系统的良好运行和发挥关键作用，必须投入更多的人力物力进行管理维护工作。

关键词：电气化铁路；牵引供电系统；维护管理

前言

电气化铁路大部分采用单相交流牵引供电，但是各国的牵引供电制式有所不同，德国等中、北欧国家受历史影响采用16.7Hz单相交流供电，法国、英国等国家电网电压等级高、短路容量大，采用单相变压器给铁路供电，而日本受某些地区薄弱电网影响采用Scott平衡变压器给铁路供电，我国采用单相工频交流牵引供电方式。

1高速铁路牵引供电系统组成

在铁路系统运行过程中，牵引供电系统为列车的正常运营提供了动力支持。由于高速铁路列车运行密度大、车辆运行速度快、列车运行可靠性要求比较高，所以高速铁路列车设备选型和技术方案和普通铁路均有所不同。高速铁路牵引供电系统主要可以划分为接触网和牵引变电所两个组成部分。其中，牵引变电所主要通过牵引变压器将区域电力系统电源变压为适合电力机车运行的电压，然后利用馈线将电压引到接触网。电力机车通过受电弓从接触网获得连续电能，为其运营提供足够的能量。

2牵引供电系统技术特性

2.1可靠性

牵引供电系统必须具备科学的冗余设计体系、高质量的设备与施工体系，为列车运行提供可靠的能量支持。

2.2可用性

外界故障或内部人员疏忽引起的故障不至于导致系统的失效。如双回路供电、接触网系统合理电分段，结构稳定、智能化继电保护控制系统。

2.3可维护性

建立系统维修体制，牵引供电系统应保障不间断供电，采用少维护、免维修产品。

2.4安全性

采取合适的、具有可操作性的安全管理措施避免出现安全性灾难；牵引供电系统不应产生铁路内部危害性干扰及对与其他系统的危害性相互作用的影响。

3牵引供电系统的管理模式

通常情况下，高速铁路具有行车密度大、运行速度快等特点，再加上常常运行于隧道、高架桥梁这些特殊的场所，使得高速铁路的维护工作开展起来比较困难，主要就是在列车间隙的“天窗点”开展高速铁路的日常维护工作。正是考虑到高速铁路日常维护的困难，很多的国家更倾向于采用综合维修管理的模式来开展高速铁路的维护工作。所谓综合维修管理，可以这样理解，其实质上就是统一性的管理工务、信号、通信及供电4大系统的维护、检修作业，充分的把握并合理的利用维修“天窗”时间，有规律的、自行的开展各系统的维护工作。要想成功的实现协调配合、统一管理的目标，一个必要的条件就是需要对高速铁路的维修工区进行详细的划分，分为工务、通信、信号及供电四个主要的综合维修工区，通过区域的合理划分，明确各工区的职责，各工区要承担维修、管理自己的系统的责任。

4电气化铁路牵引供电系统保养维修模式

4.1保养

牵引供电系统的保养通常指的是有规律的、定期地对牵引供电系统设备开展一些预防性的预防和维护措施。另外，在工程设计、施工环节，可以合理地多投入一些一次性投资，实现设计的标准化和定型化。还一点需要特别注意的是，要最大可能的选用那些安全性能高、可靠性强的材料和设备，这对于实现变配电设备、接触网免维护的目标是大有益处的。如果选用那些在质量和性能上存在安全问题的材料、设备，将大大增加日后的巡视、维护工作的难度。正常情况下，维护和巡视涉及四个方面的内容:

(1)需要检查电气连接是否可靠、零部件是否松脱或烧伤、电气回路有无烧伤等;

(2)使用2C装置和4C装置来全面、系统地检查和分析牵引供电系统;

(3)对接触网支柱号码和相关的标识进行检查，并以实际的情况为依据，实时地更新;

(4)按周期轮班制添乘动车组，再利用接触网检测车来观察弓网运行状态、外部环境等。

4.2维修

牵引供电系统的维修主要指的是使用接触网检测车来检测和分析牵引供电系统的运行状态，再将获取的数据与原始的数据进行比较分析，从而制定出最为可行的维修方案。当前，往往采用周期检测、全面检查、专业化集中修、专项整治和外部环境整治等方式来保证牵引供电系统的安全、稳定运行，其中专项整治和外部环境整治是最为耗费人力、时间的。深入分析其中的原因，不难发现设计施工标准、施工工艺及材料设备选型、质量、性能等因素直接关系到专项整治和外部环境整治的效果，因而在高速铁路通车运营后，一些潜在的安全隐患、未能在施工过程中解决的疑难问题很难一次性解决，只能采取一些临时的措施来处理，多次重复的检查需要花费大量的时间、人力。综上所述，在建高速铁路之前，需要明确相关的建设、技术标准，并选用自动化程度高、可靠性强、性能好、质量硬的设备。除此之外，还需要做到以下几点:

(1)工程设计初期，设计单位需要充分的咨询并合理的采纳建设、施工、运营管理等多个单位的建议。同时，以获得的建议为依据，不断地改进、完善设计方案，并做好相关的施工组织设计;

(2)建设单位需强化建设管理，制订出最为科学、合理的建设工期，并要对设计、施工质量提出相应的要求;

(3)施工单位需强化施工管理，施工的过程中需要时刻遵守工艺工法、施工标准，从而保证施工质量;

(4)运营管理单位需提前的对设计方案、牵引供电系统的组成、施工工艺和流程等有着深入的了解。

(5)在施工完成后，需要做好系统地联试联调，如果能够满足相关的技术标准，才能开展后续的竣工验收和初验工作。

4.3抢修组织

一是坚持“先行供电、先通后复和先通一线”的原则，需在最短的时间内将受到影响的线路疏通好，使得设备能够重新正常运转起来;二是管理者能够根据事故情况，及时的制定出抢修预案，如直接供电、迂回供电、越区供电等供电方式下的保护定值组别转换、倒闸作业流程等;三是要尽可能使接触网作业车处于正常的状态中，做好随时上线的准备;四是接触网工区获取上级部门发送的抢修通知后，要以抢修预案、事故状况为依据，拿好拿全所需的抢修工具、材料，白天需要在15分钟内做好准备并出发，而夜间必须在20分钟内准好准备并出发。

结束语

做好高速铁路牵引供电系统的管理和维护工作是十分必要的，不仅能够保证列车正常运行，准时准点到站，还使得高速铁路的可靠性和正点率得到民众的相信，推动了我国铁路事业的发展。

参考文献：

[1]李群湛.论新一代牵引供电系统及其关键技术[J].西南交通大学学报，2014，49(4)：559-568.

[2]周福林.同相供电系统结构与控制策略研究[D].成都：西南交通大学，2012.