引論：我們?yōu)槟砹?篇電氣化鐵路論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
電氣化鐵路論文:電氣化論文：當(dāng)代電氣化鐵路自動化芻議
本文作者：倪彬彬工作單位：中鐵七局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司
通信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)是自動化數(shù)據(jù)的傳輸通道，是自動化系統(tǒng)的重要組成部分。在調(diào)度自動化技術(shù)和產(chǎn)品日益成熟的今天，通信系統(tǒng)的性能優(yōu)劣、與否成為鐵路電力調(diào)度自動化系統(tǒng)建設(shè)能否成功的關(guān)鍵。
供電調(diào)度自動化中的軟件系統(tǒng)
（1）系統(tǒng)軟件。這里主要指的自動化系統(tǒng)的操作系統(tǒng)，而就目前國內(nèi)鐵路系統(tǒng)中最為常用的操作系統(tǒng)主要就是微軟系統(tǒng)專門為企業(yè)用戶以及部門用戶所設(shè)計的WindowsNT以及Unix等，由于Windows系統(tǒng)具有較好的運(yùn)行性能以及系統(tǒng)穩(wěn)定性，可以很好的勝任嚴(yán)格、繁重以及復(fù)雜的企業(yè)人物，并且可以適用于這種操作系統(tǒng)中的軟件也非常豐富，在操作上比較方便，因此目前在鐵路自動化系統(tǒng)中得到了較為廣泛的使用。（2）應(yīng)用軟件。一是SCADA支撐軟件。對于支撐軟件而言，包括前置機(jī)通信、報表程序、圖形管理系統(tǒng)以及實(shí)時數(shù)據(jù)庫等幾部分組成，主要是負(fù)責(zé)應(yīng)用功能軟件和操作系統(tǒng)之間的連接，依靠這種軟件不僅可以大大降低操作系統(tǒng)在操作上的負(fù)責(zé)性，同時也可以實(shí)現(xiàn)對操作系統(tǒng)服務(wù)功能上的擴(kuò)充和豐富，同時也為應(yīng)用功能軟件提供更為有效和靈活的數(shù)據(jù)存儲、交換、操作以及處理等內(nèi)容上的綜合服務(wù)機(jī)制。在具體的結(jié)構(gòu)組成中，首先是前置機(jī)通信。前置機(jī)主要負(fù)責(zé)給系統(tǒng)提供各種內(nèi)容上的通信規(guī)約庫，實(shí)現(xiàn)對常用遠(yuǎn)動通信規(guī)約上的支持，包括IEC870.5-101/102/104、1801、CDT等等，同時可以比較靈活的依照用戶的要求對規(guī)約進(jìn)行修改或增加，不需要退出程序而可以在線增加；在報表程序上，包括報表制作、打印軟件、報表顯示以及相關(guān)的管理軟件，可以制作各種不同時期和階段的報表以及事故追憶報表，并可以進(jìn)行各類復(fù)雜的計算和數(shù)據(jù)統(tǒng)計。此外在報表程序可以實(shí)現(xiàn)對各種文字、曲線以及圖形上的嵌入，對統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行形象的顯示，其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)結(jié)果和html文件或者是Excel文件可以實(shí)現(xiàn)兼容，便于其他軟件的利用。
通信系統(tǒng)
鐵路電力調(diào)度自動化系統(tǒng)可以基于E1接口構(gòu)建專用通信網(wǎng)絡(luò)。具體思路是，調(diào)度中心、車站均作為通信節(jié)點(diǎn)，每個通信節(jié)點(diǎn)向通信專業(yè)申請兩個E1接口，經(jīng)接入設(shè)備引入，組成2M環(huán)型通道。該通信方案全部采用數(shù)字接口，具有中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)少、穩(wěn)定性好、性高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；每個站端設(shè)備都有兩個數(shù)據(jù)傳輸方向，當(dāng)一個方向的通道故障時可以自動切換至另一個方向，在SDH自愈光纖網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步組成基于E1的環(huán)型冗余通道，大大了通信系統(tǒng)的性。
電氣化鐵路論文:電氣化鐵路10kV貫通線系統(tǒng)絕緣遭雷擊損壞的研究和預(yù)防
摘 要:文章介紹了電氣化鐵路10kV貫通線系統(tǒng)遭受雷擊的表現(xiàn)形式,分析了10kV貫通線系統(tǒng)遭受雷擊的原因,提出了防止10kV貫通線雷擊損壞的研究與預(yù)防。
關(guān)鍵詞:10kV貫通線系統(tǒng);雷擊損壞;研究與預(yù)防
內(nèi)蒙古境內(nèi)高原起伏、地勢起伏不平,雷電活動強(qiáng)烈,電氣化鐵路處于高、強(qiáng)雷區(qū),10kV貫通線系統(tǒng)經(jīng)常遭受雷電襲擊,造成配電所跳閘停電、擊毀10kV貫通線支柱等供電故障,嚴(yán)重影響鐵路行車安全,因此加強(qiáng)10kV貫通線系統(tǒng)絕緣遭雷擊損壞的研究和預(yù)防具有重要意義。
一、10kV貫通線系統(tǒng)遭受雷擊的現(xiàn)象
電氣化鐵路10kV貫通線是戶外供電裝置,經(jīng)常遭受風(fēng)、雨、雷擊等惡劣氣候條件的影響,一旦受到雷電侵入,將對10kV貫通線造成嚴(yán)重的危害性,具體現(xiàn)象為:①雷電擊穿10kV貫通線高壓絕緣子,使10kV貫通線故障停電。②引起10kV配電所跳閘,中斷供電使鐵路運(yùn)輸無信號而癱瘓。③在隧道中,由于10kV貫通線用電纜敷設(shè),一旦遭雷擊查找故障特別困難,因而造成停電時間較長,致使鐵路運(yùn)輸很難及時恢復(fù)。
二、雷擊10kV貫通線的特點(diǎn)
雷擊10kV貫通線包括直接雷擊和感應(yīng)雷擊等。
直接雷擊是指雷電直接作用于貫通線上,使其產(chǎn)生直擊雷過電壓,過電壓疊加后其峰值可達(dá)上千千伏甚至更高,導(dǎo)致10kV貫通線設(shè)備燒損。
感應(yīng)雷擊是指雷電作用于10kV貫通線附近,雷擊對地放電后,空氣中迅速變化的電磁場在10kV貫通線上產(chǎn)生感應(yīng)過電壓。感應(yīng)過電壓一般為數(shù)百千伏,引發(fā)10kV貫通線跳閘事故較多,但比直接雷擊危害性較小。
三、10kV貫通線系統(tǒng)遭受雷擊的原因
(一)避雷器性能不佳
以前電氣化鐵路10kV貫通線所使用的各種避雷器,其性能指標(biāo)不僅不高,而且穩(wěn)定性也很差,需要進(jìn)一步提高,像作為主要性能指標(biāo)的“避雷器失效率”一直以來都是一個問題。避雷器一旦失效,不僅需要讓使用方立即察覺,而且需要保障其呈開路狀態(tài),否則將帶來無法估量的損失。因此我們不選用常規(guī)閥型避雷器和氧化鋅避雷器,而采用的自托式氧化鋅避雷器進(jìn)行放電預(yù)防。
(二)接地電阻較大,從而降低10kV貫通線耐雷水平
電氣化鐵道沿線為實(shí)線性黃土,土壤電阻率普遍較高,尤其是大準(zhǔn)鐵路唐公塔~清水河、丹州營~黍地溝,多處于巖石地段,因此制作低電阻地網(wǎng)十分困難,而且投入很大;使用常規(guī)方法作成地網(wǎng)后 ,其接地電阻大都隨著時間的推移而不斷增高,而且隨一年四季氣候的變化而不斷變化。用常規(guī)方法做成的地網(wǎng),其常規(guī)金屬接地極很容易被酸、堿、鹽和土壤中污染物所腐蝕,在腐蝕過程中不僅其接地電阻不斷增加,而且其壽命都很短,一般不超過3年。
(三)10kV貫通線的接地數(shù)量不足
大準(zhǔn)鐵路全線264km,10kV貫通線的隔離開關(guān)、電纜頭、變電臺及部分桿塔都有接地裝置,但多年來,被鐵路沿線村民偷盜嚴(yán)重,有部分丟失,已經(jīng)起不到接地作用,因此10kV貫通線的接地數(shù)量應(yīng)及時補(bǔ)足。
四、10kV貫通線系統(tǒng)絕緣遭雷擊損壞研究與預(yù)防的分析
經(jīng)過實(shí)地了解和查看設(shè)計10kV配電所在輸入端已安裝有額定電壓10kV的高壓避雷器;輸出端都裝有額定電壓10kV的避雷器。根據(jù)多年的運(yùn)行情況來看,配電所遭受雷擊損壞的設(shè)備概率很低,可以說配電所的前后兩級避雷器已經(jīng)很好地起到了防雷保護(hù)的作用。但是各地反應(yīng)在配電所兩端架空10kV貫通線上,每年多次發(fā)生因雷擊而造成10kV貫通線絕緣子被擊穿損壞,從而造成故障停電中斷行車的事故屢見不鮮。
10kV貫通線絕緣子所能承受的絕緣耐壓約為35kV,而雷電直接擊中10kV貫通線某點(diǎn)上,雷電流從落雷點(diǎn)沿10kV貫通線向兩端傳輸過程中產(chǎn)生的沖擊電壓約為1500kV,是10kV貫通線絕緣耐壓的42.8倍多,將擊穿10kV貫通線的絕緣子。
其沖擊電壓按下式計算:
U=L·di/dt
式中:L為10kV貫通線的沖擊電感,通常取L=1.5μΗ/m
di取10kA dt取10μs
U=L·di/dt
=1500×106×(10×103/10×106)
=1.5×106V
距落雷點(diǎn)不同距離D的沖擊電壓由下表可知:
D(m)50100150200
U(kV)75150225300
因此,我們可以得出一個簡單的結(jié)論:10kV配電所10kV側(cè)的避雷器,只能保護(hù)10kV配電所本身的所用變壓器和開關(guān)設(shè)備,對于稍遠(yuǎn)一點(diǎn)的10kV貫通線上某點(diǎn)(如配電所幾百米)遭直接雷擊,由于在傳輸過程中感抗的作用,由(U=L·di/dt)產(chǎn)生的高脈沖電壓將擊穿10kV貫通線支柱的絕緣子 ,根本起不到保護(hù)作用。
五、電氣化鐵路10kV貫通線系統(tǒng)防雷方法及預(yù)防措施
10kV貫通線雷電防護(hù)的重點(diǎn)是在鐵路沿線設(shè)備上安裝避雷器,使雷電通過避雷器經(jīng)泄流流入大地,從而達(dá)到保護(hù)10kV貫通線支持裝置中絕緣子的目的。
根據(jù)各地運(yùn)行情況分析,10kV貫通線雷電預(yù)防的具體措施是:(1)10kV貫通線在電纜頭、變電臺上安裝10kV自托式氧化鋅避雷器。根據(jù)10kV貫通線受雷擊原因和概率分析,在常遭雷擊的多雷區(qū)段(如大紅城~雞鳴驛段),在10kV架空線路上各2公里安裝1組自托式氧化鋅避雷器。強(qiáng)雷區(qū)(如外西溝~新店子951電源線)安裝等距離的架空地線;(2)在隧道出、入口兩端的電纜終端頭上各裝設(shè)一組自托式氧化鋅避雷器;在10kV貫通線關(guān)鍵設(shè)備上(如分段開關(guān)、隔離開關(guān)等處)應(yīng)分別裝設(shè)一組自托式氧化鋅避雷器。(3)由于10kV貫通線的操作過電壓較高,一般是工作電壓的2.5~2.8倍,因此避雷器在選擇時,應(yīng)考慮避雷器標(biāo)稱放電電流值足夠大,保護(hù)水平(殘壓峰值)應(yīng)低于10kV貫通線絕緣子的耐壓。(4)在電氣化鐵路沿線10kV貫通線桿塔每隔1公里做一地網(wǎng)與10kV貫通線桿塔橫擔(dān)或水泥柱接地,使每組地網(wǎng)的接地電阻符合要求。原有地網(wǎng)接地電阻≤10Ω的不做補(bǔ)充地網(wǎng)。如土壤電阻率≤1 000Ω·m以下地區(qū),接地電阻≤10Ω。若土壤電阻率>1 000Ω· m以上地區(qū),接地電阻≥20Ω,應(yīng)補(bǔ)充地網(wǎng),采用長效降阻接地極和長效降阻劑制作接地網(wǎng),從而降低接地電阻值,使接地網(wǎng)長期處于低電阻狀態(tài),達(dá)到防止雷擊損壞電氣化鐵路電器設(shè)備的目的。
電氣化鐵路論文:電氣化鐵路牽引機(jī)車對濮陽電網(wǎng)安全的影響和對策
作者：劉同和 馮景穩(wěn) 趙少鋒
摘要：通過模擬計算電氣化鐵路牽引機(jī)車對濮陽電網(wǎng)造成的電壓畸變、負(fù)序分量、電流諧波，指出應(yīng)從源頭治理電網(wǎng)諧波，希望引起有關(guān)部門的注意。
關(guān)鍵詞： 電氣化鐵路 濮陽電網(wǎng) 牽引變電站 負(fù)序分量 負(fù)序電流
0 引言
在電氣化鐵路上行駛的電力機(jī)車是單相的非線性負(fù)荷，由于功率大，分布廣，而且三相不對稱，在其運(yùn)行過程中必然會有較大的負(fù)序電流和高次諧波注入電網(wǎng)，從而使電能質(zhì)量受到影響。山西中南部（山西長治到山東日照）電氣化鐵路濮陽段建成和運(yùn)營以后,單相牽引整流沖擊負(fù)荷將會破壞濮陽地區(qū)電力系統(tǒng)對稱運(yùn)行的狀態(tài)。
本文探討電鐵負(fù)荷在用電過程中產(chǎn)生諧波及負(fù)序?qū)﹄娋W(wǎng)的影響，提出相應(yīng)的治理措施，減少電鐵對電網(wǎng)的影響，降低電鐵產(chǎn)生的危害
1 濮陽供電區(qū)特點(diǎn)
濮陽供電區(qū)已形成以倉頡500kv變和國電濮熱龐王電廠為主要電源支撐的220kv電網(wǎng)，同時通過湯陰變～濮陽變、鶴壁電廠～岳村變、濮陽變～滑縣變?nèi)?20kv線路同安陽供電區(qū)、鶴壁供電區(qū)相聯(lián)。
山西中南部泰電氣化鐵路)在濮陽地區(qū)設(shè)有2座220 kv牽引變電站，即濮西牽引站、范縣牽引站。濮西牽引站的電源由濮陽和茂元兩座220 kv變電站分別單回饋供，范縣牽引站的電源由岳村和仲由兩座220 kv變電站分別單回饋供。每座牽引站采用4臺單相容量為31.5mv的單相變壓器，分別組合成兩組v/v接線牽引變壓器。
2 牽引供電系統(tǒng)的組成
電氣化鐵路從地方引入220kv電源，通過牽引變電所降壓至27.5kv送至電力機(jī)車的整個系統(tǒng)叫牽引供電系統(tǒng)。牽引供電系統(tǒng)由以下幾部分組成：地方變電站、220kv(110kv)輸電線、牽引變電所、27.5kv饋電線、接觸網(wǎng)、電力機(jī)車、軌回流線、地回流線。
牽引變電所對接觸網(wǎng)的供電有兩種方式：單邊供電和雙邊供電。接觸網(wǎng)通常在相鄰兩牽引變電所的中央斷開，將兩牽引變電所間兩個供電臂的接觸網(wǎng)分為兩個供電分區(qū)。如果在中央斷開處裝設(shè)開關(guān)設(shè)備，可將兩供電分區(qū)連通，此處稱為分區(qū)亭。將分區(qū)亭的斷路器閉合，則相鄰牽引變電所間的兩個接觸網(wǎng)供電分區(qū)可同時從兩變電所獲得電能。
3 牽引電流的性質(zhì)及危害
牽引電流是波動的，在振幅、相角、諧波含量上等方面將由機(jī)車設(shè)備的型號、數(shù)量、分布及其運(yùn)行狀態(tài)，如正常行運(yùn)、加速度、滑轉(zhuǎn)與制動所決定；還受供電電路參數(shù)所影響，與有剩磁通的變壓器突然連接，必然會出現(xiàn)較大的勵磁涌流。此外機(jī)車進(jìn)站停車也需要按照信號改變速度，機(jī)車電流往往在幾秒鐘或更短期間內(nèi)從零變化到滿負(fù)載，或從滿負(fù)載到零。
經(jīng)過模擬計算分析，受牽引站投運(yùn)影響最顯著的，就是提供電源的 220 kv 變電站以及并網(wǎng)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組。經(jīng)計算濮西牽、范縣牽2座牽引站接入電網(wǎng)運(yùn)行時，它們分別向供電站220 kv母線(公共連接點(diǎn))上注入的諧波電流都超過國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許值，并導(dǎo)致了220 kv母線電壓總畸變率也超過國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許值(2.0%)。
電鐵牽引站的投入，使各個發(fā)電廠機(jī)組入口處承受負(fù)序電流。對大容量發(fā)電機(jī)組的影響較小，如龐王電廠1號機(jī)，其i2／in值僅為0.007，對小容量發(fā)電機(jī)組的影響較大，如濮陽熱電廠2號機(jī)，它的i2／in值達(dá)到0.059。
綜合背景負(fù)序和電鐵牽引站投運(yùn)而引起的負(fù)序電流分量，各個機(jī)組入口處的負(fù)序電流值均低于國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許值。但是，隨著電鐵運(yùn)輸量的不斷增大，電鐵牽引站引起的負(fù)序電流分量仍可能會相應(yīng)增大。因此，為保障發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行，必須在發(fā)電機(jī)組的入口處加強(qiáng)對負(fù)序電流的監(jiān)測和保護(hù)。
4 結(jié)論
（1）由于電氣化鐵路牽引機(jī)車產(chǎn)生的三相不平衡諧波，除了會引起發(fā)電機(jī)、供電變壓器局部過熱，增加附加損耗，還可引起高壓電纜浸漬絕緣的局部放電，以及介損和溫升的增大，會干擾繼電保護(hù)和自動重合閘的正常動作。
（2）鐵道部門在設(shè)計、生產(chǎn)、運(yùn)營各部門充分考慮電力牽引負(fù)荷的特殊性，在電力機(jī)車上和牽引站內(nèi)對高次諧波采取消化措施，從源頭上減少諧波對電網(wǎng)的影響。電氣化鐵路在三相電壓不平衡和諧波方面對電力系統(tǒng)的影響較大，因此在電氣化鐵路的規(guī)劃和建設(shè)階段，可在多個牽引變電站采用換相的方式將電氣化鐵路接入電力系統(tǒng)。鐵路調(diào)度盡力使電力機(jī)車均勻運(yùn)行，以有效利用換相措施抑制負(fù)序電流的增加，
電氣化鐵路論文:電氣化鐵路建設(shè)中的綜合管理系統(tǒng)
鐵路牽引供電系統(tǒng)的綜合管理信息系統(tǒng)近年來，各鐵路供電管理部門為了提高自身的管理水平及生產(chǎn)設(shè)備的利用率，分別建立了管理信息系統(tǒng)(MIS)和調(diào)度自動化系統(tǒng)(SCADA)等。這些系統(tǒng)的建立無疑為鐵路供電管理部門生產(chǎn)管理水平的提高起到了積極的推動作用。但是，隨著計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和企業(yè)生產(chǎn)管理水平的提高，各種應(yīng)用系統(tǒng)存在的固有問題也逐漸顯露出來。 對于管理信息系統(tǒng)(Mls)，由于供電管理部門生產(chǎn)管理工作中幾乎所有業(yè)務(wù)工作都與空間信息有關(guān)，而目前建立的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫難以直接動態(tài)地描述空間信息，不能將牽引供電設(shè)施圖件與表結(jié)構(gòu)的屬性信息一同置于數(shù)據(jù)庫管理之下。 地理信息系統(tǒng)GIS(C袍ograPhyl到Foryna-tion勿stem)是從20世紀(jì)60年代開始逐漸發(fā)展起來的新技術(shù)，它是集計算機(jī)科學(xué)、地理地質(zhì)學(xué)、測繪科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)和管理科學(xué)等為一體的多學(xué)科結(jié)合的新邊緣科學(xué)。它是融合計算機(jī)圖形和數(shù)據(jù)庫于一體，用來存儲和處理空間信息的高新技術(shù)，它把空間信息及其屬性信息真實(shí)、圖文并茂地輸出給用戶，借助其獨(dú)有的空間分析功能和可視化表達(dá)功能，為管理者決策提供了各種的輔助依據(jù)。因此把具有空間數(shù)據(jù)信息的cIS技術(shù)應(yīng)用于鐵路牽引供電MIS系統(tǒng)中，使GIS圖形與Mls數(shù)據(jù)相結(jié)合，是解決Mls缺陷的方案。 GIS與MIS的組合是一種利用現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和地理信息，來實(shí)現(xiàn)牽引供電自動化管理系統(tǒng)與地理信息一體化行之有效的管理信息系統(tǒng)(圖l)。 GIS與Mls系統(tǒng)的組合要注意以下二個方面的問題:(l)鐵路牽引供電系統(tǒng)中的信息管理系統(tǒng)一般是以數(shù)據(jù)庫為核心，以客戶/服務(wù)器方式或?yàn)g覽器/服務(wù)器的體系結(jié)構(gòu)作為主體結(jié)構(gòu);因此，cIS也應(yīng)采用這種體系結(jié)構(gòu)，使得(2)在MaPInfo中GIS對地理信息分層(可單層或迭層)存放，其圖形和數(shù)據(jù)按層次優(yōu)化組織，按仿射關(guān)系確定層次之間的聯(lián)系;使GIS系統(tǒng)與呱S系統(tǒng)對數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)共享。即，同一套接觸網(wǎng)設(shè)施、同一套變電設(shè)備、同一地域地理環(huán)境的數(shù)據(jù)和信息就在兩個系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一和共享。 2鐵路牽引供電系統(tǒng)的綜合管理信息系統(tǒng)的主要功能優(yōu)點(diǎn) (l)提高了工作效率和經(jīng)濟(jì)效益:利用組合系統(tǒng)可以把管理中大量的地理數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合管理，使得該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可視化、高效化和科學(xué)化，并具有一定的輔助決策分析功能，從而有效提高工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。 系統(tǒng)采用了空間數(shù)據(jù)存儲管理，實(shí)現(xiàn)了GIS系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的無縫連接。使用單機(jī)版的用戶，可利用通過數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)和新型系統(tǒng)交互。使地理信息系統(tǒng)成為可以多人操作網(wǎng)絡(luò)控制的新型系統(tǒng);班站維護(hù)的配網(wǎng)，也由班站來維護(hù)配網(wǎng)資料，大大提高了資料的更新速度。這對生產(chǎn)班站的日常維護(hù)，定期檢修，故障點(diǎn)的判斷，故障范圍的確定，有著現(xiàn)實(shí)意義。 (2)數(shù)據(jù)共享:地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)共享。解決了大量圖形數(shù)據(jù)的存取問題，同時解決了地圖數(shù)據(jù)的開發(fā)修改問題，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)真正意義上的共享。 (3)資料管理:利用GIS與MIS結(jié)合，可以更好地實(shí)現(xiàn)對設(shè)備信息數(shù)據(jù)的管理，提高了信息資料企業(yè)的管理水平。 (4)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的可視化:利用SCADA系統(tǒng)與GIS系統(tǒng)相結(jié)合，從SCADA系統(tǒng)中，獲得表現(xiàn)線路的電流、有功、無功潮流分布狀況、負(fù)荷、負(fù)荷率、供電量等信息，并通過數(shù)據(jù)庫和cIS的線路圖層、設(shè)備圖層、用戶圖層上進(jìn)行結(jié)合。這樣就將實(shí)時調(diào)度數(shù)據(jù)顯示在地理位置上，實(shí)現(xiàn)了地理圖形與動態(tài)數(shù)據(jù)的可視化結(jié)合。 (5)輔助決策:地理信息系統(tǒng)作為輔助調(diào)度的工具，可協(xié)助配電網(wǎng)調(diào)度員的工作，通過接收地調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)的實(shí)時信息和饋線自動化、變電站(開閉所)自動化設(shè)備傳來的數(shù)據(jù)在地理信息圖上真實(shí)、、實(shí)時的顯示電網(wǎng)運(yùn)行的狀態(tài)(包括電壓、電流、功率、停送電范圍、停電告警等)，使現(xiàn)場情況清晰明了，大大減輕了工作難度。 (6)緊急求助:當(dāng)維護(hù)人員在外維護(hù)時，發(fā)現(xiàn)了新的情況或事故時，可以利用單機(jī)系統(tǒng)和服務(wù)器的通訊，從而及時獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)、申請類似的維護(hù)備件。 (7)提高計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的使用效率:由于采用了一個網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了兩種管理系統(tǒng)，使計算機(jī)設(shè)備的使用效率提高。 3鐵路牽引供電系統(tǒng)的綜合管理信息系統(tǒng)的效益分析 (l)系統(tǒng)投資 該供電段建立Mls系統(tǒng)，則需要投資建造的項目為:①網(wǎng)絡(luò)建造費(fèi)用;②MIS系統(tǒng)服務(wù)器;③Mls系統(tǒng)軟件費(fèi)用;④在設(shè)備統(tǒng)計管理上投人的費(fèi)用。 而供電段建立MIS和GIS組合系統(tǒng)，則需要投資建造的項目為:①網(wǎng)絡(luò)建造費(fèi)用;②Mls系統(tǒng)服務(wù)器;③GIS系統(tǒng)服務(wù)器;④MIS系統(tǒng)軟件費(fèi)用;⑤GIS系統(tǒng)軟件費(fèi)用;從上投資方案比較可以看到，建立MIS和GIS組合系統(tǒng)，僅比單一Mls系統(tǒng)多了一個CIS系統(tǒng)服務(wù)器和GIS系統(tǒng)軟件的費(fèi)用。 (2)系統(tǒng)人員配備及工作效率分析 在只有MIS系統(tǒng)的情況，供電管理部門里需配備l一2人的Mls系統(tǒng)維護(hù)人員，但還需要2個以上設(shè)備資料管理人員。而在MIS和CIS結(jié)合系統(tǒng)，只需配備2人，進(jìn)行系統(tǒng)的維護(hù)。 正常情況下如果僅采用MIS系統(tǒng)，對于存檔的圖紙設(shè)備更新一般要一個月左右。而且如果錄人錯誤很不容易發(fā)現(xiàn)。而在對資料的查找上，由于GIS系統(tǒng)把設(shè)備的信息全部進(jìn)行了數(shù)字化和可視化，其效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于人工完成。 (幻對決策的支持由于Mls系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)進(jìn)行了有機(jī)組合，這樣就可以通過系統(tǒng)資源的共享和智能化決策支持來提高運(yùn)行管理的效率;例如，根據(jù)設(shè)備的數(shù)據(jù)和相關(guān)的空間地理信息可以妥善安排檢修計劃和搶修線路，縮短故障修復(fù)時間和提高供電質(zhì)量。完善了MIS系統(tǒng)的局限不能很好地完成對決策的支持功能。#p#分頁標(biāo)題#e# 綜合以上可以得出，雖然在初次投資比單一的Mls系統(tǒng)要多，但從段的管理、人員配備、工作效率及長遠(yuǎn)效益上看，建立MIS和CIS組合系統(tǒng)能更多地創(chuàng)造效益。 另外，若將目前鐵路牽引供電部門，已建有MIS系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)相組合或一次性投資建立MIS和cIS組合管理信息系統(tǒng)，對點(diǎn)多、面廣、線路長的牽引供電系統(tǒng)來說，不僅縮短了管理距離，更增加了管理和設(shè)備運(yùn)行的透明度，為電氣化鐵路供電系統(tǒng)的管理、運(yùn)營、定修、事故搶修及狀態(tài)修提供了的科學(xué)依據(jù)，是電氣化鐵路供電系統(tǒng)管理的發(fā)展趨勢，對保障鐵路牽引供電系統(tǒng)安全、運(yùn)行起著重要作用。
電氣化鐵路論文:電力線路跨電氣化鐵路施工的相關(guān)問題
0引言
隨著國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，對電力需求急劇攀升，每年新建、改造的電力線路跨越電氣化鐵路數(shù)量也大幅度增加，以太原鐵路局管內(nèi)為例，每年有80條左右電力線需要跨越電氣化鐵路，但因施工單位技術(shù)力量良莠不齊，施工方案不完備和施工過程不細(xì)致等，存在一些安全隱患。為將各類安全隱患消滅在施工前期，本文以跨越地形復(fù)雜、電壓等級較高的霍州電廠500kV送出工程施工為例入手，分析施工中的難點(diǎn)和安全關(guān)鍵環(huán)節(jié)，探討相應(yīng)的解決辦法和安全卡控措施。
1工程概況
霍州電廠500kV送出工程G37-G38檔跨越南同蒲鐵路540km+617m處。G37-G38檔距為1016m，其中G37塔型為ZBC4，呼稱高為48m；G38塔型為ZBCK，呼稱高為72m。鐵路中心線對較近桿塔G37的距離為450m。兩邊導(dǎo)線間距30m。跨越處交叉角為55°14′。跨越現(xiàn)場如圖1所示。
2施工程序
施工程序如圖2所示，跨越架如圖3所示。
3施工難點(diǎn)及安全關(guān)鍵
3.1施工難點(diǎn)（1）跨越架傾覆。由于跨越架搭設(shè)不牢固，在惡劣天氣下容易傾覆在鐵路線路上。（2）過線“跑線”。在進(jìn)行電力線過線過程中，由于牽引張力過小導(dǎo)致線索過于松弛或封網(wǎng)寬度不夠，容易發(fā)生“跑線”事故。（3）過線“斷線”。在進(jìn)行電力線過線過程中，由于牽引張力過大或線索卡滯，導(dǎo)致線索容易發(fā)生“斷線”事故。
3.2施工安全關(guān)鍵施工安全關(guān)鍵列于表1。
4解決辦法及卡控措施
4.1針對跨越架傾覆（1）跨越架的搭設(shè)位置必須與地形相適應(yīng)，并由技術(shù)人員計算和測工使用經(jīng)緯儀進(jìn)行定位，復(fù)查取中。（2）嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行架體搭設(shè)。確保跨越架封頂繩（網(wǎng)）與被跨越電氣化鐵路接觸網(wǎng)較高點(diǎn)大于3m。（3）地錨坑的坑深應(yīng)符合規(guī)定，地錨鋼絲繩和迪尼瑪繩聯(lián)結(jié)應(yīng)使用U型環(huán)，不得彎曲使用迪尼瑪繩。兩跨越架外側(cè)用拉線穩(wěn)固，防止向內(nèi)傾斜。（4）跨越架要保障有值班人員24小時看護(hù)，防止意外事件而導(dǎo)致的跨越架傾覆事故。
4.2針對過線“跑線”（1）加強(qiáng)對張力架線所用器具的用前、用中檢查，重點(diǎn)是：旋轉(zhuǎn)聯(lián)接器、抗彎聯(lián)接器、蛇皮套、導(dǎo)引繩接頭、卡線器、掛線地錨埋設(shè)等。蛇皮套、旋轉(zhuǎn)器、抗彎聯(lián)接器、卡線器在使用前要進(jìn)行額定張力檢驗(yàn)，在確保達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)后方可使用，以保障跨越施工安全和質(zhì)量。（2）在本流程段的張力放線過程中，要求牽張場地、跨越位置間的通訊聯(lián)絡(luò)迅速、簡潔、明了。（3）導(dǎo)線、光纜放線后，每根線的前、后各設(shè)一道錨固裝置。所有掛線臨錨時均應(yīng)采取措施進(jìn)行雙保險，防止發(fā)生意外。（4）現(xiàn)場布置中，掛線用滑車盡量靠近掛線孔，以減少掛線時的過牽引量。（5）導(dǎo)線、光纜線在附件作業(yè)時應(yīng)采取后備保護(hù)措施。進(jìn)行附件作業(yè)時，相鄰桿塔嚴(yán)禁在同一相導(dǎo)（地）線進(jìn)行附件作業(yè)。
4.3針對過線“斷線”（1）跨越架架頂在導(dǎo)引繩和導(dǎo)線通過的部位，必須綁扎木質(zhì)架桿或橡膠襯墊進(jìn)行保護(hù)。（2）絕緣循環(huán)繩在穿過滑車正式牽引作業(yè)前，應(yīng)逐段仔細(xì)進(jìn)行外觀檢查，以防在人力穿越運(yùn)行線路上方橫向擺渡過程中被運(yùn)行線路導(dǎo)線磨損。（3）為防止落線對導(dǎo)線、光纜的損壞，需進(jìn)行二道防護(hù)。（4）在過線時，牽引機(jī)、張力機(jī)操作人員及過線監(jiān)控人員必須聯(lián)系暢通，一旦發(fā)生卡滯等情況，必須及時停止過線，檢查處理后方可繼續(xù)進(jìn)行放線。
4.4針對高處墜落（1）高空人員必須進(jìn)行體檢及考試，經(jīng)考試合格并由公司安監(jiān)部審核，主管領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)后，方可進(jìn)行高空作業(yè)。（2）在作業(yè)前需檢查工具、器具的完好性，不得使用有缺陷的工具、器具。高空作業(yè)人員必須系好安全帶。安全帶必須拴在牢固的構(gòu)架上，不得低掛高用，施工過程中應(yīng)隨時檢查安全帶是否拴牢。（3）高空作業(yè)人員在轉(zhuǎn)移位置時，不得失去保護(hù)，手扶的構(gòu)件必須牢固。（4）登塔作業(yè)時，必須檢查腳釘連接是否牢固。（5）高空人員作業(yè)所用工具和材料應(yīng)放在專用工具袋內(nèi)或用繩索綁牢，任何材料、工具、器具不得浮擱在鐵塔或?qū)Ь€上。
4.5針對物體打擊及機(jī)械傷害（1）凡無生產(chǎn)廠家、許可證編號、生產(chǎn)日期及國家鑒定合格證書的安全防護(hù)用品、用具，嚴(yán)禁采購和使用。（2）安全防護(hù)用品、用具不得接觸高溫、明火、化學(xué)腐蝕物及尖銳物體；不得移作他用。（3）安全防護(hù)用品、用具應(yīng)設(shè)專人管理，定期進(jìn)行檢驗(yàn)、試驗(yàn)。（4）起吊施工時，施工人員不得在垂直下方作業(yè)。
4.6針對觸電及其他傷害（1）跨越用絕緣繩網(wǎng)，使用前要逐個進(jìn)行完好檢查，并用5000伏兆歐表進(jìn)行測試，其兩極間距為2厘米，絕緣電阻不得小于700兆歐。（2）人力展放絕緣繩通過被跨越電力線上空時，牽引一側(cè)應(yīng)通過前方的放線滑車后再進(jìn)行展放作業(yè)。（3）最終拆除跨越裝置時，拉網(wǎng)繩和承網(wǎng)繩仍需利用循環(huán)繩收回。不得從兩頭拋下，防止繩子纏繞被跨越物。（4）放線期間，牽張機(jī)機(jī)體應(yīng)接地，牽張機(jī)工作人員應(yīng)站在干燥的絕緣板上操作。跨越檔兩端桿塔的導(dǎo)線、光纜放線滑車需做接地處理。（5）掛線前，在地面應(yīng)將絕緣子串兩端用多股鋁線短接。（6）施工期間，施工人員要注意任何情況下工具、器具與帶電運(yùn)行電氣化鐵路設(shè)備的安全距離不得小于2米。
電氣化鐵路論文:電氣化鐵路設(shè)計與優(yōu)化對策
【摘要】隨著高速鐵路的運(yùn)載量在不斷上升，未來的鐵路將朝著高速化的趨勢發(fā)展，鐵路電氣系統(tǒng)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。現(xiàn)行階段的電氣化鐵路設(shè)計工作中還有許多需要完善的地方，升級改造亟待進(jìn)行。本文通過對電氣化鐵路的設(shè)計原則和設(shè)計要素進(jìn)行分析，提出了電氣化鐵路的優(yōu)化施工方案。
【關(guān)鍵詞】電氣化鐵路；設(shè)計要素；優(yōu)化
作者簡介：郭永良(1979-)，男，河南鄭州人，本科，工程師，研究方向：鐵路電氣化
1前言
鐵路在我國的道路運(yùn)輸中占有重要地位，也使得人們出行更加方便。隨著鐵路行業(yè)的不斷發(fā)展，燒煤技術(shù)已經(jīng)逐漸被歷史淘汰，電氣化鐵路取而代之，成為目前促進(jìn)鐵路發(fā)展的較大動力來源之一，發(fā)揮的作用也不可同日而語。然而由于時間的推移和動力機(jī)車的速度不斷提升等原因，原有的鐵路供電設(shè)施無法滿足現(xiàn)在的需求，但是如果全部毀掉建立新的設(shè)施，花費(fèi)的成本太高，不但浪費(fèi)時間和精力，而且實(shí)行起來也很不現(xiàn)實(shí)。所以，好的辦法就是對現(xiàn)有設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化改造，在電氣化鐵路設(shè)計時，盡可能的依據(jù)科學(xué)原則，綜合考慮線路和運(yùn)行情況，注意各個部分的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一，提高優(yōu)化工作的效果。
2電氣化鐵路的設(shè)計綜述
2.1電氣化鐵路設(shè)計應(yīng)該遵循的原則
成本原則。電氣化鐵路設(shè)計，首先應(yīng)該考慮的一個重要因素就是成本，目前的電力機(jī)車運(yùn)行速度極快、運(yùn)載力很強(qiáng)，這就意味著運(yùn)輸能力的大幅度提高，設(shè)計時要充分考慮這個要素，可以通過租賃等手段，來達(dá)到節(jié)約成本的目的；在使用人員的時候，方式可以采用單核計算法，以期使機(jī)械達(dá)到利用效率的較大化；要將技工和普工合理的結(jié)合起來，確保達(dá)到科學(xué)的比例，優(yōu)化人力資源配置。安全原則。電氣化鐵路設(shè)計要遵守安全規(guī)范，在設(shè)計時，對于人員以及機(jī)械的管理都要做到嚴(yán)格而且規(guī)范。這就要求設(shè)計人員必須要認(rèn)真細(xì)致，設(shè)計工作開始之前就必須要了解清楚實(shí)際情況，可以通過實(shí)地考察的方式，確保掌握錨段參數(shù)和各個區(qū)段的供電情況，為接下來的設(shè)計工作提供依據(jù)和參考，確保設(shè)計工作有針對性、計劃性；由于接觸網(wǎng)會產(chǎn)生影響周邊環(huán)境的電磁波，所以在設(shè)計時要注意制定科學(xué)的應(yīng)對措施，盡量降低改造工作對于電網(wǎng)產(chǎn)生的不對稱性，對于會受到干擾的通訊設(shè)備應(yīng)及時采取措施進(jìn)行保護(hù)，以免設(shè)備損壞，影響正常使用。設(shè)計工作要注意優(yōu)化施工方案，施工負(fù)責(zé)人要加強(qiáng)督促管理，充分結(jié)合硬性管理、軟性管理，管理制度的設(shè)置要注意加強(qiáng)紀(jì)律性，但是也要考慮人性化管理的需要。優(yōu)化方案除了要保障施工的整體目標(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn)的同時，還要注意做好整體到部分的銜接工作，把大目標(biāo)細(xì)化為小任務(wù)，一步一步的實(shí)現(xiàn)工程目標(biāo)。電氣化設(shè)計要格外注意的就是接觸網(wǎng)的設(shè)計工作，對于這一塊，一定要多做比較，以選擇方案。設(shè)計工作要盡較大努力避免資源的浪費(fèi)，所以可以采用各種裝置對于現(xiàn)存設(shè)備進(jìn)行合理的利用；對車站線距可以進(jìn)行合理的調(diào)整以確保列車的正常運(yùn)行；對于必要的雨棚、站臺結(jié)構(gòu)設(shè)計，要根據(jù)地理條件，因地制宜的進(jìn)行。
2.2電氣化鐵路設(shè)計注意要點(diǎn)
現(xiàn)用的線路往往使用多年，與最初的設(shè)計資料相比，存在一定的偏差和變動，所以，只看以前的陳舊資料并不科學(xué)，會導(dǎo)致信息獲取的不。設(shè)計之前好去實(shí)地詳細(xì)了解現(xiàn)有設(shè)備的狀況，對于調(diào)研工作要注意做好記錄，尤其是岔道的位置與供電線路之間的關(guān)系，設(shè)計工作要基于真實(shí)情況的基礎(chǔ)上進(jìn)行，才能保障設(shè)計方案的合理性和預(yù)見性。電氣化設(shè)計要充分考慮施工工作的難易程度，必須要從運(yùn)行角度進(jìn)行考慮，對于施工時間和施工方式要進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計，確保施工方案的可行性，并且保障施工效果能夠達(dá)到預(yù)想要求。方案的設(shè)計必須具備一定的前瞻性，優(yōu)化方案必須綜合考慮各方因素，做好供電站、運(yùn)輸協(xié)調(diào)、信號傳輸?shù)榷鄠€專業(yè)的協(xié)調(diào)，確保他們保持一致性，使升級改造能夠帶來更大的益處，在改造完成之后，滿足盡可能長時間的使用需求，包括提速需求和增容等。
3電氣化鐵路優(yōu)化對策分析
3.1改造牽引系統(tǒng)
鐵路供電系統(tǒng)有一個非常重要的部分叫做牽引變壓器，它關(guān)系到系統(tǒng)供電的性和供電質(zhì)量的高低。變壓器通常超負(fù)荷運(yùn)行時間很長，現(xiàn)有的變壓器由于容量有限，與現(xiàn)在的要求比起來還存在不小的差距，變壓器制造工藝和電壓等都需要進(jìn)一步提升。實(shí)地調(diào)研是一種很實(shí)用的調(diào)查方式，可以為變壓器的選擇提供現(xiàn)實(shí)依據(jù)，促進(jìn)設(shè)計的科學(xué)性和實(shí)用性。設(shè)計時要注意仔細(xì)考察現(xiàn)場實(shí)際情況，選擇最合適的變壓器類型，確保它的容量和接線方式合乎規(guī)定要求。牽引系統(tǒng)的導(dǎo)線設(shè)計依據(jù)是運(yùn)載能力，所以優(yōu)化設(shè)計必須要注意考察載流能力有沒有達(dá)到規(guī)定要求，如果無法滿足規(guī)定條件，就必須對牽引系統(tǒng)進(jìn)行施工和優(yōu)化。導(dǎo)線選擇要考慮的是載流能力和截面，能力較強(qiáng)、截面較大的導(dǎo)線更加有利于降低電流密度、提高電氣和機(jī)械性能。目前的導(dǎo)線有很多種材料，銀銅、鎂銅等，選項很多，但是并不是每一種都可以拿來使用，因?yàn)椴煌牧系膶?dǎo)線性能和穩(wěn)定性也不相同，選擇時要綜合實(shí)際的供電能力確定，選擇合適的導(dǎo)線。牽引系統(tǒng)對于運(yùn)輸能力有很大的影響，為了避免影響行車，確保運(yùn)輸安全，施工改造的速度必須要快，方案的設(shè)計要充分考慮施工的便利性，確保安裝的簡易快捷；由于牽引系統(tǒng)涉及到電源供給，所以，為了確保電源工程與鐵路實(shí)際用電需要相一致，保障工程進(jìn)度，就必須要加強(qiáng)雙方的交流，消除由于雙方溝通不暢帶來的干擾。
3.2改造接觸網(wǎng)
改造接觸網(wǎng)，就必須要綜合考慮施工以及方案，協(xié)調(diào)各個部門的工作，盡量減少電路施工與電化施工產(chǎn)生的沖突，加強(qiáng)兩者的配合：通過新增支柱和軟橫跨的方式，確保線路能夠正常運(yùn)行，改造中間柱接觸懸掛；對于岔道定位柱的改造，可以通過將新增支柱偏移向岔心或標(biāo)準(zhǔn)定位等方式實(shí)現(xiàn)，如有必要亦可以實(shí)行非標(biāo)準(zhǔn)定位；下錨改造可以通過新錨柱實(shí)現(xiàn)，對于現(xiàn)有接觸網(wǎng)的下錨實(shí)施改造過渡；雨棚以及站臺的優(yōu)化要依據(jù)實(shí)際的地理條件進(jìn)行設(shè)計，既要使施工方便，又要注意節(jié)約成本，一般來說可以通過改造現(xiàn)有設(shè)施來實(shí)現(xiàn)；部分輕型橋墩要注意提高其穩(wěn)定性，在增加支柱和橫向加固的基礎(chǔ)上，對橫向位移進(jìn)行測試，檢驗(yàn)橋梁的穩(wěn)定性情況。改造接觸網(wǎng)是一個充滿變數(shù)的環(huán)節(jié)，為了確保其性和科學(xué)性，就要注意靈活變通，在兼顧現(xiàn)存設(shè)施的基礎(chǔ)上盡量縮減成本預(yù)算，較大限度的避免資源浪費(fèi)、提高改造效率。
3.3注意安全技術(shù)
在整個的改造過程中，必須始終牢記的一項就是安全改造。無論是行車安全還是人身安全或者設(shè)備安全，都必須要得到保障，這就要求改造工作必須有科學(xué)的制度規(guī)劃：在改造開始前，做好實(shí)地調(diào)研和記錄，摸清實(shí)際情況，根據(jù)每個區(qū)段的不同情況，制定科學(xué)的停電時間分配，降低改造帶來的負(fù)面影響。重視高壓電磁波，由于其對于周邊環(huán)境有著不容忽視的影響力，很容易對周圍的設(shè)備造成干擾，所以，在進(jìn)行改造時，相關(guān)部門和工作人員注意采取相關(guān)的應(yīng)對措施，把電磁波的影響力盡量減小，降低它對電網(wǎng)的不利影響。
4結(jié)語
電氣化鐵路對于鐵路產(chǎn)生影響很大，所以，為了提高鐵路的運(yùn)載能力，滿足速度需求，必須不斷進(jìn)行電氣化設(shè)計的施工和優(yōu)化。電氣化設(shè)計工作專業(yè)性高，需要考慮的因素十分復(fù)雜，因此設(shè)計時一定要考慮選擇方案。電氣化設(shè)計一定要遵循科學(xué)的設(shè)計原則，確保施工方案的優(yōu)化設(shè)計，盡力在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上做好優(yōu)化工作，降低對于線路運(yùn)行的不利影響。電氣化鐵路的設(shè)計要根據(jù)鐵路自身的特點(diǎn)，加強(qiáng)組織管理，對于存在的各種困難和問題要通過有效的手段進(jìn)行克服和解決，確保設(shè)計方案具有前瞻性和預(yù)見性。電氣化鐵路的優(yōu)化設(shè)計通過降低成本、提升效率，促進(jìn)了高速鐵路的發(fā)展，并且也為社會交通的發(fā)展奠定基礎(chǔ)，為鐵路的建設(shè)做出貢獻(xiàn)。
作者：郭永良 單位：中國中鐵電氣化局集團(tuán)第三工程有限公司
電氣化鐵路論文:電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備維修策略
0引言
鐵路運(yùn)輸在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)中占據(jù)著重要位置，是人們出行、貨物長途運(yùn)輸?shù)闹饕绞剑姎饣F路是一種以電力為能源的現(xiàn)代化鐵路運(yùn)輸工具，是鐵路事業(yè)發(fā)展中的一大進(jìn)步。電氣化鐵路與傳統(tǒng)鐵路相比，優(yōu)勢十分明顯，不僅能夠大幅度提升鐵路運(yùn)輸能力，提高列車速度，更能夠節(jié)約能源，降低運(yùn)輸成本。并且電氣化鐵路有利于環(huán)境保護(hù)，更能夠提高列車安全性和性，我國已進(jìn)入了電氣化鐵路時代。電氣化鐵路中接觸網(wǎng)設(shè)備十分關(guān)鍵，其運(yùn)行狀態(tài)直接影響著列車行駛和行車安全。在長年累月的運(yùn)行中接觸網(wǎng)設(shè)備發(fā)生故障在所難免，對其進(jìn)行維護(hù)和維修必不可少，研究接觸網(wǎng)設(shè)備維修策略具有重要意義。
1電氣化鐵路發(fā)展
電氣化鐵路又稱電化鐵路，是由動車和電動機(jī)車兩種列車為主的鐵路。電氣化鐵路列車能源主要由電力牽引供電系統(tǒng)提供。電力牽引供電系統(tǒng)是電氣化鐵路的核心，該系統(tǒng)包括牽引變電所和接觸網(wǎng)兩大部分[1]。牽引變電所通常設(shè)在鐵道附近，主要負(fù)責(zé)將高壓電送到接觸網(wǎng)上。接觸網(wǎng)是向列車直接輸送電能的設(shè)備。牽引供電制式按接觸網(wǎng)電流制有直流制和交流制兩種，直流制是最早的電流制，五十年代后便很少使用，目前電氣化鐵路多以交流制為主。交流制是將高壓、三相電力在變電所降壓和變成單相后，向接觸網(wǎng)供電，我國電氣化鐵路的牽引供電制式就是交流制[2]。電氣化鐵路運(yùn)輸能力大、運(yùn)營成本低、消耗能源少、行駛速度快、工作條件好，在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上均有明顯的優(yōu)越性。最早的電氣化鐵路是德國于一八七九建設(shè)的直流電鐵路，一八八五年正式商業(yè)化運(yùn)營，并取得了巨大成功。最早的交流電制電氣化鐵路是一九零三年，匈牙利建設(shè)，但由于維修困難被沒有得到推廣。一九三二年，匈牙利成功研究了16kV工頻單項交流電鐵路，從此匈牙利電氣化鐵路投入商業(yè)運(yùn)營。一九五八年我國開始修建電氣化鐵路，發(fā)展至今我國電氣化鐵路總里程已超過四點(diǎn)八萬公里，位居世界及時，發(fā)展?fàn)顟B(tài)良好。
2電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備
接觸網(wǎng)設(shè)備在電氣化鐵路中占據(jù)著重要位置，是電氣化鐵路工程的主體，屬于一種沿著鐵路線上空架設(shè)的向電力機(jī)車供電的特殊形式輸電線路，由接觸導(dǎo)線、基本構(gòu)建、基礎(chǔ)安裝結(jié)構(gòu)、輔助構(gòu)件、接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱裝置幾大部分組成[4]。接觸懸掛包括：絕緣子、連接件、吊弦、觸線、承力索，主要功能負(fù)責(zé)將從牽引變電所獲得的電能輸送給列車，為了列車提供動力，保障列車的正常運(yùn)行。支持裝置功能是用來支持接觸懸掛，并將其負(fù)荷傳給支柱，主要包括:水平拉桿、懸式絕緣子串、腕臂、特殊支撐、棒式絕緣子等。定位裝置的功能是負(fù)責(zé)固定接觸線位置，保障接觸線與受電弓不脫離，使接觸線在滑板運(yùn)動軌跡范圍內(nèi)，并將接觸線負(fù)荷傳遞給支持裝置，主要由定位管和定位器組成。支柱裝置是負(fù)責(zé)承受所有設(shè)備的負(fù)荷，將接觸懸掛固定在規(guī)定位置和高度，保障接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性和性。
3當(dāng)前電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備維修中存在的問題
通過前文分析不難看出，接觸網(wǎng)設(shè)備對電氣化鐵路的重要性，它是列車正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，接觸網(wǎng)工作狀態(tài)關(guān)系著整個鐵路的運(yùn)輸能力，離開接觸網(wǎng)，電氣化鐵路建設(shè)無從談起，一旦接觸網(wǎng)設(shè)備發(fā)生故障便會影響人們出行，列車不得不停運(yùn)，保障接觸網(wǎng)設(shè)備安全、運(yùn)行至關(guān)重要[6]。但由于接觸網(wǎng)設(shè)備是露天設(shè)施，線路負(fù)荷又是隨著列車運(yùn)行而變化。因此，長期運(yùn)行中難免會受到自然環(huán)境影響和自身老化因素的影響發(fā)生故障，造成電氣化鐵路癱瘓。然而，目前我國在電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備維修中存在許多問題，仍停留在事后維修階段，對事前維修缺乏正確認(rèn)識，更缺少定期維護(hù)，且維修過程也十分不規(guī)范，甚至一些維修人員對設(shè)備故障不了解，反而對接觸網(wǎng)設(shè)備造成了二次傷害，導(dǎo)致故障點(diǎn)擴(kuò)大，造成設(shè)備無法維修，只能更換部件。這不僅影響了電氣化鐵路正常運(yùn)行，更造成了經(jīng)濟(jì)損失，反而得不償失。想要保障電氣化鐵路的運(yùn)行，必須提高接觸網(wǎng)設(shè)備維修水平。
4電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備維修策略
保障接觸網(wǎng)設(shè)備安全、運(yùn)行具有重要意義，想要降低接觸網(wǎng)設(shè)備故障率，必須提高設(shè)備維修、維護(hù)水平，應(yīng)制定相應(yīng)維護(hù)、維修策略，將維修工作落到實(shí)處。下面通過幾點(diǎn)來分析電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備維修策略：
4.1落實(shí)定期檢查工作
通過對接觸網(wǎng)設(shè)備組成的分析，不難發(fā)現(xiàn)接觸網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境十分惡劣，且運(yùn)行機(jī)制復(fù)雜，在這種情況下，接觸網(wǎng)設(shè)備難免會發(fā)生故障，為了降低設(shè)備故障率，必須落實(shí)好定期檢查工作。在定期檢查中要進(jìn)行的記名巡視檢查，用南寧供電段檢測車對南環(huán)線和沿海高鐵接觸網(wǎng)進(jìn)行檢測，分析檢測數(shù)據(jù)，明確設(shè)備隱患情況及設(shè)備缺陷，然后由車間報技術(shù)科，再由技術(shù)科報段分管領(lǐng)導(dǎo)審核，報公司主管部門和鐵路局聯(lián)調(diào)聯(lián)試工作組。為了保障檢查的有效性和真實(shí)性，檢查中應(yīng)進(jìn)行監(jiān)督管理。另一方面，為了保障定期檢查工作的流暢性，應(yīng)制定檢查計劃，避免檢查工作混亂，影響檢查質(zhì)量。
4.2做好人力和物力資源調(diào)配工作
接觸網(wǎng)屬于一種特殊形式的輸電線路，設(shè)備維修具有較強(qiáng)復(fù)雜性和專業(yè)性，想要保障設(shè)備維修工作的落實(shí)，必須做好人力和物力資源調(diào)配工作，以協(xié)調(diào)技術(shù)科、安全科順利開展設(shè)備維修工作。工作開展中要明確各部門參加聯(lián)調(diào)聯(lián)試人員，確定好各接觸網(wǎng)工區(qū)人員名單，建立聯(lián)系點(diǎn)保障聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間信息交流的暢通。另一方面，技術(shù)科還應(yīng)根據(jù)《廣西沿海鐵路公司邕北、欽防鐵路聯(lián)調(diào)聯(lián)試、動態(tài)檢測及運(yùn)行試驗(yàn)期間牽引供電設(shè)備停送電管理辦法》，加強(qiáng)沿線各作業(yè)點(diǎn)的檢查和指導(dǎo)工作。此外，安調(diào)科應(yīng)根據(jù)聯(lián)調(diào)聯(lián)試安全管理要求，盡快完成供電安全措施實(shí)施細(xì)則，為設(shè)備維修提供指導(dǎo)方向和重要依據(jù)。
4.3做好維修記錄
維修記錄是后續(xù)維修的科學(xué)依據(jù)，雖然接觸網(wǎng)設(shè)備故障具有一定偶然性，但同樣具有一定規(guī)律性，往往一些故障總是發(fā)生在同一故障點(diǎn)。通過對維修記錄進(jìn)行分析，便能找出故障規(guī)律，明確頻繁故障點(diǎn)，定期維護(hù)中便可對其進(jìn)行重點(diǎn)維護(hù)，從而降低故障率。另外，在故障發(fā)生時，也可優(yōu)先對故障頻發(fā)點(diǎn)進(jìn)行檢測，這不僅縮短維修時間，更提高了維修效率。并且通過維修記錄，還能夠迅速找到維修人，明確維修責(zé)任。但想要使維修記錄發(fā)揮職能，必須要記錄，保障記錄的真實(shí)性和有效性。
5結(jié)束語
電氣化鐵路已成為了現(xiàn)代鐵路發(fā)展的主流方向，目前我國已經(jīng)進(jìn)入了電氣化鐵路時代。接觸網(wǎng)設(shè)備故障問題，嚴(yán)重影響了電氣化鐵路發(fā)展，我國應(yīng)針對接觸網(wǎng)故障維修中的不足，提出相應(yīng)措施，制定科學(xué)、可行的維修策略，加強(qiáng)定期維護(hù)，做好事前維護(hù)，從而降低故障發(fā)生幾率。
作者：梁凱 單位：廣西沿海鐵路股份有限公司
電氣化鐵路論文:新型STATCOM裝置UPQC在電氣化鐵路中的應(yīng)用
摘要 本文首先介紹了電氣化鐵路在國民生活中的重要意義和突出優(yōu)點(diǎn)，然后重點(diǎn)闡述它給電網(wǎng)電能質(zhì)量帶來的負(fù)面影響，以及傳統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改造和現(xiàn)代動態(tài)補(bǔ)償技術(shù)等解決方案，其中STATCOM裝置的綜合性能最為。此后，本文進(jìn)一步介紹了一種兩相STATCOM裝置UPQC，對其電路拓?fù)溥M(jìn)行描述，并通過建模仿真驗(yàn)證了該裝置的優(yōu)異性能。
關(guān)鍵詞 電氣化鐵路；電能質(zhì)量；
0 引言
在國內(nèi)綜合運(yùn)輸體系中處于基礎(chǔ)性地位的鐵路運(yùn)輸，具有運(yùn)距長、連續(xù)性強(qiáng)、規(guī)模集約等特點(diǎn)，在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要作用。近年來，隨著中國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速增長，現(xiàn)有的鐵路運(yùn)力日益吃緊，加上傳統(tǒng)鐵路污染大、耗能高的缺點(diǎn)，使得鐵路現(xiàn)代化建設(shè)顯得更為重要。在中央政府為應(yīng)對2008年國際金融危機(jī)而啟動的4萬億元財政刺激政策中，就有近2萬億元投入到了鐵路建設(shè)。
作為實(shí)現(xiàn)鐵路現(xiàn)代化的重要組成部分，全國范圍內(nèi)的鐵路電氣化是大勢所趨。除了傳統(tǒng)采用蒸汽機(jī)車或內(nèi)燃機(jī)車牽引的鐵路線路將會被改建成電力牽引的電氣化鐵路之外，眾多新修建的鐵路線路上也會直接應(yīng)用電氣化牽引技術(shù)。2011年1月4日在京召開的全國鐵路工作會議中提到，預(yù)期到2015年，全國高速鐵路運(yùn)營里程將達(dá)到1.6萬km以上，電氣化率將達(dá)到60%[1]。以高速、節(jié)能、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)受到了廣泛關(guān)注的高速鐵路工程，便是鐵路電氣化的典型代表。2011年6月就要投入運(yùn)營的京滬高速鐵路已實(shí)現(xiàn)了雙線電氣化，持續(xù)運(yùn)營速度超過了350km/h，這屬于世界首創(chuàng)。
可以說，電氣化鐵路的建設(shè)水平關(guān)系著國計民生，是世界各國科技創(chuàng)新能力和綜合國力的重要標(biāo)志之一，具有非同尋常的經(jīng)濟(jì)意義和社會意義。
1 電氣化鐵路介紹
1.1 電氣化鐵路的優(yōu)點(diǎn)
相比傳統(tǒng)鐵路，電氣化鐵路的根本性不同在于它消耗的能量是由電網(wǎng)提供的二次能源電能，這一改變帶來了顯著的優(yōu)點(diǎn)：
1）環(huán)境污染小。目前，鐵路運(yùn)輸產(chǎn)生的廢氣和噪聲已成為主要的環(huán)境污染源之一，二次能源的使用有助于建設(shè)低碳經(jīng)濟(jì)，減少大氣污染，構(gòu)筑環(huán)境保護(hù)型的交通運(yùn)輸體系。
2）能耗小，成本低。近年來世界石油價格飛漲，已突破了每桶100美元的大關(guān)，而電力機(jī)車相比傳統(tǒng)機(jī)車的能耗大幅降低，從而降低了鐵路的運(yùn)行成本，經(jīng)濟(jì)意義明顯。
3）速度快。我國7 000km的電氣化客運(yùn)專線中，純客運(yùn)專線速度將達(dá)到350km/h；客貨混運(yùn)線路列車速度將達(dá)200km/h~250km/h；在建設(shè)了平行的貨運(yùn)鐵路后，客運(yùn)線的速度更將提升到300km/h。
4）線路運(yùn)能大。電力機(jī)車功率大，牽引力高，因此載重能力強(qiáng)。目前，我國已成功運(yùn)行5 000t~20 000t等重載列車。
5）安全性高。電力機(jī)車大部分由電氣部件組成，采用先進(jìn)的電子技術(shù)來自動實(shí)時檢測并顯示各種故障，維護(hù)簡單，性高。以日本新干線高速鐵路為例，自投入運(yùn)營以來近五十年，還從未發(fā)生過人身傷亡事故。
1.2 電氣化鐵路對電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響
但是，由于電氣化鐵路的牽引供電系統(tǒng)與外部電力系統(tǒng)緊密相連，這使得電力機(jī)車的運(yùn)行將會對電力網(wǎng)絡(luò)的電能質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響，主要體現(xiàn)在以下五個方面：
1）諧波問題。我國大量采用的直流傳動機(jī)車以相控整流方式運(yùn)行，因此電網(wǎng)側(cè)電流含有較大的諧波電流成分，電流諧波畸變率可達(dá)35%以上。這些諧波電流使外部電網(wǎng)中的元件產(chǎn)生附加諧波損耗，降低了其工作效率，并會對例如無功補(bǔ)償電容裝置等電氣設(shè)備的正常工作造成影響。諧波電流還會造成繼電保護(hù)裝置誤動和拒動，降低電網(wǎng)的穩(wěn)定性；
2）無功問題，即功率因數(shù)問題。電力機(jī)車屬于低功率因數(shù)的非線性負(fù)荷，會向電力系統(tǒng)注入大量的無功電流，造成牽引變電站電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)下降，降低輸變電設(shè)備的供電能力，同時增加了電力網(wǎng)絡(luò)和牽引網(wǎng)損耗，還會引起牽引供電臂的供電電壓下降、電壓波動或閃變等問題[2]；
3）負(fù)序問題。電力機(jī)車是單相負(fù)荷，因此接入三相對稱的電網(wǎng)后，將在牽引變壓器一次側(cè)產(chǎn)生幅值較大的負(fù)序電流，該負(fù)序電流的大小與牽引變壓器的連接方式及牽引負(fù)荷的大小有關(guān)[3]。當(dāng)注入電力系統(tǒng)的負(fù)序電流過大時，會使得電網(wǎng)附近的電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩下降，發(fā)電機(jī)過熱，更會影響到電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的正常工作；
4）巨大的沖擊性負(fù)荷。電氣化鐵路正常的牽引負(fù)荷容量很大，而且在建設(shè)規(guī)劃時需要考慮的過載容量，目前我國高速客運(yùn)專線的牽引峰值負(fù)載達(dá)到了240MVA。如此大的集中負(fù)荷在電力系統(tǒng)中是比較少見的，它的接入和切除都會對電網(wǎng)造成沖擊；
5）牽引負(fù)荷的波動性極大。電氣化鐵路的負(fù)荷與機(jī)車速度、負(fù)載重量、通行頻度、線路狀況等多種因素有關(guān)，使得它在時間和空間上的分布極其不均勻，這給電網(wǎng)調(diào)度提高了難度。
電氣化鐵路帶來的種種電能質(zhì)量問題如果不能得到合理解決，將會成為電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行的巨大隱憂，甚至引發(fā)大面積停電等重大電網(wǎng)事故。
2 提高電能質(zhì)量的解決方法
電氣化鐵路帶來的電能質(zhì)量問題與自身的牽引供電系統(tǒng)特性密切相關(guān)，因此可以針對牽引供電系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造；同時，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，以大容量柔性交流輸電系統(tǒng)FACTS（Flexible AC Transmission System）技術(shù)為基礎(chǔ)的各類動態(tài)補(bǔ)償方案也隨之而生，其中包括采用晶閘管控制的SVC（Static Var Compensator）裝置和采用基于如IGBT等大功率自關(guān)斷電力電子器件的STATCOM（STATic synchronous COMpensator）裝置。
2.1 牽引供電系統(tǒng)改造
電氣化鐵路的牽引供電系統(tǒng)是指從外部電網(wǎng)引入電能，并對電力機(jī)車進(jìn)行供電的電力網(wǎng)絡(luò)，主要由牽引變電站和接觸網(wǎng)組成。其中，牽引變電站通過牽引變壓器進(jìn)行電能降壓轉(zhuǎn)換，完成單相接觸網(wǎng)與三相電力系統(tǒng)之間的銜接；而接觸網(wǎng)與電力列車相連，進(jìn)行供電，電壓等級為27.5kV，制式為工頻單相交流制。圖1為我國電氣化鐵路常見的牽引供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)接線圖，牽引變電站二次側(cè)的輸出端口分別引出一側(cè)供電臂，與接觸網(wǎng)相連，從而使兩端口牽引負(fù)荷通過牽引變壓器與外部供電系統(tǒng)產(chǎn)生電磁耦合[2]。
目前針對牽引供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)措施有很多，根據(jù)治理目標(biāo)的不同主要可分為以下3類：
1）治理諧波和無功。為提高功率因數(shù)和吸收三、五次諧波，可采用固定參數(shù)的電容器C和電抗器L串聯(lián)支路并接在27.5kV側(cè)的牽引母線上，然后利用真空開關(guān)對牽引變電站進(jìn)行手動投切的方法。但是，CL串聯(lián)支路的參數(shù)已經(jīng)固定，很難適應(yīng)波動性很大的牽引負(fù)荷對無功容量的要求，無功補(bǔ)償?shù)膭討B(tài)性能差，反而降低了整個牽引變電站的功率因數(shù)，達(dá)不到功率因數(shù)大于0.9的要求[2]；
2）治理負(fù)序電流。各牽引變電站在電力系統(tǒng)中引起的總負(fù)序電流與每個牽引變電站引入的相序有關(guān)，如果將牽引變電站的供電臂輪換接入三相電網(wǎng)，只要各牽引變電站的負(fù)荷相等，則從系統(tǒng)側(cè)看電氣化鐵路便可等效為對稱負(fù)荷[4]。這種相序輪換接入的方法減少對電力系統(tǒng)的不對稱影響，但僅對于互聯(lián)的220kV系統(tǒng)三相負(fù)荷的平衡作用較好，在局部電網(wǎng)或110kV區(qū)域電網(wǎng)中牽引變電站仍相當(dāng)于單相負(fù)荷，并不能解決負(fù)序電流帶來的問題；
此外，牽引變壓器采用三相/二相平衡變壓器的接法可以減輕單相負(fù)荷不平衡對系統(tǒng)的影響，但其對負(fù)序抑制的前提是保障牽引變電站兩供電臂的負(fù)荷平衡[4]。而在實(shí)際運(yùn)行中，牽引負(fù)荷條件顯然難以滿足這一要求，故該方式也存在明顯的局限性。
3）提高外部電力系統(tǒng)短路容量。提高牽引變電站接入外部供電系統(tǒng)側(cè)的短路容量，可緩解電氣化鐵路負(fù)荷產(chǎn)生的電壓諧波、負(fù)序電壓及電壓波動等問題。但這種方法難度高，規(guī)模大，在實(shí)際工程中，受到電網(wǎng)接線、投資等因素影響，也不可能無限提高系統(tǒng)的短路容量[5]。
簡言之，傳統(tǒng)針對牽引供電系統(tǒng)的措施大多只能治理單一的電能質(zhì)量目標(biāo)，效果有限，而且普遍存在對牽引負(fù)荷動態(tài)波動適應(yīng)性差的缺點(diǎn)。因此，尋找一種能隨負(fù)荷變化來動態(tài)調(diào)節(jié)各相補(bǔ)償度的綜合治理方法，成為了科學(xué)界的主要研究熱點(diǎn)。
2.2 動態(tài)補(bǔ)償方案
以現(xiàn)代電力電子技術(shù)為基礎(chǔ)，采用動態(tài)補(bǔ)償方案對牽引變電站進(jìn)行負(fù)序、無功和諧波的綜合補(bǔ)償，已成為解決電氣化鐵路帶來的電能質(zhì)量問題的主要方法。目前，以SVC和STATCOM為代表的兩類動態(tài)補(bǔ)償裝置已在世界多國的實(shí)際工程項目中廣泛應(yīng)用。
2.2.1 SVC補(bǔ)償裝置
SVC即靜止無功補(bǔ)償器，通過晶閘管來控制電抗器，它能實(shí)現(xiàn)電感連續(xù)可調(diào)，從而快速、連續(xù)地對電力機(jī)車波動負(fù)荷進(jìn)行補(bǔ)償。
這種補(bǔ)償方法的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，構(gòu)成主電路的器件為普通晶閘管，因此造價相對較低。但是，SVC自身會帶來諧波問題，而且它并不能抑制電氣化鐵路牽引網(wǎng)中固有的諧波[6]，需要通過有源電力濾波器、混合型有源電力濾波器、諧振注入式混合有源電力濾波器等來濾除諧波[7]，這也增大了整體裝置的體積和重量。同時，它在補(bǔ)償電氣化鐵路中的負(fù)序電流方面效果不佳，實(shí)際利用SVC來進(jìn)行負(fù)序補(bǔ)償?shù)墓こ虒?shí)例并不多。
2.2.2 STATCOM補(bǔ)償裝置
STATCOM又稱靜止無功補(bǔ)償器，其基本原理是將變流器通過電抗器與電網(wǎng)并聯(lián)，然后直接控制交流側(cè)電流，或者調(diào)節(jié)交流側(cè)電壓的相位與幅值，得到滿足要求的輸出電流，從而達(dá)到動態(tài)補(bǔ)償?shù)男ЧＫ纱蠊β首躁P(guān)斷電力電子器件構(gòu)成主電路，一般可分為電網(wǎng)側(cè)三相結(jié)構(gòu)和兩相結(jié)構(gòu)。
與SVC相比，STATCOM具有響應(yīng)速度快、負(fù)荷率適應(yīng)性好、工作效率高、輸出諧波小等優(yōu)點(diǎn)。同時它還省去了大容量電抗器和電容器，布置緊湊，占地面積小，其主要缺點(diǎn)在于它的單位容量的制造成本較之SVC要高出不少。
電網(wǎng)側(cè)的三相STATCOM連接結(jié)構(gòu)如圖2所示，它主要用于抑制三相電壓的波動。這種三相STATCOM方案可適用于包括單相變壓器在內(nèi)的各類牽引變壓器類型的補(bǔ)償，但它對于負(fù)序、諧波和無功潮流等的補(bǔ)償效果并不理想。
日本學(xué)者于1993年在文獻(xiàn)[8]中首先提出了電氣化鐵路功率調(diào)節(jié)器（Railway Static Power Conditioner, RPC），這是一種兩相STATCOM結(jié)構(gòu)。其接線結(jié)構(gòu)如圖3所示，兩個單相變流器分別接到負(fù)荷的牽引臂上，中間通過直流電容進(jìn)行耦合。兩相結(jié)構(gòu)的STATCOM除了能對變電站兩供電臂進(jìn)行無功動態(tài)補(bǔ)償，同時也能調(diào)節(jié)供電臂的有功潮流，實(shí)現(xiàn)無功、有功功率的四象限控制。實(shí)際運(yùn)行效果表明，RPC在穩(wěn)定電壓、有源濾波、調(diào)節(jié)功率因數(shù)、補(bǔ)償負(fù)序電流等方面的效果也十分良好。
2002年，日本已成功研制出20MVA/60kV的商用RPC，投入到新干線當(dāng)中。國內(nèi)也對RPC進(jìn)行了深入研究，文獻(xiàn)[9]提出了一種基于IGBT或IGCT的大容量功率平衡調(diào)節(jié)器（Balance Converter Device, BCD），并對其補(bǔ)償效果進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。結(jié)合RPC和SVC的特點(diǎn)，文獻(xiàn)[10]提出了一種新型電能質(zhì)量補(bǔ)償系統(tǒng)，由RPC、兩組晶閘管控制電抗器和兩組晶閘管控制三次濾波器（即SVC）組成。RPC用來轉(zhuǎn)移有功功率、補(bǔ)償負(fù)序電流和治理諧波，SVC用來改變兩牽引供電臂電流相角，從而補(bǔ)償剩下部分的負(fù)序電流和三次諧波。
3 UPQC介紹
筆者所在項目組基于RPC的啟發(fā)，設(shè)計了一種新型兩相STATCOM裝置，簡稱為統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器（Unified Power Quality Controller, UPQC）。該裝置電路拓?fù)浜啙崳茉诒Ｕ想娔苜|(zhì)量治理效果以及不增加變電站原有容量的前提下，減小占地面積，大幅降低成本，便于將來進(jìn)行廣泛的推廣應(yīng)用。
3.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
RPC在主電路結(jié)構(gòu)是n個電壓源變流器的兩個交流側(cè)分別與兩個n+1繞組單相變壓器的n個二次繞組連接。它需要兩個多繞組變壓器來實(shí)現(xiàn)電壓、容量的匹配以及電氣隔離，存在占地面積大、成本高、損耗較大的缺點(diǎn)。
UPQC是由單相多繞組變壓器和鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)H橋變流器組成，其電路拓?fù)湟妶D4。它的一側(cè)是由一個一次側(cè)繞組和n個二次側(cè)繞組組成的單相多繞組變壓器，一次側(cè)繞組與牽引變壓器的一相相連，二次側(cè)繞組與分別n個電壓源變流器相連；在另一側(cè)，n個變流器以鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)相連，通過連接電抗直接接入牽引變壓器的另一相，n的取值根據(jù)實(shí)際需要的容量大小來決定[11]。
相對RPC，UPQC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)決定它可少使用一個變壓器，因此具有占地面積小、成本低且損耗較小的優(yōu)點(diǎn)。此外，該結(jié)構(gòu)也便于使用載波移相的PWM控制策略或其他等效控制策略。鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)也使UPQC易于實(shí)現(xiàn)高電壓直接輸出，并可進(jìn)行冗余設(shè)計，在運(yùn)行時自動旁路故障鏈節(jié)，提高了裝置的性。由單相變壓器和H橋變流器組成的標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)也利于進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)和維修保養(yǎng)，降低了UPQC的經(jīng)濟(jì)成本。
3.2 仿真驗(yàn)證
假設(shè)UPQC裝置的額定容量為3MVA，額定電壓為27.5kV，可實(shí)現(xiàn)全容量負(fù)序電流補(bǔ)償和無功功率補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)和三相平衡控制。反映到具體的仿真模型中，則設(shè)定單相多繞組變壓器的容量為1 700kVA，電壓等級為30kV/0.6kV；變流器中單個IGBT的開關(guān)頻率為1 600Hz，采用單極性倍頻方式，等效開關(guān)頻率為3 200Hz，控制電路采樣頻率為3 200Hz。牽引負(fù)荷采用SS4型電力機(jī)車的諧波特性，該負(fù)荷的總諧波含量為20.6%。基于以上電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，對UPQC裝置的性能進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
電氣化鐵路論文:電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備電氣燒傷的防治
摘要：電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)故障，引起的后果是嚴(yán)重的。文章分析了電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)故障的原因，并結(jié)合過去我國相關(guān)行業(yè)積累的經(jīng)驗(yàn)，提出一系列防治的措施。
關(guān)鍵詞：電氣化；鐵路接觸網(wǎng)；電氣燒傷
電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備中，由于老化和過電壓、過電流等情況的發(fā)生作用，接觸網(wǎng)就有可能出現(xiàn)故障。而且，機(jī)械張力，電弓磨損等，也是造成機(jī)械和電氣故障的原因，影響電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備的正常運(yùn)行。隨著使用時間的推移，牽引運(yùn)能不斷提高，電氣燒傷已經(jīng)成為日益嚴(yán)重的問題。同時，電氣燒傷事故不易提前發(fā)現(xiàn)，后果嚴(yán)重。不僅危害大，還容易造成接觸網(wǎng)供電受到影響，對鐵路的正常運(yùn)作有很大的阻礙。為解決這個問題，結(jié)合多年來我段發(fā)生的一些電氣燒傷事故和既有線的實(shí)際情況提出了相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)整改方案。
一、電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備電氣燒傷的主要產(chǎn)生原因
(一) 線索容量過小，造成電氣燒傷
雖然在電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備及線路的設(shè)計中，已經(jīng)將日后正常運(yùn)作的線路牽引運(yùn)能的裕量考慮周到，在設(shè)計中已經(jīng)提前采取相關(guān)措施。但是，我國近年來經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，各項建設(shè)穩(wěn)步進(jìn)行，在鐵路運(yùn)量方面的發(fā)展較估計量已經(jīng)超出許多，而且，萬噸重列車在我國的行駛，都為線路牽引運(yùn)能造成很大的負(fù)擔(dān)。相對超出預(yù)計裕量很多。因此，在原來的設(shè)計中已經(jīng)預(yù)留的裕量，接觸線承力索不能承受接觸網(wǎng)供電線長期超負(fù)載地運(yùn)行。也就是說，承力索持續(xù)載流量偏小。這就造成了線索不堪重負(fù)。因此，造成了電氣燒傷的頻繁發(fā)生。
(二) 供電回路的缺陷，造成電氣燒傷
主導(dǎo)電回路是由饋電線、吸上線、隔離開關(guān)、承力索、電氣連線等構(gòu)成。這些部分之間是由線夾進(jìn)行連接。經(jīng)過其緊固連接，運(yùn)行以滿足電力機(jī)車的供電。因此，主導(dǎo)電回路的運(yùn)行狀態(tài)保持在一定的范圍，維持牽引變電所的供電。但是，供電回路出現(xiàn)缺陷是可能發(fā)生的。直接造成的后果就是線路載流大、分流嚴(yán)重，造成電氣燒傷。主要有以下情況。
及時，導(dǎo)流不暢。連接不良、運(yùn)行時間過長等情況，有可能會造成電、化學(xué)腐蝕。電氣連接出現(xiàn)問題，就會讓供電回路截面不足。阻抗變大，就會讓供電回路導(dǎo)流不暢。在一定的時間后，這種情況得不到緩解，就造成電氣燒傷。例如，承力索并入電連接器電氣導(dǎo)流。電連接器線夾安裝錯誤以及銅鋁接續(xù)管安裝失誤。或者線夾里面清理不干凈等原因。如下圖所示：
第二，回路不閉合或者通道迂回。接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此，在安裝和設(shè)置的時候，容易出現(xiàn)回路不閉合和通道迂回的情況。造成回路的分流嚴(yán)重，引起電氣燒傷。
在某些場站中，饋電線僅僅在一條股道上網(wǎng)。并沒有對同饋線的其他股道上網(wǎng)。這就造成同饋線的其他的股道和相鄰的機(jī)車等都需要經(jīng)過這條上網(wǎng)的股道進(jìn)行取流。因此，容易讓這條股道的溫度升高，造成電氣燒傷。
很多的場站，股道間電連接器的設(shè)置遠(yuǎn)離軟橫跨。因此，在機(jī)車在該股道取流的時候，電流是經(jīng)過相鄰的連接器流進(jìn)。此時的分流大，機(jī)車通過的時候，定位器減載，會讓其與定位環(huán)線夾造成松動。接觸電阻則會增加，造成溫升過大。時間一長就會造成燒傷。如2002年11月11日，越西站昆方接觸網(wǎng)上吊弦脫落，73#~74#支柱軟橫跨2道定位器脫落，上下部固定繩的斜拉線從連接下部固定繩定位環(huán)線夾處斷開。
原因：
(1)故障點(diǎn)位于越西站昆方岔群區(qū)來電方向的后端，距最近的股道電連接372m。
(2)ql線、q2線電力機(jī)車調(diào)車作業(yè)頻繁，機(jī)車啟動電流大，無論是ql線，還是q2線上取流，都要經(jīng)過兩組股道電連接。
(3)由于電連接又不是整體安裝，每組電連接有4個節(jié)點(diǎn)，兩組就8個節(jié)點(diǎn)。
(4)大電流通過時有分流從：正線定位器定環(huán)線夾下部固定繩q1、q2的定位器ql、q2線―機(jī)車，長時間運(yùn)行對絞鏈連接處的定位環(huán)線夾和定位器的鉤頭處燒傷較為嚴(yán)重。
(5)因?yàn)檎€是載流承力索，所以斜拉線上也有分流，從而燒斷斜拉線。
此次故障為主導(dǎo)電回路不暢，未及時發(fā)現(xiàn)而造成的。
(三) 線索非正常電流轉(zhuǎn)換
根據(jù)接觸網(wǎng)的設(shè)計，有的地方通過什么范圍的電流，有的地方不能夠有電流通過，都是經(jīng)過嚴(yán)格的計量的。但是還是會存在一些特殊的情況，當(dāng)條件滿足時，也會出現(xiàn)在不應(yīng)該通過電流的部分通過牽引電流的情況。但是，因?yàn)槠渥陨淼慕Y(jié)構(gòu)問題，沒有正常的電氣連接，就會造成電氣燒傷。
在立體交叉線索以及線索與裝置的連接中，線路的阻抗不同。由于這些不同而造成電壓差，受到風(fēng)力和溫度等條件的影響，容易讓上述部件之間的絕緣距離變短。這就會產(chǎn)生電弧放電。電弧放電也會造成電氣燒傷。成昆線瓦祖站昆方下部固定繩燒斷處如下圖所示：
經(jīng)工區(qū)現(xiàn)場調(diào)查，下部固定繩在2道安全線06#定位處斷股，斷頭為明顯的燒斷。接觸線在下部固定繩斷頭處小面上有放電痕跡，工作面上無摩擦、放電痕跡。
造成下部固定繩斷股的原因：下部固定繩安裝工藝不達(dá)標(biāo)，與下錨接觸線間距過小，在不等電位的情況下放電燒斷。
(四) 部件分流情況嚴(yán)重
電氣部件的數(shù)量和導(dǎo)電性的程度與分流的程度呈反比。但是，電氣部件的數(shù)量不能無限多，導(dǎo)電性也不可能無限好，因此，分流的程度也不能夠避免。不能夠把分流的原因都解釋為接觸不良。但是，分流的直接后果就是造成電氣燒傷。特別是某些活動的部分。分流對這些部分的影響尤其大。這些部分通常為點(diǎn)接觸，位移大，這就讓這些部分的接觸電阻加大。因此，電氣燒傷就比較嚴(yán)重。
供電部門經(jīng)常對接觸網(wǎng)進(jìn)行例行的檢修。會發(fā)現(xiàn)這種情況，雖然電氣連接沒問題，吊弦卻變得很黑。這就是分流造成的。
(五) 施工、檢修不當(dāng)
某些接線錯誤，線夾等安裝錯誤，或開關(guān)引線尺度不夠等情況，加之某些檢修人員的責(zé)任心不強(qiáng)，檢修時通常只注意外觀，對安全的隱患和故障沒有能夠及時發(fā)現(xiàn)，就沒有能夠及時發(fā)現(xiàn)電氣燒傷。青蒲饋線在123#和饋線終端桿間斷，受沖擊作用，終端懸式絕緣子和約4m饋線形成一部分，上網(wǎng)饋線形成一部分懸掛在網(wǎng)上，斷頭昆端線索懸掛在123#支柱增高肩架上。附照片：
原因分析：從斷頭分析，有3股鋁線斷口是老痕跡，1股斷口是新痕跡，其余15股斷口呈明顯園尖形，且很光滑，屬于發(fā)熱拉斷。饋線斷線的原因是饋線運(yùn)行時間長達(dá)10年，中途沒有進(jìn)行線夾的移位檢查，斷股沒有及時發(fā)現(xiàn)并處理，累積到斷了4股，線索截面積減小，在大電流的作用下發(fā)熱，線索又是LJ-185，沒有鋼芯，產(chǎn)生饋線拉斷。
(六) 隧道漏水，燒斷線的情況
由于隧道內(nèi)漏水，漏水處正好位于線索上方且水流較大，造成線索燒傷短股甚至斷線的故障。
此外，還有工務(wù)棚洞施工、隧道口及跨線橋和地方跨越電力線路異物短接搭在線索上造成的事故。
二、電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備電氣燒傷的防治
及時，接觸網(wǎng)的設(shè)計和建設(shè)，應(yīng)該在選用線材的時候，充分考慮到今后的發(fā)展需要。并且，在已經(jīng)投運(yùn)的載流量過小的線索，應(yīng)該采取相應(yīng)的措施進(jìn)行改進(jìn)。我段己先后將原有的承力索鍍鋁鋅鋼鉸線LXGJ79更換為鎂銅合金JTMH 95的，所有環(huán)節(jié)吊弦更換為載流吊弦，這樣大大提高了載流量為提高運(yùn)能打下了基礎(chǔ)。
第二，通過串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的運(yùn)用，減少電氣燒傷的發(fā)生。在接觸網(wǎng)上進(jìn)行這類改造，能夠讓牽引網(wǎng)的電壓水平得到改善。這就能夠讓其供電的品質(zhì)得到提高。而且，對于運(yùn)輸?shù)慕M織，也能夠得到改善。這樣就能夠減小牽引電流。
第三，在大電流的區(qū)段進(jìn)行改造。通常是指500A及以上的電流區(qū)段。
(1)減少電連接器的間距。將橫向電聯(lián)接縮減至一百米安裝一根，隧道內(nèi)60～70米加裝一根。
(2)改造引線的安裝，隔離開關(guān)設(shè)置為雙引線，并保障適當(dāng)?shù)脑６龋苊鉁囟茸兓瘯r引線過緊而拉壞開關(guān)。
(3)錨段關(guān)節(jié)增加為雙縱向電聯(lián)接。
(4)增加股道電連接。通常是在場站咽喉區(qū)加裝設(shè)備。
(5)對接觸網(wǎng)的設(shè)計和施工方面進(jìn)行改進(jìn)。例如設(shè)置面面接觸的線夾。或者在線夾的安裝前，應(yīng)該先將里面的雜物進(jìn)行清理，并需要提前將導(dǎo)電膏涂上保障效果。
(6)線夾的大小槽的安裝要按照規(guī)定進(jìn)行。安裝時，綁扎線也應(yīng)該注意，不要留在線夾里面。而且，連接點(diǎn)要全都夾到線夾里面。
(7)饋線上網(wǎng)的設(shè)置應(yīng)該進(jìn)行改善。由單支改為多支。并且，在饋線上網(wǎng)的地方，應(yīng)該設(shè)置雙線夾。這樣能夠讓電流轉(zhuǎn)換正常進(jìn)行。
(8)對電連接器應(yīng)該定期進(jìn)行檢修。并且檢修的周期不應(yīng)過長。
(9)在錨段關(guān)節(jié)等部位貼測溫貼片。這樣就能夠通過測溫貼片來對電氣連接進(jìn)行監(jiān)控。同時，還應(yīng)該在夜間增加巡檢。這樣能夠今早發(fā)現(xiàn)電氣燒傷的問題。
第四，在隧道口，跨線橋安裝絕緣套管，可以杜絕人為丟異物而造成接地?zé)齻€索。
第五，隧道漏水和鐵路兩邊的樹木，供電部門要建立臺賬，并加強(qiáng)和工務(wù)部門的溝通，配合工務(wù)對隧道補(bǔ)漏和砍樹修枝。
第六，對跨越接觸網(wǎng)上的施工加簽定安全協(xié)議，掌握施工單位的施工方案，安全措施。施工時要派供電部門的人進(jìn)行監(jiān)管。
三、結(jié)語
電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備電氣燒傷的問題對我國的鐵路行業(yè)發(fā)展造成一定的影響。為了避免這些情況的發(fā)生，應(yīng)該對原因進(jìn)行分析，并針對這些原因提出相關(guān)的措施進(jìn)行防治，這樣才能夠減少電氣燒傷的發(fā)生，保障設(shè)備的正常運(yùn)行，進(jìn)而讓鐵路的運(yùn)行和發(fā)展得到保障。
電氣化鐵路論文:電氣化鐵路擴(kuò)能改造工程接觸網(wǎng)承導(dǎo)線更換
摘 要：鐵路的出現(xiàn)和發(fā)展方便了我國地區(qū)之間的經(jīng)濟(jì)、文化交流，促進(jìn)了我國的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。同時，也由于國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，市場和國家對鐵路事業(yè)在速度、安全性上的發(fā)展提出了更高的要求。本文將通過簡述電氣化鐵路擴(kuò)能改造工程接觸網(wǎng)承導(dǎo)線更換的動力――中國鐵路目前迅猛的發(fā)展?fàn)顩r，分析電氣化鐵路擴(kuò)能改造工程中接觸網(wǎng)的構(gòu)成，再進(jìn)一步解析在電氣化鐵路擴(kuò)能改造工程更換接觸網(wǎng)承導(dǎo)線施工方法及措施，再簡嗡得髟謔┕ず笱槭帳斃枰注意的事項，旨在為電氣化鐵路擴(kuò)能改造工程接觸網(wǎng)承導(dǎo)線更換提供一些參考和借鑒。
關(guān)鍵詞：更換接觸網(wǎng)承導(dǎo)線；動力；構(gòu)成；施工；驗(yàn)收注意事項
中圖分類號：F406.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）12-0119-01
根據(jù)我們的經(jīng)歷與體驗(yàn)不難發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)今的社會環(huán)境之下，我們與親戚朋友的時間空間距離越來越小，能達(dá)到這樣的效果，這其中有鐵路建設(shè)發(fā)展的不少功勞。鐵路建設(shè)發(fā)展在近幾年得到了迅猛的發(fā)展，不斷完善相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施，更新改造，努力實(shí)現(xiàn)跨越式的發(fā)展。
1 動力――中國鐵路目前迅猛的發(fā)展?fàn)顩r
電氣化鐵路能得到不斷的改進(jìn)與發(fā)展，其主要的動力就是現(xiàn)今中國鐵路的迅猛發(fā)展，表現(xiàn)在政策支持、技術(shù)支持以及需求上。由于我國的地形地貌，鐵路在溝通我國地區(qū)之間的交流起到了極其重要的作用，國家也十分注重我國的鐵路建設(shè)。在“十一五”以后，國家不斷出臺相關(guān)的措施政策，大力推動我國的鐵路建設(shè)，提高我國的鐵路電氣化水平。
2 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的構(gòu)成
電氣化鐵路是指主要牽引動力是電力機(jī)車的鐵路，而電氣化鐵路接觸網(wǎng)則是指在鐵路線上空架設(shè)的向電力機(jī)車供電的特殊形式的輸電線路，它的主要構(gòu)成部分是支柱與基礎(chǔ)、支持裝置、接觸懸掛。首先，支柱與基礎(chǔ)是用來承載另外兩部分的，在承受它們的負(fù)荷時還將接觸懸掛部分固定在規(guī)定的高度和位置上。其次，關(guān)于支持裝置是由腕臂、定位裝置、水平拉桿、懸式絕緣子串、棒式絕緣子、硬橫跨、軟橫跨以及其他的特殊支持設(shè)備，它主要是用來支持接觸懸掛，并且把它的重力傳給支柱或者其他的承重物。還有，接觸懸掛部分則是包含承力索、吊弦等零件在內(nèi)，把從牽引變電得到的電能傳送給電力機(jī)車。這些是電氣化鐵路接觸網(wǎng)的主要構(gòu)成及其作用，充分了解這些有利于實(shí)現(xiàn)電氣化鐵路擴(kuò)能改造工程接觸網(wǎng)承導(dǎo)線更換。
3 電氣化鐵路擴(kuò)能改造工程接觸網(wǎng)承導(dǎo)線更換施工
3.1 施工前期準(zhǔn)備
在施工前，領(lǐng)導(dǎo)小組必須明確更換電氣化接觸網(wǎng)承導(dǎo)線的施工要求：一，更換承導(dǎo)線前已完成對容量不足支柱與基礎(chǔ)、支持裝置和其他相關(guān)設(shè)施的前期更換施工；二，更換承導(dǎo)線后必須保障接觸網(wǎng)能保持穩(wěn)定性、彈性、抗腐蝕性以及耐磨性，滿足放行列車條件；三，適當(dāng)延長壽命，提高絕緣性，保障安全；四，降低成本，而且設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，方便搶修、維管與施工。
3.2 施工方法
施工過程中，嚴(yán)格按照審定的施工組織方案實(shí)施，合理分工，高效、高質(zhì)量地在天窗內(nèi)完成承導(dǎo)線更換施工，主要施工方法：一，天窗點(diǎn)時間緊張時，可以將承力索、導(dǎo)線更換施工分步進(jìn)行：及時個天窗點(diǎn)更換承力索后利用既有接觸線、定位裝置、吊弦、電連接等進(jìn)行前期過度，以確保天窗內(nèi)的施工不影響后續(xù)既有運(yùn)營行車，第二個天窗再進(jìn)行導(dǎo)線更換；二，天窗點(diǎn)時間充足時，可以將承力索、導(dǎo)線更換施工同時進(jìn)行。
3.3 施工采取措施
在進(jìn)行電氣化鐵路擴(kuò)能改造工程接觸網(wǎng)承導(dǎo)線更換的施工過程中，領(lǐng)導(dǎo)人員需要采取積極有效的措施，并且在過程中不斷改進(jìn)與完善。一，可以加強(qiáng)組織實(shí)施，可以通過成立專項施工小組、實(shí)施責(zé)任制等措施與手段保障工程的順利進(jìn)行。二，在實(shí)踐過程中不斷優(yōu)化施工方案，可以組織骨干技術(shù)力量在施工過程中進(jìn)行現(xiàn)場勘察，從各個方面對施工方案進(jìn)行細(xì)化、優(yōu)化。三，在施工過程中要堅持“以人為本”，制定措施方案保障施工安全，施工過程中應(yīng)該制定科學(xué)高效的時間安排，不能為了“搶進(jìn)度”而忽略施工人員的生命安全。四，加強(qiáng)與其他部門的聯(lián)系。這些措施都便于電氣化鐵路擴(kuò)能改造工程接觸網(wǎng)承導(dǎo)線更換工作的執(zhí)行。
4 電氣化鐵路擴(kuò)能改造工程接觸網(wǎng)承導(dǎo)線更換后的驗(yàn)收
在接觸網(wǎng)承導(dǎo)線更換后，需要進(jìn)行驗(yàn)收，而驗(yàn)收方式可以是靜態(tài)進(jìn)行滑行實(shí)驗(yàn)和送電開通前的絕緣測試，由專業(yè)的測試人員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析得到的各項數(shù)據(jù)，檢測接觸網(wǎng)是否安全穩(wěn)定、質(zhì)量是否符合電氣化鐵路接觸網(wǎng)的要求、拉出值和導(dǎo)線高度是否符合標(biāo)準(zhǔn)、在其他方面是否存在安全隱患，再決定是否可以進(jìn)入運(yùn)營使用階段。在驗(yàn)收過程中不可懈怠，必須核實(shí)每個數(shù)據(jù)，認(rèn)真檢查承導(dǎo)線更換后各項質(zhì)量，做好驗(yàn)收工作尤其重要，它直接影響到電力機(jī)車運(yùn)行的安全和速度。
接觸網(wǎng)線路是跌路運(yùn)輸過程中的速度與安全的保障，承導(dǎo)線在其中的作用也尤為重要，所以在更換過程中應(yīng)當(dāng)引起相關(guān)部門的重視，并且通過可行的措施來將其危險性降到低，減少事故發(fā)生。
電氣化鐵路論文:談電氣化鐵路變電系統(tǒng)主要電器設(shè)備檢修及故障處理
摘 要：變電系統(tǒng)是電氣化鐵路的重要的供電設(shè)備，電氣化鐵路的正常和安全運(yùn)營離不開變電系統(tǒng)的安全供電，所以研究電氣化鐵路變電系統(tǒng)的故障問題意義重大。本文就針對電氣化鐵路變電系統(tǒng)的主要電器設(shè)備，對其經(jīng)常發(fā)生的故障進(jìn)行分析和總結(jié)，并提出相應(yīng)的故障處理方法，以迅速恢復(fù)主要電器設(shè)備確保變電系統(tǒng)的安全。
關(guān)鍵詞：電氣化鐵路；變電系統(tǒng)；電器設(shè)備；檢修；故障處理
電氣化鐵路的正常安全運(yùn)營離不開牽引供電系統(tǒng)，牽引供電系統(tǒng)是電氣化鐵路的主要裝備之一，牽引供電系統(tǒng)是電力裝置的總稱，是將電能從電力系統(tǒng)傳送給電力機(jī)車的裝置。牽引供電系統(tǒng)主要由牽引變電所和接觸網(wǎng)這兩大部分組成，它將國家電力系統(tǒng)輸送的電能變換為電氣化鐵路電力機(jī)車適合使用的形式，以電力機(jī)車為牽引對象，完成牽引任務(wù)。隨著我國電氣化鐵路的不斷發(fā)展和興建，電力機(jī)車的變電系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行成為人們?nèi)找骊P(guān)系的話題，其檢修和故障處理的質(zhì)量顯得至關(guān)重要。
1 電力機(jī)車變電系統(tǒng)的作用和主要電器設(shè)備構(gòu)成
變電系統(tǒng)中的牽引變電所包括開閉所、分區(qū)所和自耦變壓器、是電氣化鐵路供電系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。為了將電力系統(tǒng)輸送來的三相高壓電變換成為電力機(jī)車合適使用的電能，就將牽引變電所按一定的距離進(jìn)行重復(fù)設(shè)置。牽引變電所有兩方面的作用：一方面，牽引變電所將電力系統(tǒng)的電能變換成了適合電力機(jī)車使用的電能；另一方面，牽引變電所將降低電氣化鐵路對電力系統(tǒng)的影響。
不同的電力系統(tǒng)的牽引變電所的電器設(shè)備可能存在一定的差異，最為常見的變電所的主要設(shè)備有：進(jìn)線系統(tǒng)設(shè)備、主變系統(tǒng)設(shè)備、并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置、饋線系統(tǒng)設(shè)備、高壓室設(shè)備等。
2 電力機(jī)車變電系統(tǒng)主要設(shè)備檢修和故障處理
2.1 高壓斷路器常見故障分析和處理
高壓斷路器是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的直接“保護(hù)傘”。由于在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，高壓斷路器能和繼電器配合，迅速切斷故障電流，保護(hù)電力系統(tǒng)，防止事故范圍擴(kuò)大，其工作的好壞，直接影響著電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全。高壓斷路器的種類很多，以滅弧方式的不同，可以將高壓斷路器分為三種：油斷路器、真空斷路器、壓縮空氣斷路器。不管是哪種斷路器，其存在的事故類型主要有：拒動作事故、誤動作事故、斷路器過熱、異音、爆破及著火事故、外力及其他事故等。
高壓斷路器故障的處理首先應(yīng)該判斷是機(jī)械故障還是電氣故障，若操作期間合閘電流表上的電流出現(xiàn)沖擊現(xiàn)象，說明是機(jī)械故障，若沒有，則為電氣故障。對于斷路器過熱和放電故障，需要加強(qiáng)監(jiān)控，當(dāng)斷路器內(nèi)部溫度不斷上升且放電聲音過大時，應(yīng)立即關(guān)閉系統(tǒng)，對斷路器進(jìn)行檢查。故障處理過程中應(yīng)重點(diǎn)注意安全問題，在保障盡快送電到接觸網(wǎng)的同時，按照調(diào)度遠(yuǎn)方操作，控制室遠(yuǎn)方操作，現(xiàn)場斷路器手動操作的順序逐級進(jìn)行故障排查。
2.2 隔離開關(guān)的常見故障分析和處理
隔離開關(guān)常見的故障主要分為運(yùn)行過程中隔離開關(guān)的過熱引起的相關(guān)燒傷、燒毀事故，以及隔離開關(guān)的拒分拒合現(xiàn)象。隔離開關(guān)的過熱問題主要由隔離開關(guān)觸頭接觸不良，動接觸部分接觸不良，引線間的線夾接觸不良等引起的，接觸不良導(dǎo)致通過負(fù)荷電流或短路電流時，產(chǎn)生很大的焦耳熱損耗，不能及時散熱，從而產(chǎn)生相關(guān)故障事故。隔離開關(guān)的拒分拒合故障主要由相關(guān)電器故障和機(jī)械故障而引起的。
對于隔離開關(guān)過熱故障的處理，應(yīng)先退出運(yùn)行，停電檢修，若是由于隔離開關(guān)容量不足而導(dǎo)致的故障，應(yīng)更換更大容量的隔離開關(guān)。對于隔離開關(guān)的拒分拒合故障，也應(yīng)先停電，檢查相應(yīng)的電氣回路，比如電源操作順序、合閘回路是否斷線、輔助接電是否正常轉(zhuǎn)換等。其次檢查隔離開關(guān)的機(jī)械故障，是否發(fā)生嚴(yán)重的銹蝕，接頭是否分開，相應(yīng)連接部位是否斷裂等等。
2.3 并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置常見故障分析和處理
并電路補(bǔ)償裝置的常見故障基本上分為兩大類，即電容器故障和電抗器故障，其中電容器設(shè)置了專門的保護(hù)。一般情況下，電容器的故障現(xiàn)象包括：電容器爆炸、接頭嚴(yán)重過熱或者是熔化、套管發(fā)生嚴(yán)重地放電閃路，除此之外，還有電容器外殼鼓肚及滲漏油和電容器嚴(yán)重噴油或者起火等。
在變電系統(tǒng)中，并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的故障發(fā)生頻率較高，很多情況下的故障都會造成電容器的保護(hù)動作，比如：接觸網(wǎng)上的電壓波動、壓互保險的熔斷、電容器內(nèi)部故障等。對于并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置常見的故障，應(yīng)采取恰當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行處理，要先分析故障部位，對故障進(jìn)行定位，看是電容器內(nèi)部的原因還是其外部的原因，然后再對具體問題進(jìn)行合理分析，找出故障分析并給出合理的處理辦法，以確保電容器的正常使用。
2.4 牽引變壓器常見故障分析和處理
變電系統(tǒng)中牽引變電所的主變壓器的故障集中發(fā)生在幾個部位，如套管部位、油箱部位、鐵芯部位、線圈和分接開關(guān)部位等。相應(yīng)的牽引變壓器故障類型主要有：線圈故障；鐵芯故障；套管損壞故障；變壓器分接開關(guān)故障；油箱和散熱器漏油故障等。
在變電系統(tǒng)中，牽引變壓器的故障發(fā)生頻率相比其他電器設(shè)備來說雖然不高，但是一旦牽引變壓器發(fā)生故障，其故障影響范圍和其重要性也不亞于其他電氣設(shè)備的發(fā)生故障產(chǎn)生的影響度，因此，牽引變壓器的故障問題也必須引起注意。當(dāng)牽引變壓器發(fā)生故障導(dǎo)致主變壓器跳閘后，相關(guān)負(fù)責(zé)人員要首先確認(rèn)備用主變壓器能正常使用，并及時投入運(yùn)行，以確保供電不被間斷。如果發(fā)現(xiàn)變壓器有異常響動或有爆炸聲，套管嚴(yán)重破損、放電，變壓器著火，漏油等情況時，相關(guān)負(fù)責(zé)人員應(yīng)立即采取相關(guān)措施使變壓器退出運(yùn)行。
2.5 互感器常見故障分析和處理
互感器故障分為電壓互感器故障和電流互感器故障。電壓互感器的常見故障有：互感器兩側(cè)熔斷導(dǎo)致斷路現(xiàn)象，互感器內(nèi)部斷路引起爆炸，互感器引線與外殼之間的火花放電等。電流互感器常見的故障有：流互開路，負(fù)荷過大引起的過熱現(xiàn)象，內(nèi)部有異味、冒煙，因鐵芯松動導(dǎo)致的內(nèi)部聲響異常等現(xiàn)象。
對于電壓互感器常見的故障處理：當(dāng)互感器一次側(cè)和二次側(cè)熔斷器斷路時，應(yīng)檢查二次側(cè)回路的短路情況，之后重新更換熔斷器；當(dāng)互感器內(nèi)部斷路時，應(yīng)及時更換新的互感器，并查明原因，及時修理；當(dāng)互感器內(nèi)部有放電和其他噪聲時，應(yīng)立即停止運(yùn)行，并進(jìn)行檢查和問題定位。對于電流互感器常見的故障處理：對于流互開路，要先定位是哪一M電流回路故障，開路的相別、對系統(tǒng)保護(hù)有無影響，減小負(fù)荷電流，嚴(yán)重時進(jìn)行相應(yīng)的停電處理；對于冒煙、火花等現(xiàn)象，首先應(yīng)該減小負(fù)載負(fù)荷，其次逐段進(jìn)行短接測試，定位故障點(diǎn)。
2.6 交流系統(tǒng)常見故障分析和處理
在變電系統(tǒng)故障檢修中，交流自用電的故障主要有：母線電壓波動大、缺相運(yùn)行、電壓過低以及母線失壓等。產(chǎn)生上述故障的原因很多，可能原因有：由于高壓側(cè)母線的失壓導(dǎo)致變壓器損壞；也有可能是變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障導(dǎo)致變壓器高壓側(cè)有熔斷，變壓器二次回路缺相運(yùn)行。
當(dāng)交流系統(tǒng)發(fā)生故障時，若是高壓側(cè)母線失壓導(dǎo)致的故障，檢修人員應(yīng)立即停止使用該變壓器，換備用變壓器投入使用，確保交流系統(tǒng)正常運(yùn)行；若是變壓器內(nèi)部發(fā)生故障導(dǎo)致的交流二次短路造成，那檢修人員必須對交流二次進(jìn)行檢查，尋找故障發(fā)生部位并及時分析原因，在這種情況下只要斷掉短路故障點(diǎn)即可恢復(fù)交流自用電正常運(yùn)行；若檢修人員在檢修的過程中發(fā)現(xiàn)是故障發(fā)生在硅整流回路，那么檢修人員就要將此回路與交流回路連接處斷開，使用備用的硅整流裝置進(jìn)行供電。
3 結(jié)語
電氣化鐵路變電系統(tǒng)的安全性直接影響著電力機(jī)車的安全運(yùn)行，相關(guān)電力設(shè)備的檢修人員要能不斷積累電力機(jī)車變電系統(tǒng)主要電器設(shè)備的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)、常見故障發(fā)生情況及常見故障的處理經(jīng)驗(yàn)，積極探索電力機(jī)車變電系統(tǒng)主要電氣設(shè)備正確安全運(yùn)行的新技術(shù)，發(fā)現(xiàn)新思路，為電氣化鐵路的正常運(yùn)行和進(jìn)一步發(fā)展做出積極的貢獻(xiàn)。
電氣化鐵路論文:電氣化鐵路弓網(wǎng)關(guān)系研究及仿真
摘 要：列車受電弓從接觸網(wǎng)受流是在動態(tài)運(yùn)行完成的，不同的接觸網(wǎng)-受電弓組合會產(chǎn)生不同的作用性能，良好的弓網(wǎng)關(guān)系是保障列車受流安全的必要前提。文章通過對受電弓特性及弓網(wǎng)受流的性能評價進(jìn)行分析，建立起仿真分析模型，根據(jù)仿真分析結(jié)果對弓網(wǎng)作用關(guān)系進(jìn)行評價。
關(guān)鍵詞：接觸網(wǎng)；受電弓；受流
引言
在受電弓與接觸網(wǎng)組成的供電耦合系統(tǒng)中，受電弓對接觸網(wǎng)進(jìn)行激勵，振動波沿接觸網(wǎng)傳播，過程中會產(chǎn)生反射，并且列車高速運(yùn)行過程中受電弓會使弓網(wǎng)振動幅度增大，使接觸網(wǎng)的抬升進(jìn)一步增加。受電弓與接觸網(wǎng)的這種動態(tài)相互作用與列車的運(yùn)行速度密切相關(guān)。隨著列車運(yùn)行速度的提高，空氣動力也會參與其中。
因此，在電氣列車運(yùn)行過程中，弓網(wǎng)接觸壓力以及接觸網(wǎng)的抬升是不斷變化的。弓網(wǎng)接觸力和接觸網(wǎng)抬升是受電弓和接觸網(wǎng)兩個振動子系統(tǒng)相互耦合的結(jié)果，可以用來評估受電弓和接觸網(wǎng)的接觸質(zhì)量。
對于電氣化鐵路，有必要通過弓網(wǎng)仿真有針對性的對受電弓與接觸網(wǎng)的匹配性進(jìn)行研究，在保障弓網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行性的前提下，提高弓網(wǎng)系統(tǒng)的接觸質(zhì)量和延長弓網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行壽命，降低弓網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)營成本，為高速受電弓與剛性接觸網(wǎng)系統(tǒng)的健康發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。
1 主要研究內(nèi)容
本課題從受電弓和接觸網(wǎng)相互作用入手，研究受電弓與接觸網(wǎng)的工作動態(tài)，通過受電弓與接觸網(wǎng)動態(tài)作用仿真分析，給出受電弓與接觸網(wǎng)動態(tài)移動時，接觸壓力與時間相關(guān)的特性，以及和接觸網(wǎng)抬升的相互關(guān)系，對相應(yīng)的接觸網(wǎng)-受電弓系統(tǒng)進(jìn)行評價。
2 研究思路與技術(shù)路線
根據(jù)具體的接觸網(wǎng)設(shè)計參數(shù)和受電弓技術(shù)參數(shù)，利用有限元的方法建立整個錨段接觸網(wǎng)的FEM模型；建立受弓的模型；同時依據(jù)EN3018或現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)確認(rèn)仿真模型的有效性；根據(jù)仿真分析的結(jié)果對現(xiàn)有弓網(wǎng)關(guān)系進(jìn)行評價，若存在問題，則結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用情況給出成因分析及合理化建議。
3 受電弓結(jié)構(gòu)及特性
受電弓是安裝在車輛上，實(shí)現(xiàn)列車從接觸網(wǎng)取得電流的專用設(shè)備，一般由底架、框架、弓頭和傳動系統(tǒng)等組成。受電弓的結(jié)構(gòu)與技術(shù)特性對弓網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行品質(zhì)有著舉足輕重的作用，如果受電弓與接觸網(wǎng)不匹配，就不會產(chǎn)生所期望的結(jié)果。
受電弓的特性包括電氣性能、靜態(tài)接觸力、空氣動力、動態(tài)接觸力、抬升力及動態(tài)特性等方面。受電弓與接觸網(wǎng)組成的系統(tǒng)簡稱弓網(wǎng)系統(tǒng)，弓網(wǎng)系統(tǒng)要求：動態(tài)接觸力和接觸網(wǎng)抬升應(yīng)在允許范圍內(nèi)；通過弓網(wǎng)接觸點(diǎn)的電流應(yīng)能滿足車輛各種情況下的運(yùn)行需要；符合性和使用壽命方面的規(guī)定。弓網(wǎng)系統(tǒng)要求的這些功能可細(xì)分為機(jī)械、材料、電氣、幾何、運(yùn)行和維護(hù)等幾個方面，各個方面既相互區(qū)別又相互聯(lián)系。
4 弓網(wǎng)相互作用的性能與評價標(biāo)準(zhǔn)
幾何參數(shù)：依照互聯(lián)互通規(guī)則運(yùn)行的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型，車輛受電弓應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的幾何特征。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的管理者應(yīng)確保架空接觸網(wǎng)的幾何特征值符合受電弓的弓頭輪廓要求。
材料接口：接觸網(wǎng)和滑板的磨耗，以及接觸點(diǎn)的允許較大電流，在很大程度上依賴于接觸網(wǎng)和滑板的材料。接觸網(wǎng)一般采用銅或銅合金，滑板材料建議選用純碳，在集流量較大的情況下，可浸入額外的金屬。
集流量：接觸網(wǎng)中的電流取決于列車運(yùn)行速度、列車重量、列車間距、線路坡度和接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。受電弓和接觸網(wǎng)的性能應(yīng)滿足于不出現(xiàn)過熱。列車的電流需求應(yīng)服從于接觸網(wǎng)的工作極限。靜態(tài)接觸力應(yīng)滿足于靜止?fàn)顟B(tài)下的取流。靜止?fàn)顟B(tài)下，AC25kV系統(tǒng)的靜態(tài)接觸力通常為60～90N。
動態(tài)相互作用性能：弓網(wǎng)動態(tài)相互作用性能影響到列車的運(yùn)行性能、列車的安全性及接觸網(wǎng)和滑板的磨耗。弓網(wǎng)動態(tài)性能取決于接觸網(wǎng)與受電弓的匹配性以及運(yùn)行環(huán)境。基本運(yùn)行環(huán)境是指列車運(yùn)行速度、受電弓的數(shù)量及位置。
5 受電弓與接觸網(wǎng)動態(tài)作用仿真
受電弓與接觸網(wǎng)動態(tài)作用仿真是要確定受電弓作用在接觸網(wǎng)上的移動接觸力與時間相關(guān)的特性，以及和接觸網(wǎng)抬升的相互關(guān)系。受電弓與接觸網(wǎng)在弓網(wǎng)接觸點(diǎn)形成了兩個子系統(tǒng)的耦合，這就需要分別建立合適的受電弓和接觸網(wǎng)的模型，合理模擬接觸點(diǎn)的特性和相互作用，并計算出接觸點(diǎn)的垂直運(yùn)動和接觸力。弓網(wǎng)系統(tǒng)的動態(tài)特性與頻率相關(guān)，應(yīng)針對弓網(wǎng)動態(tài)相互作用仿真所研究的對象確定關(guān)注的頻率范圍，這一頻率范圍應(yīng)該與受電弓模型、架空接觸網(wǎng)模型、仿真模型以及弓網(wǎng)動態(tài)相互作用性能參數(shù)測量系統(tǒng)的頻率范圍保持一致。
為了使弓網(wǎng)動態(tài)相互作用的仿真結(jié)果令人信服，需要對仿真方法進(jìn)行確認(rèn)。將仿真結(jié)果與在線實(shí)測結(jié)果進(jìn)行比較，或與其他已被確認(rèn)的仿真方法進(jìn)行比較是常用的兩種仿真確認(rèn)手段。
建立25kV供電的受電弓及接觸網(wǎng)仿真模型，升起后部受電弓以200km/h運(yùn)行，仿真數(shù)據(jù)如表1所示，仿真曲線如圖1所示，接觸力分布如圖2所示。
在200km/h情況下，列車使用后部受電弓集流時，受電弓與接觸網(wǎng)系統(tǒng)的動態(tài)性能符合EN50367：2006標(biāo)準(zhǔn)要求，弓網(wǎng)機(jī)械接觸良好，弓網(wǎng)無離線。
6 結(jié)束語
本文探討了受電弓的結(jié)構(gòu)及工作原理，提出了受電弓與接觸網(wǎng)相互作用的性能及評價標(biāo)準(zhǔn)，通過仿真手段對具體的弓網(wǎng)關(guān)系進(jìn)行分析可以得出以下結(jié)論：（1）提出了受電弓與接觸網(wǎng)相互作用的性能及評價標(biāo)準(zhǔn)，受電弓與接觸網(wǎng)選型要相互匹配；（2）分析的受電弓與接觸網(wǎng)模型的動態(tài)性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求，弓網(wǎng)無離線。
電氣化鐵路論文:電氣化鐵路接觸網(wǎng)的維修策略探究
[摘 要]在對電氣化鐵路接觸網(wǎng)的構(gòu)成進(jìn)行分析的同時，探討了當(dāng)前電氣化鐵路接觸網(wǎng)維修工作的主要內(nèi)容。結(jié)合維修工作的具體實(shí)踐，分析了當(dāng)前維修工作存在的主要問題，并提出了對應(yīng)的維修策略，為提高鐵路接觸網(wǎng)的運(yùn)行性提供參考。
[關(guān)鍵詞]接觸網(wǎng)；電氣化鐵路；維修策略
電氣化鐵路是將電力作為動力來源的現(xiàn)代化鐵路車輛，是當(dāng)前我國鐵路運(yùn)輸?shù)闹饕ぞ摺＝佑|網(wǎng)是電氣化鐵路的重要設(shè)備，其運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定性直接影響列車的行車安全和正常行駛。在長時間的運(yùn)行之后，接觸網(wǎng)設(shè)備發(fā)生故障的情況客觀存在，如何對之進(jìn)行有效的維修成為了保障電氣化線路正常運(yùn)行的關(guān)鍵。因此，探討電氣化鐵路接觸網(wǎng)的維修策略，提高接觸網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定性具有重要的意義。
1、電氣化鐵路接觸網(wǎng)的構(gòu)成
電力牽引機(jī)車的電源是由電氣化鐵路牽引變電所將電網(wǎng)輸送的110kV三相工頻電流變成27.5kV的單相工頻交流電，通過變電所的饋線送至沿軌道線路架設(shè)的接觸網(wǎng)，然后通過電力機(jī)車的受電弓將之傳遞至電力機(jī)車的動力設(shè)備，為電力機(jī)車的運(yùn)行提供動力。所以，接觸網(wǎng)是電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)中最為重要的構(gòu)成部分。接觸網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)直接影響了鐵路的運(yùn)行性，通過優(yōu)化鐵路接觸網(wǎng)的維修水平，可以保障鐵道線路的運(yùn)行性，提高線路運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益。
鐵路接觸網(wǎng)是沿鐵道線路架設(shè)的一種特殊形式的輸電線路，其包括接觸懸掛裝置、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎(chǔ)等主要構(gòu)成部分。鐵路接觸網(wǎng)全部架設(shè)與露天環(huán)境下，而且沒有備用設(shè)備。這使得其在使用過程中容易受到氣候變化、環(huán)境污染等因素的影響。隨著當(dāng)前運(yùn)行速度的提高，高速、重載列車受電弓在取電過程中產(chǎn)生高強(qiáng)度的摩擦與撞擊，使得接觸網(wǎng)的臨界狀態(tài)容易發(fā)生變化。為了確保鐵路接觸網(wǎng)能夠持續(xù)的為電力機(jī)車提供穩(wěn)定的電力來源，必須及時的對接觸網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行巡視和檢修，保障鐵路接觸網(wǎng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。
2、接觸網(wǎng)日常檢修工作主要內(nèi)容
鐵路接觸網(wǎng)檢修工作是一項長期而系統(tǒng)的工作，在線路運(yùn)行及其維修工作中，應(yīng)該堅持以“預(yù)防為主，修養(yǎng)并重”的基本原則，基于“周期檢修、狀態(tài)維修、壽命管理”策略，采取精細(xì)化、機(jī)械化以及集約化的方式進(jìn)行檢修，采用高新技術(shù)，積極的創(chuàng)新接觸網(wǎng)檢測技術(shù)手段，提升鐵路接觸網(wǎng)的維修技術(shù)水平和技術(shù)能力，實(shí)現(xiàn)鐵路接觸網(wǎng)運(yùn)行品質(zhì)及運(yùn)行性的提高。
根據(jù)檢修工作規(guī)模，可以將鐵路接觸網(wǎng)檢修工作分為維修與大修。其中，維修就是當(dāng)接觸網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)與安全運(yùn)行狀態(tài)之間存在不被允許的誤差或者故障時，必須對接觸網(wǎng)進(jìn)行對應(yīng)的修復(fù)，重新建立接觸網(wǎng)的穩(wěn)定技術(shù)狀態(tài)，保障其相關(guān)功能得以正常發(fā)揮。維修包括維持性修復(fù)與故障修復(fù)：①維持性修復(fù)就是定期的對線路情況進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)存在缺陷，及時的進(jìn)行處理，確保接觸網(wǎng)處于正常的技術(shù)狀態(tài)；②維修性修理則是根據(jù)計劃進(jìn)行修復(fù)工作。故障檢修則是對導(dǎo)致接觸網(wǎng)功能失效的故障進(jìn)行排除和處理，或者通過臨時檢修的方式，保障接觸網(wǎng)的功能得以恢復(fù)。故障檢修工作具有即時性，要求發(fā)現(xiàn)故障之后必須立即進(jìn)行施工，及時的將故障排除，以免故障問題導(dǎo)致運(yùn)輸線路運(yùn)輸能力受限。
3、電氣化鐵路接觸網(wǎng)維修過程中存在的主要問題
電氣化鐵路在運(yùn)行的過程中，接觸網(wǎng)及其相關(guān)設(shè)備發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，不但能夠保障列車正常穩(wěn)定的運(yùn)行，而且良好的接觸網(wǎng)狀態(tài)還能夠提高整個電氣化鐵路的運(yùn)輸能力。若鐵路接觸網(wǎng)出現(xiàn)故障，不但會導(dǎo)致電氣化鐵路的建設(shè)形勢受到影響，而且會影響依靠鐵路進(jìn)行出行的人們以及貨物運(yùn)輸?shù)取Ｋ裕瑸榱私档土熊囃＿\(yùn)發(fā)生的概率，維持社會穩(wěn)定和正常的經(jīng)濟(jì)秩序，必須保障接觸網(wǎng)的正常運(yùn)行。如上文所述，接觸網(wǎng)設(shè)備因?yàn)槠渎短焓褂铆h(huán)境，導(dǎo)致其受自然環(huán)境影響明顯。同時，線路負(fù)荷還會受到列車的運(yùn)行影響。當(dāng)前，我國的電氣化鐵路接觸網(wǎng)在維修過程中還存在一些問題，部分滯后的維修技術(shù)手段和維修管理方式影響了維修工作的整體水平。這主要是因?yàn)樵诰S修的前期，沒有重視維修工作，也沒有定期的進(jìn)行維護(hù)管理，雖然制定了對應(yīng)的維修方式和制度體系，但是執(zhí)行過程中采取的手段并不規(guī)范，甚至對維修的設(shè)備還不夠了解，導(dǎo)致維修后設(shè)備再次發(fā)生故障。這不但使得故障c數(shù)量增加，而且使得設(shè)備的維修手段與維修費(fèi)用增加，降低了鐵道線路運(yùn)行性，使得線路運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益下降。
4、電氣化鐵路接觸網(wǎng)維修策略分析
4.1 積極開展定期檢查工作
根據(jù)上文分析結(jié)果，電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境較為惡劣，而且其運(yùn)行機(jī)制極為復(fù)雜，在這種情況下，導(dǎo)致接觸網(wǎng)及其相關(guān)設(shè)備容易出現(xiàn)故障。為了降低設(shè)備發(fā)生故障的概率，必須做好定期的故障檢查工作，為及時的維修工作提供依據(jù)。在定期的檢查工作中，要采取的記名巡視檢查方式，通過定期檢查結(jié)果，分析獲得的檢查數(shù)據(jù)，明確其中相關(guān)設(shè)備隱患，并由車間上報技術(shù)科，上報分管領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行審核，及時的實(shí)施維修工作。為了確保檢查維修工作的真實(shí)有效，在檢查工作中必須進(jìn)行監(jiān)督管理。同時，通過制定完善的檢查計劃，減少檢查維修工作混亂情況的發(fā)生，保障維修工作開展的流暢程度。
4.2 積極的做好資源調(diào)配工作
通過積極的做好資源調(diào)配工作，實(shí)現(xiàn)人力資源、物資資源的良好分配，是保障接觸網(wǎng)維修工作得以順利開展的基礎(chǔ)，也是接觸網(wǎng)維修策略體系的重要構(gòu)成部分。考慮到鐵路接觸網(wǎng)屬于一種特殊而復(fù)雜的輸電線路，在對設(shè)備進(jìn)行維修的過程中必須體現(xiàn)其專業(yè)性，為了保障維修工作及檢查工作的順利開展，必須對人力資源、物資資源等進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)配，在將維修技術(shù)工作作為重點(diǎn)的同時，明確各個維修部門的責(zé)任意識和管理意識，為資源調(diào)配工作提供人員支撐。同時，還要確定好所有接觸網(wǎng)維修人員的名單，保障維修及調(diào)試工作之間能夠無縫銜接，提高維修工作的效率。另外，在維修技術(shù)資源的利用方面，應(yīng)該根據(jù)鐵路檢測及設(shè)備維修部門的相關(guān)管理辦法，對設(shè)備運(yùn)行各個環(huán)節(jié)進(jìn)行積極指導(dǎo)，為檢修工作的開展提供有效的技術(shù)支撐。
4.3 以“狀態(tài)修”作為主要維修策略，提高維修工作針對性
當(dāng)前，我國的電氣化鐵路接觸網(wǎng)是基于《接觸網(wǎng)運(yùn)行檢修規(guī)程》規(guī)定的項目、內(nèi)容以及周期進(jìn)行檢查和維修的。不管當(dāng)前接觸網(wǎng)狀態(tài)處于何種層次，只有在達(dá)到檢修周期之后才能夠進(jìn)行檢修。這使得接觸網(wǎng)的維修工作缺乏必要的針對性，維修工作的盲目性不但造成了資源浪費(fèi)，而且使得接觸網(wǎng)維修工作質(zhì)量不佳，接觸網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)沒有處于狀態(tài)，影響了鐵路運(yùn)行的整體性。
通過應(yīng)用接觸網(wǎng)檢測自動化設(shè)備，對接觸網(wǎng)懸掛進(jìn)行動態(tài)的測試，獲得其動態(tài)技術(shù)參數(shù)，通過持續(xù)檢查接觸網(wǎng)的隱患和超限量情況，有針對性的對其中存在的技術(shù)狀態(tài)不佳線路進(jìn)行維修，形成“狀態(tài)修”的方法來提高接觸網(wǎng)的維修質(zhì)量。通過這種方式，能夠充分的利用檢修時間，保障接觸網(wǎng)持續(xù)的供電。
電氣化鐵路論文:電氣化鐵路接觸網(wǎng)故障及防范對策探討
[摘 要]接觸網(wǎng)是電氣化鐵路重要的組成部分，針對鐵路牽引供電系統(tǒng)中接觸網(wǎng)常見故障的現(xiàn)象和原因進(jìn)行了詳細(xì)分析，并提出了有效的針對性措施，防止和減少接觸網(wǎng)故障的發(fā)生，確保安全供電。 [關(guān)鍵詞]接觸網(wǎng)；故障分析；防范對策；
引言
電氣化鐵路接觸網(wǎng)故障在鐵路運(yùn)輸中發(fā)生頻繁，影響了鐵路的正常運(yùn)行，由于產(chǎn)生接觸網(wǎng)故障的原因復(fù)雜，形式不定，給搶修工作帶來了麻煩。在搶修中，如果方法使用不當(dāng)，則會延長修復(fù)的時間，嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致故障的性質(zhì)發(fā)生改變。露天設(shè)置的接觸網(wǎng)，線路負(fù)荷隨著機(jī)車的移動而產(chǎn)生相應(yīng)變化，其設(shè)備的運(yùn)行是通過電與力的雙重作用來進(jìn)行的。隨著鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，接觸電路進(jìn)一步壓縮，接觸網(wǎng)故障的發(fā)生成為了一種不可避免的問題，因此，供電運(yùn)營單位當(dāng)今的主要任務(wù)是預(yù)防和整治接觸網(wǎng)故障問題。
一、電氣化鐵道接觸網(wǎng)的特點(diǎn)
接觸網(wǎng)是一種多在露天架設(shè)、沒有備用的戶外供電裝置。因此很容易受到外界各種惡劣自然因素的影響，一旦發(fā)生故障，將會直接影響列車的正常運(yùn)行。所以，一個合理安全的接觸網(wǎng)必須具備以下特點(diǎn)： （1）接觸網(wǎng)懸掛應(yīng)彈性均勻；（2）接觸線的坡度應(yīng)變化平滑；（3）接觸網(wǎng)在受電弓壓力與風(fēng)力等作用下應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性；（4）接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與零件應(yīng)盡量做到輕巧簡單并且實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化；（5））接觸網(wǎng)應(yīng)具有一定的抗腐蝕性和耐磨性；（6）接觸網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)做到滿足其要求性能的前提下盡量節(jié)約成本。 二、電氣化鐵路接觸網(wǎng)故障分析及措施1、空間結(jié)構(gòu)尺寸方面故障
接觸網(wǎng)即要保障質(zhì)量良好地向電力機(jī)車提供電流，而且還要保障接觸懸掛能牢固地處在規(guī)定的空間幾何位置上，保障受電弓能質(zhì)量良好地、平滑地從接觸線上取流。因此接觸網(wǎng)的技術(shù)參數(shù)一旦發(fā)生變化或接觸懸掛上零件一旦脫落，就會對電力機(jī)車或電動車的運(yùn)行造成障礙，嚴(yán)重時還會造成弓網(wǎng)故障。
1.1故障現(xiàn)象
（1）弓網(wǎng)故障。
（2）接觸網(wǎng)參數(shù)變化。
（3）接觸網(wǎng)線索、零部件脫落。1.2采取措施
（1）加強(qiáng)對接觸網(wǎng)參數(shù)的監(jiān)測和檢修：嚴(yán)格按照測量、巡視周期對接觸網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)測，掌握設(shè)備技術(shù)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。接觸網(wǎng)參數(shù)測量主要對影響弓網(wǎng)取流的接觸網(wǎng)參數(shù)進(jìn)行測量：如線岔、錨段關(guān)節(jié)、分段、分相、中心錨結(jié)、接觸線參數(shù)等。對測量后參數(shù)要進(jìn)行綜合分析，以發(fā)現(xiàn)和解決缺陷。
（2）加強(qiáng)對接觸網(wǎng)各部螺栓、螺母、彈墊、防松墊片的平推、檢查： 在設(shè)備投入時要對各部螺栓進(jìn)行平推緊固， 在此基礎(chǔ)上通過抽查逐步摸索螺栓動態(tài)松動周期，及時進(jìn)行緊固，確保各部參數(shù)處于標(biāo)準(zhǔn)范圍。同時在有條件的情況下盡可能多地使用防松螺母及墊片。
（3）對不能適應(yīng)列車運(yùn)行條件的接觸網(wǎng)部件和處所進(jìn)行改造：如高速動車組運(yùn)行區(qū)段的分段、分相和抬高受限處所。對容易脫落打弓的部件如“鄰線有電牌”進(jìn)行更換。
（4）嚴(yán)格按照溫度曲線安裝、調(diào)整設(shè)備：保障設(shè)備不致因溫度變化而產(chǎn)生卡滯、過緊、過松而使接觸網(wǎng)參數(shù)發(fā)生變化。
（5）加強(qiáng)設(shè)備抵抗自然災(zāi)害的能力：如給支柱修建護(hù)坡和設(shè)立防護(hù)樁等。
2、主導(dǎo)電回路方面故障
隨著高密度、大功率、重載列車的開行，接觸網(wǎng)傳送的電能負(fù)荷大，變化劇烈，因此在運(yùn)行過程中不可避免發(fā)生電氣方面的問題。電氣方面故障雖數(shù)量不多，但一旦發(fā)生， 則會造成嚴(yán)重影響，甚至造成塌網(wǎng)、斷線故障。
2.1故障現(xiàn)象
（1）線索（接觸線、承力索、供電線、回流線、吸上線）自電氣接續(xù)部分?jǐn)喙苫驍嚅_。
（2）設(shè)備線夾、接頭線夾連接處燒傷。
（3）軟橫跨環(huán)流造成承力索懸吊滑輪處或定位器根部定位鉤處燒傷。 采取措施
2.2采取措施
（1）對電氣接續(xù)部分（接觸懸掛、供電線、AF線、回流線）進(jìn)行逐個檢查，在有條件情況下進(jìn)行開蓋檢查，按照標(biāo)準(zhǔn)工藝進(jìn)行檢修、安裝。
（2）按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)場實(shí)際情況對電聯(lián)結(jié)設(shè)置情況進(jìn)行調(diào)查，及時補(bǔ)充安裝電聯(lián)結(jié)。對部分大負(fù)荷、上坡區(qū)段進(jìn)行供電能力改造。
（3）對非穩(wěn)定性接觸的部分進(jìn)行調(diào)整，確保在動態(tài)情況下仍能保持的安全距離。對確實(shí)調(diào)整不了的加裝絕緣護(hù)套。
3、絕緣方面故障
接觸網(wǎng)作為特殊的高壓供電設(shè)備，絕緣是其重要的技術(shù)指標(biāo)之一。按照絕緣介質(zhì)，接觸網(wǎng)的絕緣主要分為絕緣體絕緣和空氣間隙絕緣，其兩方面有一方發(fā)生放電都會影響接觸網(wǎng)的正常運(yùn)行。由于我國特殊的自然環(huán)境和設(shè)計方面的原因，絕緣方面的故障占整個故障比例較高、范圍較廣，對運(yùn)輸影響也較大，需要認(rèn)真對待。
3.1故障現(xiàn)象
（1）絕緣子閃烙放電乃至擊穿。
（2）接觸網(wǎng)帶電部分對接地體放電。
（3）因外界物體變化造成接觸網(wǎng)對地放電3.2采取措施
（1）加強(qiáng)絕緣的清掃工作，對部分污染嚴(yán)重的區(qū)段人為縮短清掃周期。
（2）對環(huán)境惡劣區(qū)段更換為抗污性能強(qiáng)的硅橡膠絕緣子。
（3）對鐵路附近可能危機(jī)接觸網(wǎng)供電安全的危樹、建筑物及時聯(lián)系處理，保障其在惡劣天氣下狀態(tài)發(fā)生變化時對接觸網(wǎng)能保障足夠的安全距離。
（4）加強(qiáng)高寒區(qū)段隧道除冰， 防患于未然。 4、日常檢修方面
4.1在施工過程中，遺留的問題，有的在交驗(yàn)過程中被發(fā)現(xiàn)、被解決，有的則由于疏于檢查，或問題不易被發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致在運(yùn)行了一段時間后才顯現(xiàn)出來。為了預(yù)防這種情況的發(fā)生，需要運(yùn)營單位在施工階段的提前介入[2]，加強(qiáng)在施工過程中的質(zhì)量監(jiān)督管理，提高工程質(zhì)量，減少后期不必要的麻煩和降低運(yùn)營成本。
4.2由于受到風(fēng)力、溫度等天氣狀況及懸掛晃動或技術(shù)人員的工作水平等因素的影響，容易使接觸導(dǎo)線導(dǎo)高測量時造成數(shù)據(jù)的偏差，影響數(shù)據(jù)的度，進(jìn)而影響接觸網(wǎng)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。由此可見，定期測量接觸網(wǎng)定點(diǎn)位，預(yù)防拉出值過大與定位器坡度過小而造成接線網(wǎng)故障是多么的重要。
4.3要重點(diǎn)檢查線內(nèi)冒火、放點(diǎn)的現(xiàn)象，預(yù)防引起不必要的火災(zāi)發(fā)生。同時，嚴(yán)格按照檢修標(biāo)準(zhǔn)來檢修，加強(qiáng)對接觸網(wǎng)設(shè)備各部螺母、彈墊、螺栓以及防松墊片的平推檢查。要保障接觸網(wǎng)的參數(shù)始終在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，就要先對設(shè)備中的各部連接螺栓進(jìn)行平推緊固，然后通過抽查、總結(jié)的方式，使螺栓動態(tài)松動周期的摸索整理逐步完成，這樣有利于及時對各部件進(jìn)行緊固，優(yōu)化檢修計劃。對有可能造成承力索導(dǎo)線非正常過流的部位加裝的電連接，保障電連接線夾設(shè)備線夾連接的性[3]。
5、自然災(zāi)害方面
定期砍伐或修枝可能造成影響的樹木，及時記錄管轄范圍內(nèi)春夏季節(jié)樹木生長情況。根據(jù)天氣預(yù)報，在惡劣天氣時要加大對鐵路附近樹木的巡查頻率，做好防范工作，防止災(zāi)害的發(fā)生。在冬季時，應(yīng)做好隧道內(nèi)除冰工作，夏季應(yīng)做好防雷工作，在災(zāi)害天氣后，要對設(shè)備的運(yùn)行情況做好檢查工作。 6、乘務(wù)員及其他工作人員素質(zhì)方面
要加強(qiáng)對乘務(wù)員的培訓(xùn)，提高他們的技術(shù)素質(zhì)[4]，了解鐵路運(yùn)行的基本知識，當(dāng)故障發(fā)生時，能及時的發(fā)現(xiàn)，并簡單的處理，同時，要積極安撫乘客，防止不必要的沖突發(fā)生。要禁止檢修人員在檢修時對接觸網(wǎng)設(shè)備抹涂大量的黃油，而逃過扣分的情況，如：為了防止電聯(lián)接散股扣分，在電聯(lián)接表面抹涂上一層厚厚的黃油，使設(shè)備的內(nèi)部電氣燒傷缺陷不能被及時發(fā)現(xiàn)，從而影響巡視檢查設(shè)備的質(zhì)量。加強(qiáng)在機(jī)務(wù)段對受電弓的出入庫檢查，杜絕損壞的損壞的受電弓帶病上線運(yùn)行。 三、結(jié)束語通過對接觸網(wǎng)常見故障分析其原因，研究制定針對性防止措施，有助于加強(qiáng)對其故障本源的認(rèn)識，不斷提高技術(shù)和管理手段，提高綜合維護(hù)能力，為牽引供電設(shè)備的安全運(yùn)行打下堅實(shí)的基礎(chǔ)，為現(xiàn)代化的鐵路運(yùn)輸提供保障。
電氣化鐵路論文:TLJ500連續(xù)擠壓機(jī)在電氣化鐵路接觸線生產(chǎn)中的應(yīng)用
摘 要：連續(xù)擠壓技術(shù)是一種新型高效有色金屬加工技術(shù)，近年來已廣泛應(yīng)用于電氣化鐵路用接觸線桿坯的生產(chǎn)。但在TLJ500擠壓機(jī)實(shí)際應(yīng)用過程中，特別是在生產(chǎn)不同銅合金桿坯時，常常遇到一些實(shí)際問題，文章主要介紹實(shí)際應(yīng)用情況，以及解決這些問題的方法和控制措施。
關(guān)鍵詞：連續(xù)擠壓；細(xì)晶強(qiáng)化；應(yīng)用情況；常見問題；主要原因；控制措施
1 銅材的連續(xù)擠壓生產(chǎn)
銅材的連續(xù)擠壓生產(chǎn)是二十世紀(jì)九十年代國際上出現(xiàn)的新技術(shù)，它采用上引法生產(chǎn)的銅盤條作為坯料，在擠壓輪的驅(qū)動下，通過模具連續(xù)擠壓出各種規(guī)格的產(chǎn)品。由于采用連續(xù)擠壓技術(shù)生產(chǎn)的銅材具有節(jié)能、生產(chǎn)效率高、表面光潔無毛刺、晶粒細(xì)小（≤8μ），組織致密、電阻率低、易于保障電阻平衡、機(jī)械強(qiáng)度高、可生產(chǎn)長尺寸制品等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此得到了很快的發(fā)展和應(yīng)用，是一種高效的加工技術(shù)。贛州江鎢拉法格高鐵銅材有限公司選用大連康豐公司制造的TLJ500連續(xù)擠壓機(jī)，自2010年安裝并投入使用以來，在實(shí)際應(yīng)用中遇到不少實(shí)際問題，通過不斷試驗(yàn)和探索，這些問題都逐步得到了解決。通過連續(xù)擠壓機(jī)生產(chǎn)的電氣化鐵路等級的銅合金接觸線產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，主要性能指標(biāo)均高于鐵標(biāo)TB/T2809-2005的要求。TLJ500連續(xù)擠壓機(jī)已在贛州江鎢拉法格高鐵銅材有限公司正常應(yīng)用于電氣化鐵路接觸網(wǎng)產(chǎn)品的生產(chǎn)制造。
2 擠壓機(jī)的主要性能特點(diǎn)
2.1 工作原理
擠壓輪由電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，桿坯進(jìn)入擠壓輪輪槽，由于槽壁的摩擦力作用被牽引到由擠壓輪和腔體形成的弧形擠壓腔內(nèi)，在摩擦力產(chǎn)生的高壓和高溫作用下，金屬通過模口擠出形成各種型材制品。銅合金經(jīng)過擠壓實(shí)際上是一個細(xì)晶進(jìn)一步強(qiáng)化的過程，細(xì)晶強(qiáng)化是金屬材料強(qiáng)化的基本手段，晶粒越細(xì)、強(qiáng)度越高，在受力變形過程中，由于位錯的滑移由易到難、晶界及相鄰晶粒取向不同等因素，從而使材料強(qiáng)化。由于晶體的導(dǎo)電性能與結(jié)晶取向無關(guān)，晶粒細(xì)化使晶界增多，從而對銅的導(dǎo)電性能影響很小。
2.2 性能參數(shù)
擠壓輪直徑：500mm 調(diào)速范圍：2-7.5rpm 主電機(jī)功率：600kw 坯料直徑：≤？準(zhǔn)30mm系統(tǒng)壓力：≤16MPa溢料率：3-8%
3 應(yīng)用情況
3.1 擠壓工藝流程和參數(shù)選擇
根據(jù)電氣化鐵路接觸線產(chǎn)品性能要求，結(jié)合銅合金材料的綜合加工特點(diǎn)，以及對擠壓工藝的適用性情況，在上引生產(chǎn)工序通過多方案調(diào)整不同合金元素的含量，統(tǒng)一上引桿坯規(guī)格，通過反復(fù)試驗(yàn)驗(yàn)證，得到其擠壓工藝和參數(shù)選擇：（1）銀銅合金接觸線。上引？準(zhǔn)22-擠壓？準(zhǔn)23-拉拔接觸線成品 （CTA110、CTA120、CTA150），工作轉(zhuǎn)速：≤4.5rpm；（2）錫銅合金接觸線。上引？準(zhǔn)22-擠壓？準(zhǔn)22-拉拔接觸線成品 （CTS110、CTS120、CTS150），工作轉(zhuǎn)速：≤4rpm；（3）鎂銅合金接觸線。上引？準(zhǔn)22-擠壓？準(zhǔn)28-冷軋？準(zhǔn)16/？準(zhǔn)20-拉拔接觸線成品 （CTMH110、CTMH120、CTMH150），工作轉(zhuǎn)速：≤3rpm。
3.2 常見主要問題
（1）桿坯表面存在氣泡缺陷，在后續(xù)拉拔過程中表現(xiàn)為成品接觸線表面起皮；（2）在擠壓開始生產(chǎn)過程中，由于墊板、導(dǎo)板結(jié)構(gòu)設(shè)計問題，在送入預(yù)熱銅桿時，熱桿尾部卡在墊板與壓實(shí)輪之間，導(dǎo)致擠壓輪凹槽兩邊的掛銅逐步脫落，形成溢料堆積并卷入腔體內(nèi)，桿坯內(nèi)部存在夾雜、分層缺陷，在后續(xù)拉拔過程中表現(xiàn)為斷桿、凹坑；（3）開始擠壓過程中，擠壓輪上的掛銅慢慢脫落；（4）擠壓負(fù)荷重，溫度高，溢料顏色發(fā)黑；（5）溢料出口槽體內(nèi)擠壓輪軸承油封漏油，導(dǎo)致油壓下降影響擠壓機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.3 主要原因和控制措施
（1）產(chǎn)生氣泡的主要原因是銅桿被污染和氧化；控制措施有：a.對上引銅桿坯進(jìn)行防護(hù)，防止被灰塵、油污、水汽污染；b.縮短上引銅桿坯料儲備周期，對引出的銅桿及時安排擠壓，一般不超過一周，防止銅桿氧化；c.在擠壓機(jī)的入料前端安裝銅桿表面機(jī)械清刷裝置和熱風(fēng)吹干裝置（春季潮濕季節(jié)使用，熱風(fēng)溫度大于90°C）。
（2）產(chǎn)生夾雜和分層的主要原因是溢料堆積。控制措施有：a.改進(jìn)墊板和導(dǎo)板結(jié)構(gòu)，保障在開機(jī)生產(chǎn)送入熱桿頭時不打滑，不跑偏，從而避免溢料堆積；b.保障預(yù)熱銅桿平直度，減小阻力，確保預(yù)熱銅桿順利進(jìn)入擠壓輪槽；c及時調(diào)整擠壓間隙，及時更換磨損嚴(yán)重的擠壓輪和擋料塊。
（3）掛銅脫落的主要原因是擠壓溫度低。控制措施有：a.適當(dāng)提高預(yù)熱銅桿的預(yù)熱溫度（特別是冬季）；b.適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速，在冷態(tài)開機(jī)時低速運(yùn)行20-40分鐘，待擠壓溫度上升，掛銅逐步穩(wěn)定后再慢慢提高至正常工作轉(zhuǎn)速。
（4）擠壓溫度高、溢料顏色發(fā)黑的原因是擠壓間隙太小；控制措施有：a.記錄每天生產(chǎn)狀況，包括間隙大小、溢料厚薄等，并對記錄情況進(jìn)行分析預(yù)判，通過調(diào)整腔體墊片厚度適時調(diào)整擠壓間隙；b.更換擠壓輪、擋料塊、或腔體等關(guān)鍵零部件之一時，重新檢查調(diào)整擠壓間隙。擠壓間隙一般在1.1-1.6之間，根據(jù)合金牌號不同，擠壓銀銅合金、錫銅合金和鎂銅合金時，擠壓間隙取不同值。
（5）擠壓輪軸承油封漏油的原因是由于溢料溢出過程中，不規(guī)則溢料隨擠壓輪軸承動密封端蓋轉(zhuǎn)動進(jìn)入密封槽內(nèi)，損壞骨架油封；控制措施是：在軸承密封蓋兩端各加裝一塊鋼制檔板。
4 應(yīng)用體會
4.1 工作條件
（1）擠壓機(jī)生產(chǎn)對系統(tǒng)諧波電壓比較敏感，當(dāng)直流電機(jī)驅(qū)動設(shè)備較多時，系統(tǒng)諧波干擾較大，易出現(xiàn)生產(chǎn)中途停機(jī)，當(dāng)發(fā)生停機(jī)故障時，處理余料十分困難，且嚴(yán)重影響生產(chǎn)，故要求低壓供電系統(tǒng)必須配置抗諧波裝置；（2）設(shè)備環(huán)境溫度不超過40°C，24小時周期內(nèi)平均溫度不超過35°C，否則要采取通風(fēng)降溫措施；（3）定期更換主電機(jī)上冷卻風(fēng)機(jī)的濾網(wǎng)；（4）外循環(huán)冷卻水溫度應(yīng)控制在在40°C以下，流量不小于50噸/小時，壓力不小于0.5MPa；（5）產(chǎn)品冷卻水溫度應(yīng)控制在在50°C以下；（6）預(yù)熱銅桿：準(zhǔn)備8-10根，每根長度約400mm，預(yù)熱爐溫度設(shè)置在750-800°C；（7）預(yù)熱模具及腔體：預(yù)熱爐溫度設(shè)置在600°C。
4.2 安全操作
（1）在開機(jī)、桿坯對接擠壓、滿盤更換收線盤等作業(yè)時，應(yīng)安排3名操作員工協(xié)同操作，以保障安全；（2）正常生產(chǎn)至少安排2名員工；（3）收線紊亂的上引桿坯放線時應(yīng)加裝托輥支架，設(shè)專人看管，防止桿坯傾覆，甚至拉斷桿坯造成意外事故；（4）需配備手持移動液壓剪斷機(jī)和手持電動切割機(jī)各一臺，作為擠壓銅桿剪斷安全工具；（5）需配備絞線專用手持剪斷工具一把，用于溢料剪斷作業(yè)；溢料用專用料箱和液壓小托車收集轉(zhuǎn)運(yùn)，操作時防止溢料燙傷。
5 結(jié)束語
（1）與傳統(tǒng)工藝相比，取消了加熱和退火工序，節(jié)省投資，節(jié)約能源；（2）與傳統(tǒng)工藝相比，取消了酸洗工序，實(shí)現(xiàn)了無污染排放；（3）與傳統(tǒng)工藝相比，通過連續(xù)擠壓，產(chǎn)品性能好，尺寸精度高，光潔度高；（4）在生產(chǎn)銀銅、錫銅合金接觸線時，省去了冷軋工序，且擠壓桿坯為軟態(tài)，減輕了拉拔工序操作強(qiáng)度，提高了效率，同時改善了拉拔設(shè)備生產(chǎn)條件；（5）工藝簡單，一個模具直接成型；（6）原料規(guī)格統(tǒng)一，上引銅桿坯直徑均為？準(zhǔn)22，備料簡單；（7）產(chǎn)品長度不限，卷與卷可對接連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高。連續(xù)擠壓技術(shù)是一種高效、環(huán)保、節(jié)能的加工技術(shù)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和不斷的探索實(shí)踐，連續(xù)擠壓技術(shù)必將在電氣化鐵路基礎(chǔ)生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域獲得更加廣泛的應(yīng)用。
電氣化鐵路論文:淺談新建電氣化鐵路接觸網(wǎng)接口管理
摘 要：本文介紹了新建電氣化鐵路接觸網(wǎng)專業(yè)接口存在的問題，結(jié)合電氣化鐵路設(shè)計、施工、運(yùn)維等方面的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)其接口管理中的疏忽與遺漏，從而減少或避免相關(guān)問題的出現(xiàn)，進(jìn)一步提升接觸網(wǎng)的安全質(zhì)量水平。
關(guān)鍵詞：接觸網(wǎng)；接口
0 引言
接觸網(wǎng)作為電氣化鐵路牽引供變電系統(tǒng)的重要組成部分，其設(shè)計、施工標(biāo)準(zhǔn)日益得到提高，但接觸網(wǎng)接口管理仍存在不少問題，涉及鐵路路基、橋涵、隧道、軌道、站場、通信、信號、災(zāi)害監(jiān)測、維修設(shè)施、動車組、房屋建筑、聲屏障等專業(yè)。筆者根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)，將接觸網(wǎng)相關(guān)接口問題及應(yīng)對措施總結(jié)如下，以供學(xué)習(xí)交流。
1 影響接觸網(wǎng)接口管理的因素
1.1 設(shè)計方面
①本專業(yè)設(shè)計漏項；②相關(guān)專業(yè)間未溝通、未彼此提出預(yù)留要求；③由于合同關(guān)系不同設(shè)計院之間未進(jìn)行設(shè)計對接或者聯(lián)絡(luò)不充分；④設(shè)計變更。
1.2 施工方面
①施工質(zhì)量問題（包含為未按圖施工、測量偏差等）；②施工工序不合理；③施工單位（或?qū)I(yè)）間干擾、損壞；④未注意現(xiàn)場材料、設(shè)備或成品的保護(hù)；⑤專業(yè)間物資交接。
1.3 運(yùn)維方面
①設(shè)備管理單位維護(hù)不到位；②非設(shè)備管理單位的損壞；③不同專業(yè)間的運(yùn)維工作未同步展開，如（電務(wù)）信號更換信號扼流變，有時需接觸網(wǎng)吸上線同步調(diào)整位置；④事故或故障。
1.4 其他因素
①極端自然天氣引起的各種破壞；②動物破壞，以鳥類為主；③路外人員的惡意破壞。
2 接觸網(wǎng)接口的分類
接觸網(wǎng)接口事宜可分為內(nèi)部接口、外部接口，其相互關(guān)系見圖1。
內(nèi)部接口：牽引供電系統(tǒng)與動車組系統(tǒng)間；牽引供電系統(tǒng)與通信信號系統(tǒng)間；動車組系統(tǒng)與工務(wù)工程系統(tǒng)間等。外部接口：牽引供電系統(tǒng)與公用電力系統(tǒng)間；接觸網(wǎng)與外部環(huán)境間。
圖1 接觸網(wǎng)與相關(guān)專業(yè)的接口關(guān)系圖
3 接口問題的應(yīng)對措施
本文側(cè)重從設(shè)計與施工兩大方面介紹應(yīng)對措施。
3.1 設(shè)計可采取的措施
①路基設(shè)計時應(yīng)考慮接觸網(wǎng)預(yù)留基礎(chǔ)對路基的影響、預(yù)留基礎(chǔ)位置與電纜溝槽件的匹配布置、綜合接地在路基上設(shè)置與預(yù)埋等接口事宜。②橋涵設(shè)計時應(yīng)考慮接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)預(yù)留、下錨拉線基礎(chǔ)預(yù)留、避車臺預(yù)留接觸網(wǎng)落錨條件，橋梁綜合接地設(shè)置與預(yù)埋、接觸網(wǎng)特殊橋支柱、溝槽管洞預(yù)留等接口事宜，跨線建筑物的凈空應(yīng)滿足接觸網(wǎng)設(shè)置要求。③隧道設(shè)計時應(yīng)考慮接觸網(wǎng)安裝預(yù)留埋件及其布置、隧道內(nèi)錨段關(guān)節(jié)及關(guān)節(jié)洞、下錨洞設(shè)置與預(yù)留、隧道內(nèi)綜合接地設(shè)置與預(yù)留、隧道內(nèi)接觸網(wǎng)設(shè)備安裝洞預(yù)留、溝槽管洞預(yù)留等接口事宜。④站場、車站建筑設(shè)計時需考慮接觸網(wǎng)支柱對線間距的影響、站場接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)及其平面布置、站臺雨棚合架、雨棚及高架綻放的綜合接地設(shè)置與預(yù)埋、反向行車時車站八字渡線、單渡線與接觸網(wǎng)匹配設(shè)置等接口事宜。當(dāng)采用風(fēng)雨棚結(jié)構(gòu)形式時，應(yīng)考慮寒冷地區(qū)棚頂冬季融雪對接觸網(wǎng)絕緣設(shè)備的影響。⑤沿線橋梁、路基、跨線建筑物、無砟軌道、站房、站臺、雨棚、接觸網(wǎng)預(yù)留基礎(chǔ)等建筑物應(yīng)設(shè)置電氣化閃絡(luò)保護(hù)等電位措施，綜合接地系統(tǒng)應(yīng)考慮電力牽引供電接地極防雷納入的接口事宜。⑥線路、橋梁、隧道、車站等應(yīng)考慮電氣化專用的電纜敷設(shè)通道設(shè)施（如電纜溝、軌道管槽、電纜橋架、電纜隧道等）。⑦接觸網(wǎng)、信號專業(yè)設(shè)計應(yīng)綜合考慮接觸網(wǎng)關(guān)節(jié)位置對信號機(jī)設(shè)置的要求，電分相布置與接收信號車載設(shè)備、列控信息配置、鋼軌回流連接設(shè)置的接口事宜。⑧接觸網(wǎng)應(yīng)綜合考慮防災(zāi)監(jiān)控設(shè)施、通信漏纜、精測設(shè)備與接觸網(wǎng)設(shè)施的合設(shè)要求，一般不采用同桿設(shè)置。⑨聲屏障、防災(zāi)報警等設(shè)置不應(yīng)影響接觸網(wǎng)墜砣的正常工作，遇有接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置、開關(guān)設(shè)備安裝時應(yīng)做特殊處理。⑩軌道專業(yè)的精測網(wǎng)設(shè)置不應(yīng)影響接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置的正常工作，遇有接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置時應(yīng)做特殊處理。11接觸網(wǎng)的電纜終端需與其他專業(yè)設(shè)備或材料安裝匹配。
3.2 施工方面可采取的措施
①嚴(yán)格按照施規(guī)、驗(yàn)標(biāo)及設(shè)計圖紙控制施工質(zhì)量。尤其要注意不同施工單位之間的接接事宜，如預(yù)留基礎(chǔ)。接收單位要提前介入，業(yè)主單位要統(tǒng)一組織。②合理安排施工步驟，既要考慮本專業(yè)施工的合理性，也要考慮其他專業(yè)的施工時間及先后順序。一般原則是先土建再四電，先下部施工后上部作業(yè)。③做好現(xiàn)場文明施工管理，提高成品保護(hù)力度。以物防物，以人管物的防護(hù)措施根據(jù)不同條件兼顧采用。堅持做到人走料清、安全文明。④組織好不同專業(yè)間或不同單位間的物資交接工作。如：接觸網(wǎng)預(yù)留基礎(chǔ)螺帽與螺栓不匹配，接觸網(wǎng)基礎(chǔ)螺栓的螺冒、墊片尺寸不規(guī)范，采用電鍍鋅非熱浸鍍鋅等問題屢見不鮮。相關(guān)單位（業(yè)主、設(shè)計、施工、監(jiān)理）應(yīng)提前介入，明確設(shè)計圖紙、材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，以便移交材料質(zhì)量滿足相關(guān)要求。⑤加強(qiáng)同步實(shí)施項目的管理，可采取臺賬式管理模式，對涉及的施工項目逐一列表，如接觸網(wǎng)桿基礎(chǔ)、電纜溝槽、聲屏障基礎(chǔ)與路基同步施工事宜。
4 結(jié)束語
接觸網(wǎng)接口問題涉及多個專業(yè)，相互參照、影響，解決好接口問題的關(guān)鍵必須從設(shè)計源頭抓起，其次在后期的施工階段，接觸網(wǎng)專業(yè)與站前（土建）、站后（四電）同步作業(yè)項目一定要協(xié)同實(shí)施，才能最終保障接觸網(wǎng)質(zhì)量的安全、。
作者簡介：陳安，男，工程師，就職于中鐵電氣化局集團(tuán)及時工程有限公司。
