动车组牵引供电系统故障模式影响与危害分析

动车组牵引供电系统故障模式影响与危害分析

孟庆导

中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266000

摘要：动车组牵引供电系统是车辆运行的重要组成部分，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了牵引变电相关故障原因分析及處理方法，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面探讨了接触悬挂及接触网相冷故障，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。

关键词：动车组；牵引供电系统；故障模式；危害

1前言

对动车组牵引供电系统故障的分析是一项实践性较强的综合性工作，其防治措施的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对牵引供电系统故障模式的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。

2牵引供电系统概述

2.1牵引供电系统供配电方式

牵引供电系统所使用的供配电方式主要为两种，即集中供电方式与分散供电方式。

2.1.1集中供电方式

集中供电方式是城市供电系统最常用的，是从城市电网接入电源，并且根据用电容量和城市轨道的长短来建立专门的变电站，沿着线通常要建立2～3座110kV和220kV的主变电所。35kV中压网络纵向连接上级变电所、下级牵引变电所以及降压变电所，构成电网的主体，下级各变电所以横向连通的的方式形成轨道交通的内部供电网络，这样集中供电的好处是便于城轨公司的集中管理，在出现任何供电问题时也能够集中解决。

2.1.2分散供电方式

分散供电方式是按照城规供电的原则来接入的，从城市电网引入多路电源，并由区域变电所进行降压供电，通常供电所使用的电压为19kV，以分散供电方式来为供电可以保障每一座牵引变电所和降压变电所都能获得双路电源，提升了供电的稳定性。

2.2牵引供电系统结构

的牵引供电系统主要由牵引变电所和牵引网两部分组成，这两者工作时可以根据供电系统的不同工作状态来进行调节，保证运行时牵引供电系统能够与之协调一致。的供电系统可以为电动车辆以外的动力照明负荷供电，如车站和区间的动力、照明系统以及其他用电设备。牵引供电系统的稳定性和安全性很重要，因其一旦发生故障，轻则致使列车晚点，重则导致重大安全事故。

3牵引变电相关故障原因分析及處理方法

3.1故障原因分析

在牵引所故障中断路器跳闸是最常见故障主要原因有以下几个方面：雷击引起牵引所跳闸、机车自身原因引起牵引所跳闸、过负荷引起牵引所跳闸、外界环境引起牵引所跳闸。

3.2故障处理及应对办法

在每年的雷雨季节来临前对管内的避雷设施及接地系统进行全面检查。检查内容主要包括牵引所、AT所、分区所处的避雷针及上网点处的避雷器及其引线等，保证这些避雷设备设施符合要求，以限制雷电波的幅值，从而减少跳闸次数。一旦雷击引起跳闸后要按要求去故障点巡视，要找出雷击点并检查设备损坏程度，进行相应处理。对于机车自身原因引起的跳闸作为设备管理单位加强与机务部门的联系来获得更多的信息，在确认为机车原因跳闸时对牵引所跳闸时机车所在位置进行检查，避免因机车故障对接触网设备造成损坏。对于过负荷引起的跳闸，首先从牵引所的整定值入手，只要稍微调高牵引所的整定值即可解决。因为这种现象不是每天都发生，而是间隔的发生，说明最大负荷时刚好与牵引所的整定值相差不多。

4接触悬挂及接触网相冷故障

4.1故障原因分析

接触悬挂及接触网常见的问题主要是关节及线岔处线间距不足，主要发生在承力索、接触线、弹性吊索、吊弦及接触悬挂设备之间。对照沪杭高铁接触网主要技术标准，导致故障发生的原因则是在外部环境的变化下，线索产生热胀冷缩等物理变化，这样则会导致接触网静态参数发生相应的变化，从而发生故障。同时如果记，施工过程中不能规范的进行电连接压接等，也会导致接触网故障的发生。

4.2故障处理办法

对于无法满足线间距动态标准要求时，则需要在线索上安装绝缘护线条和加装等位线，加装后还需要对其进行定期监测，确保其运行的正常而对于线索之间已经处于相磨状态时，则需要根据线索间距的变化规津来制定方案对接触悬挂进行调整，调整过程中要避免又寸设备所带来的损害发生，同时还要加强对冷建部位的测量工作，从而对静态数据的变化情况进行掌握，以便于及时发现问题。

5弓网故障

5.1常见弓网故障

随着速度的提高，高速接触网的动态变化显著增大，受电弓与接触网之间会出现离线现象，受电弓会因为磨损等产生划痕甚至损坏。常见弓网故障都是受电弓和接触网关系不良引起，要有脱弓、打弓、钻抬弓力机车自动降弓拉弧。

5.2故障处理办法

加强对接触网设备的监测、检测、检修。对重点设备他独子数据记录及分析，各部螺栓的紧固达到要求力矩严格按温度曲线安装、调整接触网设备，保证补偿装置、支持装置、定位器习、关弓线、电连接线在温度变化时不致影响受电弓取流或参数发生较大变化加强外部环境的监管。做如准绝路添乘及巡视，对上跨桥、上跨线、附近广告牌、塑料、节庆气球等及时发现及时处理，防止落到接触网上造成弓网故障对下发的动检数据应足够重视，仔细检查认真复测。

6避雷器

金属氧化物避雷器优点是产品体积小、重量轻、不易破损、运输安装方便，因此避雷器季身很少出现问题。

6.1避雷器常见故障

避雷器相关问题有避雷器爆裂。避雷器脱离器损坏。计数器避雷器失效。避雷器接地极损坏或电阻过大。

6.2故障处理办法

通常情况下避雷器都会安装在牵引所、所、分区所等各网点上，对于安装避雷器的重要部位要进行重点的检测和检查，而在检测这些重点部位时，也要对避雷器的运行状态进行确认。在避霍冷导安装前需要对其进行检验，同时采用正确的运输和储存方式，对避雷器脱离器、计数器和接地极进行定期的检查，同时还要对接地电阻进行测量，以便于能够及时发现问题，及时进行处理。而在雷雨季节到来时，则需要进行全面的检查，做好记录。

7提高高速铁路牵引供电系统可靠性的措施

7.1雷击承力索和正馈线的防护

目前来说，我国的高速铁路雷电防护在直击雷方面还未制定相应的措施，直击雷对高速铁路的危害严重，需要恰当的防护，更需国家制定相应措施，而在制定时参考的依据可以以电力系统110kv线路的防雷措施。可以使用提升保护线，专用避雷针，回流线等相应的防护措施。

7.2减少高压电缆故障的措施

7.2.1确保高压电缆材料质量

高速铁路使用的高压电缆应选用交流、单芯、铜导体，保护层为非磁性金属铠装层的27.5kV单项交流交联聚乙烯绝缘电缆，不得采用35kV普通电力电缆代替。

7.2.2规范电缆敷设

电缆敷设严格按照工艺标准实施，电缆在任何敷设方式及其全部路径条件的上下左右改变部位，都应满足电缆允许半径的要求，允许弯曲半径不得小于电缆外径的20倍，施工时注意不得损伤电缆。上下行供电线电缆应分沟敷设，电缆穿越道路、铁路时，应采用高强度PVC管穿管敷设，用作供电线的电缆必须敷设在电力电缆槽内时，应采取措施与电力电缆进行隔离。

8结束语

综上所述，加强对动车组牵引供电系统故障问题的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的牵引供电系统故障防治过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。

参考文献：

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