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電氣化鐵路論文:電氣化論文：當代電氣化鐵路自動化芻議
本文作者：倪彬彬工作單位：中鐵七局集團電務工程有限公司
通信系統。通信系統是自動化數據的傳輸通道，是自動化系統的重要組成部分。在調度自動化技術和產品日益成熟的今天，通信系統的性能優劣、與否成為鐵路電力調度自動化系統建設能否成功的關鍵。
供電調度自動化中的軟件系統
（1）系統軟件。這里主要指的自動化系統的操作系統，而就目前國內鐵路系統中最為常用的操作系統主要就是微軟系統專門為企業用戶以及部門用戶所設計的WindowsNT以及Unix等，由于Windows系統具有較好的運行性能以及系統穩定性，可以很好的勝任嚴格、繁重以及復雜的企業人物，并且可以適用于這種操作系統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中得到了較為廣泛的使用。（2）應用軟件。一是SCADA支撐軟件。對于支撐軟件而言，包括前置機通信、報表程序、圖形管理系統以及實時數據庫等幾部分組成，主要是負責應用功能軟件和操作系統之間的連接，依靠這種軟件不僅可以大大降低操作系統在操作上的負責性，同時也可以實現對操作系統服務功能上的擴充和豐富，同時也為應用功能軟件提供更為有效和靈活的數據存儲、交換、操作以及處理等內容上的綜合服務機制。在具體的結構組成中，首先是前置機通信。前置機主要負責給系統提供各種內容上的通信規約庫，實現對常用遠動通信規約上的支持，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約進行修改或增加，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，并可以進行各類復雜的計算和數據統計。此外在報表程序可以實現對各種文字、曲線以及圖形上的嵌入，對統計數據進行形象的顯示，其產生的數據結果和html文件或者是Excel文件可以實現兼容，便于其他軟件的利用。
通信系統
鐵路電力調度自動化系統可以基于E1接口構建專用通信網絡。具體思路是，調度中心、車站均作為通信節點，每個通信節點向通信專業申請兩個E1接口，經接入設備引入，組成2M環型通道。該通信方案全部采用數字接口，具有中間轉換環節少、穩定性好、性高、抗干擾能力強等優點；每個站端設備都有兩個數據傳輸方向，當一個方向的通道故障時可以自動切換至另一個方向，在SDH自愈光纖網絡的基礎上，進一步組成基于E1的環型冗余通道，大大了通信系統的性。
電氣化鐵路論文:電氣化鐵路10kV貫通線系統絕緣遭雷擊損壞的研究和預防
摘 要:文章介紹了電氣化鐵路10kV貫通線系統遭受雷擊的表現形式,分析了10kV貫通線系統遭受雷擊的原因,提出了防止10kV貫通線雷擊損壞的研究與預防。
關鍵詞:10kV貫通線系統;雷擊損壞;研究與預防
內蒙古境內高原起伏、地勢起伏不平,雷電活動強烈,電氣化鐵路處于高、強雷區,10kV貫通線系統經常遭受雷電襲擊,造成配電所跳閘停電、擊毀10kV貫通線支柱等供電故障,嚴重影響鐵路行車安全,因此加強10kV貫通線系統絕緣遭雷擊損壞的研究和預防具有重要意義。
一、10kV貫通線系統遭受雷擊的現象
電氣化鐵路10kV貫通線是戶外供電裝置,經常遭受風、雨、雷擊等惡劣氣候條件的影響,一旦受到雷電侵入,將對10kV貫通線造成嚴重的危害性,具體現象為: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,中斷供電使鐵路運輸無信號而癱瘓。③在隧道中,由于10kV貫通線用電纜敷設,一旦遭雷擊查找故障特別困難,因而造成停電時間較長,致使鐵路運輸很難及時恢復。
二、雷擊10kV貫通線的特點
雷擊10kV貫通線包括直接雷擊和感應雷擊等。
直接雷擊是指雷電直接作用于貫通線上,使其產生直擊雷過電壓,過電壓疊加后其峰值可達上千千伏甚至更高,導致10kV貫通線設備燒損。
感應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貫通線上產生感應過電壓。感應過電壓一般為數百千伏,引發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,其性能指標不僅不高,而且穩定性也很差,需要進一步提高,像作為主要性能指標的“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,否則將帶來無法估量的損失。因此我們不選用常規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行放電預防。
(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線性黃土,土壤電阻率普遍較高,尤其是大準鐵路唐公塔~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十分困難,而且投入很大;使用常規方法作成地網后 ,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。用常規方法做成的地網,其常規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貫通線的接地數量不足
大準鐵路全線264km,10kV貫通線的隔離開關、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重,有部分丟失,已經起不到接地作用,因此10kV貫通線的接地數量應及時補足。
四、10kV貫通線系統絕緣遭雷擊損壞研究與預防的分析
經過實地了解和查看設計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。根據多年的運行情況來看,配電所遭受雷擊損壞的設備概率很低,可以說配電所的前后兩級避雷器已經很好地起到了防雷保護的作用。但是各地反應在配電所兩端架空10kV貫通線上,每年多次發生因雷擊而造成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貫通線某點上,雷電流從落雷點沿10kV貫通線向兩端傳輸過程中產生的沖擊電壓約為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論:10kV配電所10kV側的避雷器,只能保護10kV配電所本身的所用變壓器和開關設備,對于稍遠一點的10kV貫通線上某點(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 ,根本起不到保護作用。
五、電氣化鐵路10kV貫通線系統防雷方法及預防措施
10kV貫通線雷電防護的重點是在鐵路沿線設備上安裝避雷器,使雷電通過避雷器經泄流流入大地,從而達到保護10kV貫通線支持裝置中絕緣子的目的。
根據各地運行情況分析,10kV貫通線雷電預防的具體措施是:(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10kV貫通線受雷擊原因和概率分析,在常遭雷擊的多雷區段(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。強雷區(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一組自托式氧化鋅避雷器;在10kV貫通線關鍵設備上(如分段開關、隔離開關等處)應分別裝設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,應考慮避雷器標稱放電電流值足夠大,保護水平(殘壓峰值)應低于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公里做一地網與10kV貫通線桿塔橫擔或水泥柱接地,使每組地網的接地電阻符合要求。原有地網接地電阻≤10Ω的不做補充地網。如土壤電阻率≤1 000Ω·m以下地區,接地電阻≤10Ω。若土壤電阻率>1 000Ω· m以上地區,接地電阻≥20Ω,應補充地網,采用長效降阻接地極和長效降阻劑制作接地網,從而降低接地電阻值,使接地網長期處于低電阻狀態,達到防止雷擊損壞電氣化鐵路電器設備的目的。
電氣化鐵路論文:電氣化鐵路牽引機車對濮陽電網安全的影響和對策
作者：劉同和 馮景穩 趙少鋒
摘要：通過模擬計算電氣化鐵路牽引機車對濮陽電網造成的電壓畸變、負序分量、電流諧波，指出應從源頭治理電網諧波，希望引起有關部門的注意。
關鍵詞： 電氣化鐵路 濮陽電網 牽引變電站 負序分量 負序電流
0 引言
在電氣化鐵路上行駛的電力機車是單相的非線性負荷，由于功率大，分布廣，而且三相不對稱，在其運行過程中必然會有較大的負序電流和高次諧波注入電網，從而使電能質量受到影響。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營以后,單相牽引整流沖擊負荷將會破壞濮陽地區電力系統對稱運行的狀態。
本文探討電鐵負荷在用電過程中產生諧波及負序對電網的影響，提出相應的治理措施，減少電鐵對電網的影響，降低電鐵產生的危害
1 濮陽供電區特點
濮陽供電區已形成以倉頡500kv變和國電濮熱龐王電廠為主要電源支撐的220kv電網，同時通過湯陰變～濮陽變、鶴壁電廠～岳村變、濮陽變～滑縣變三回220kv線路同安陽供電區、鶴壁供電區相聯。
山西中南部泰電氣化鐵路)在濮陽地區設有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送至電力機車的整個系統叫牽引供電系統。牽引供電系統由以下幾部分組成：地方變電站、220kv(110kv)輸電線、牽引變電所、27.5kv饋電線、接觸網、電力機車、軌回流線、地回流線。
牽引變電所對接觸網的供電有兩種方式：單邊供電和雙邊供電。接觸網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分為兩個供電分區。如果在中央斷開處裝設開關設備，可將兩供電分區連通，此處稱為分區亭。將分區亭的斷路器閉合，則相鄰牽引變電所間的兩個接觸網供電分區可同時從兩變電所獲得電能。
3 牽引電流的性質及危害
牽引電流是波動的，在振幅、相角、諧波含量上等方面將由機車設備的型號、數量、分布及其運行狀態，如正常行運、加速度、滑轉與制動所決定；還受供電電路參數所影響，與有剩磁通的變壓器突然連接，必然會出現較大的勵磁涌流。此外機車進站停車也需要按照信號改變速度，機車電流往往在幾秒鐘或更短期間內從零變化到滿負載，或從滿負載到零。
經過模擬計算分析，受牽引站投運影響最顯著的，就是提供電源的 220 kv 變電站以及并網運行的發電機組。經計算濮西牽、范縣牽2座牽引站接入電網運行時，它們分別向供電站220 kv母線(公共連接點)上注入的諧波電流都超過國家標準規定的允許值，并導致了220 kv母線電壓總畸變率也超過國家標準規定的允許值(2.0%)。
電鐵牽引站的投入，使各個發電廠機組入口處承受負序電流。對大容量發電機組的影響較小，如龐王電廠1號機，其i2／in值僅為0.007，對小容量發電機組的影響較大，如濮陽熱電廠2號機，它的i2／in值達到0.059。
綜合背景負序和電鐵牽引站投運而引起的負序電流分量，各個機組入口處的負序電流值均低于國家標準規定的允許值。但是，隨著電鐵運輸量的不斷增大，電鐵牽引站引起的負序電流分量仍可能會相應增大。因此，為保障發電機組的安全運行，必須在發電機組的入口處加強對負序電流的監測和保護。
4 結論
（1）由于電氣化鐵路牽引機車產生的三相不平衡諧波，除了會引起發電機、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，會干擾繼電保護和自動重合閘的正常動作。
（2）鐵道部門在設計、生產、運營各部門充分考慮電力牽引負荷的特殊性，在電力機車上和牽引站內對高次諧波采取消化措施，從源頭上減少諧波對電網的影響。電氣化鐵路在三相電壓不平衡和諧波方面對電力系統的影響較大，因此在電氣化鐵路的規劃和建設階段，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。鐵路調度盡力使電力機車均勻運行，以有效利用換相措施抑制負序電流的增加，
電氣化鐵路論文:電氣化鐵路建設中的綜合管理系統
鐵路牽引供電系統的綜合管理信息系統近年來，各鐵路供電管理部門為了提高自身的管理水平及生產設備的利用率，分別建立了管理信息系統(MIS)和調度自動化系統(SCADA)等。這些系統的建立無疑為鐵路供電管理部門生產管理水平的提高起到了積極的推動作用。但是，隨著計算機技術和網絡技術的發展和企業生產管理水平的提高，各種應用系統存在的固有問題也逐漸顯露出來。 對于管理信息系統(Mls)，由于供電管理部門生產管理工作中幾乎所有業務工作都與空間信息有關，而目前建立的關系型數據庫難以直接動態地描述空間信息，不能將牽引供電設施圖件與表結構的屬性信息一同置于數據庫管理之下。 地理信息系統GIS(C袍ograPhyl到Foryna-tion勿stem)是從20世紀60年代開始逐漸發展起來的新技術，它是集計算機科學、地理地質學、測繪科學、環境科學、空間科學、信息科學和管理科學等為一體的多學科結合的新邊緣科學。它是融合計算機圖形和數據庫于一體，用來存儲和處理空間信息的高新技術，它把空間信息及其屬性信息真實、圖文并茂地輸出給用戶，借助其獨有的空間分析功能和可視化表達功能，為管理者決策提供了各種的輔助依據。因此把具有空間數據信息的cIS技術應用于鐵路牽引供電MIS系統中，使GIS圖形與Mls數據相結合，是解決Mls缺陷的方案。 GIS與MIS的組合是一種利用現代計算機技術、網絡通信技術和地理信息，來實現牽引供電自動化管理系統與地理信息一體化行之有效的管理信息系統(圖l)。 GIS與Mls系統的組合要注意以下二個方面的問題:(l)鐵路牽引供電系統中的信息管理系統一般是以數據庫為核心，以客戶/服務器方式或瀏覽器/服務器的體系結構作為主體結構;因此，cIS也應采用這種體系結構，使得(2)在MaPInfo中GIS對地理信息分層(可單層或迭層)存放，其圖形和數據按層次優化組織，按仿射關系確定層次之間的聯系;使GIS系統與呱S系統對數據信息實現共享。即，同一套接觸網設施、同一套變電設備、同一地域地理環境的數據和信息就在兩個系統中實現了統一和共享。 2鐵路牽引供電系統的綜合管理信息系統的主要功能優點 (l)提高了工作效率和經濟效益:利用組合系統可以把管理中大量的地理數據和屬性數據進行綜合管理，使得該系統實現可視化、高效化和科學化，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濟效益。 系統采用了空間數據存儲管理，實現了GIS系統與數據庫系統的無縫連接。使用單機版的用戶，可利用通過數據庫和網絡交換技術和新型系統交互。使地理信息系統成為可以多人操作網絡控制的新型系統;班站維護的配網，也由班站來維護配網資料，大大提高了資料的更新速度。這對生產班站的日常維護，定期檢修，故障點的判斷，故障范圍的確定，有著現實意義。 (2)數據共享:地理信息系統的數據和管理信息系統數據，通過數據庫和網絡實現共享。解決了大量圖形數據的存取問題，同時解決了地圖數據的開發修改問題，實現空間數據真正意義上的共享。 (3)資料管理:利用GIS與MIS結合，可以更好地實現對設備信息數據的管理，提高了信息資料企業的管理水平。 (4)設備運行狀態的可視化:利用SCADA系統與GIS系統相結合，從SCADA系統中，獲得表現線路的電流、有功、無功潮流分布狀況、負荷、負荷率、供電量等信息，并通過數據庫和cIS的線路圖層、設備圖層、用戶圖層上進行結合。這樣就將實時調度數據顯示在地理位置上，實現了地理圖形與動態數據的可視化結合。 (5)輔助決策:地理信息系統作為輔助調度的工具，可協助配電網調度員的工作，通過接收地調轉發的實時信息和饋線自動化、變電站(開閉所)自動化設備傳來的數據在地理信息圖上真實、、實時的顯示電網運行的狀態(包括電壓、電流、功率、停送電范圍、停電告警等)，使現場情況清晰明了，大大減輕了工作難度。 (6)緊急求助:當維護人員在外維護時，發現了新的情況或事故時，可以利用單機系統和服務器的通訊，從而及時獲取相關的數據、申請類似的維護備件。 (7)提高計算機網絡的使用效率:由于采用了一個網絡實現了兩種管理系統，使計算機設備的使用效率提高。 3鐵路牽引供電系統的綜合管理信息系統的效益分析 (l)系統投資 該供電段建立Mls系統，則需要投資建造的項目為:①網絡建造費用;②MIS系統服務器;③Mls系統軟件費用;④在設備統計管理上投人的費用。 而供電段建立MIS和GIS組合系統，則需要投資建造的項目為:①網絡建造費用;②Mls系統服務器;③GIS系統服務器;④MIS系統軟件費用;⑤GIS系統軟件費用;從上投資方案比較可以看到，建立MIS和GIS組合系統，僅比單一Mls系統多了一個CIS系統服務器和GIS系統軟件的費用。 (2)系統人員配備及工作效率分析 在只有MIS系統的情況，供電管理部門里需配備l一2人的Mls系統維護人員，但還需要2個以上設備資料管理人員。而在MIS和CIS結合系統，只需配備2人，進行系統的維護。 正常情況下如果僅采用MIS系統，對于存檔的圖紙設備更新一般要一個月左右。而且如果錄人錯誤很不容易發現。而在對資料的查找上，由于GIS系統把設備的信息全部進行了數字化和可視化，其效率遠遠大于人工完成。 (幻對決策的支持由于Mls系統和GIS系統進行了有機組合，這樣就可以通過系統資源的共享和智能化決策支持來提高運行管理的效率;例如，根據設備的數據和相關的空間地理信息可以妥善安排檢修計劃和搶修線路，縮短故障修復時間和提高供電質量。完善了MIS系統的局限不能很好地完成對決策的支持功能。#p#分頁標題#e# 綜合以上可以得出，雖然在初次投資比單一的Mls系統要多，但從段的管理、人員配備、工作效率及長遠效益上看，建立MIS和CIS組合系統能更多地創造效益。 另外，若將目前鐵路牽引供電部門，已建有MIS系統和GIS系統相組合或一次性投資建立MIS和cIS組合管理信息系統，對點多、面廣、線路長的牽引供電系統來說，不僅縮短了管理距離，更增加了管理和設備運行的透明度，為電氣化鐵路供電系統的管理、運營、定修、事故搶修及狀態修提供了的科學依據，是電氣化鐵路供電系統管理的發展趨勢，對保障鐵路牽引供電系統安全、運行起著重要作用。
電氣化鐵路論文:電力線路跨電氣化鐵路施工的相關問題
0引言
隨著國民經濟迅速發展，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量也大幅度增加，以太原鐵路局管內為例，每年有80條左右電力線需要跨越電氣化鐵路，但因施工單位技術力量良莠不齊，施工方案不完備和施工過程不細致等，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，分析施工中的難點和安全關鍵環節，探討相應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。兩邊導線間距30m。跨越處交叉角為55°14′。跨越現場如圖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施工難點及安全關鍵
3.1施工難點（1）跨越架傾覆。由于跨越架搭設不牢固，在惡劣天氣下容易傾覆在鐵路線路上。（2）過線“跑線”。在進行電力線過線過程中，由于牽引張力過小導致線索過于松弛或封網寬度不夠，容易發生“跑線”事故。（3）過線“斷線”。在進行電力線過線過程中，由于牽引張力過大或線索卡滯，導致線索容易發生“斷線”事故。
3.2施工安全關鍵施工安全關鍵列于表1。
4解決辦法及卡控措施
4.1針對跨越架傾覆（1）跨越架的搭設位置必須與地形相適應，并由技術人員計算和測工使用經緯儀進行定位，復查取中。（2）嚴格按照施工規范進行架體搭設。確保跨越架封頂繩（網）與被跨越電氣化鐵路接觸網較高點大于3m。（3）地錨坑的坑深應符合規定，地錨鋼絲繩和迪尼瑪繩聯結應使用U型環，不得彎曲使用迪尼瑪繩。兩跨越架外側用拉線穩固，防止向內傾斜。（4）跨越架要保障有值班人員24小時看護，防止意外事件而導致的跨越架傾覆事故。
4.2針對過線“跑線”（1）加強對張力架線所用器具的用前、用中檢查，重點是：旋轉聯接器、抗彎聯接器、蛇皮套、導引繩接頭、卡線器、掛線地錨埋設等。蛇皮套、旋轉器、抗彎聯接器、卡線器在使用前要進行額定張力檢驗，在確保達到安全標準后方可使用，以保障跨越施工安全和質量。（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絡迅速、簡潔、明了。（3）導線、光纜放線后，每根線的前、后各設一道錨固裝置。所有掛線臨錨時均應采取措施進行雙保險，防止發生意外。（4）現場布置中，掛線用滑車盡量靠近掛線孔，以減少掛線時的過牽引量。（5）導線、光纜線在附件作業時應采取后備保護措施。進行附件作業時，相鄰桿塔嚴禁在同一相導（地）線進行附件作業。
4.3針對過線“斷線”（1）跨越架架頂在導引繩和導線通過的部位，必須綁扎木質架桿或橡膠襯墊進行保護。（2）絕緣循環繩在穿過滑車正式牽引作業前，應逐段仔細進行外觀檢查，以防在人力穿越運行線路上方橫向擺渡過程中被運行線路導線磨損。（3）為防止落線對導線、光纜的損壞，需進行二道防護。（4）在過線時，牽引機、張力機操作人員及過線監控人員必須聯系暢通，一旦發生卡滯等情況，必須及時停止過線，檢查處理后方可繼續進行放線。
4.4針對高處墜落（1）高空人員必須進行體檢及考試，經考試合格并由公司安監部審核，主管領導批準后，方可進行高空作業。（2）在作業前需檢查工具、器具的完好性，不得使用有缺陷的工具、器具。高空作業人員必須系好安全帶。安全帶必須拴在牢固的構架上，不得低掛高用，施工過程中應隨時檢查安全帶是否拴牢。（3）高空作業人員在轉移位置時，不得失去保護，手扶的構件必須牢固。（4）登塔作業時，必須檢查腳釘連接是否牢固。（5）高空人員作業所用工具和材料應放在專用工具袋內或用繩索綁牢，任何材料、工具、器具不得浮擱在鐵塔或導線上。
4.5針對物體打擊及機械傷害（1）凡無生產廠家、許可證編號、生產日期及國家鑒定合格證書的安全防護用品、用具，嚴禁采購和使用。（2）安全防護用品、用具不得接觸高溫、明火、化學腐蝕物及尖銳物體；不得移作他用。（3）安全防護用品、用具應設專人管理，定期進行檢驗、試驗。（4）起吊施工時，施工人員不得在垂直下方作業。
4.6針對觸電及其他傷害（1）跨越用絕緣繩網，使用前要逐個進行完好檢查，并用5000伏兆歐表進行測試，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，牽引一側應通過前方的放線滑車后再進行展放作業。（3）最終拆除跨越裝置時，拉網繩和承網繩仍需利用循環繩收回。不得從兩頭拋下，防止繩子纏繞被跨越物。（4）放線期間，牽張機機體應接地，牽張機工作人員應站在干燥的絕緣板上操作。跨越檔兩端桿塔的導線、光纜放線滑車需做接地處理。（5）掛線前，在地面應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、器具與帶電運行電氣化鐵路設備的安全距離不得小于2米。
電氣化鐵路論文:電氣化鐵路設計與優化對策
【摘要】隨著高速鐵路的運載量在不斷上升，未來的鐵路將朝著高速化的趨勢發展，鐵路電氣系統面臨著巨大的挑戰。現行階段的電氣化鐵路設計工作中還有許多需要完善的地方，升級改造亟待進行。本文通過對電氣化鐵路的設計原則和設計要素進行分析，提出了電氣化鐵路的優化施工方案。
【關鍵詞】電氣化鐵路；設計要素；優化
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。隨著鐵路行業的不斷發展，燒煤技術已經逐漸被歷史淘汰，電氣化鐵路取而代之，成為目前促進鐵路發展的較大動力來源之一，發揮的作用也不可同日而語。然而由于時間的推移和動力機車的速度不斷提升等原因，原有的鐵路供電設施無法滿足現在的需求，但是如果全部毀掉建立新的設施，花費的成本太高，不但浪費時間和精力，而且實行起來也很不現實。所以，好的辦法就是對現有設施進行優化改造，在電氣化鐵路設計時，盡可能的依據科學原則，綜合考慮線路和運行情況，注意各個部分的協調和統一，提高優化工作的效果。
2電氣化鐵路的設計綜述
2.1電氣化鐵路設計應該遵循的原則
成本原則。電氣化鐵路設計，首先應該考慮的一個重要因素就是成本，目前的電力機車運行速度極快、運載力很強，這就意味著運輸能力的大幅度提高，設計時要充分考慮這個要素，可以通過租賃等手段，來達到節約成本的目的；在使用人員的時候，方式可以采用單核計算法，以期使機械達到利用效率的較大化；要將技工和普工合理的結合起來，確保達到科學的比例，優化人力資源配置。安全原則。電氣化鐵路設計要遵守安全規范，在設計時，對于人員以及機械的管理都要做到嚴格而且規范。這就要求設計人員必須要認真細致，設計工作開始之前就必須要了解清楚實際情況，可以通過實地考察的方式，確保掌握錨段參數和各個區段的供電情況，為接下來的設計工作提供依據和參考，確保設計工作有針對性、計劃性；由于接觸網會產生影響周邊環境的電磁波，所以在設計時要注意制定科學的應對措施，盡量降低改造工作對于電網產生的不對稱性，對于會受到干擾的通訊設備應及時采取措施進行保護，以免設備損壞，影響正常使用。設計工作要注意優化施工方案，施工負責人要加強督促管理，充分結合硬性管理、軟性管理，管理制度的設置要注意加強紀律性，但是也要考慮人性化管理的需要。優化方案除了要保障施工的整體目標能夠實現的同時，還要注意做好整體到部分的銜接工作，把大目標細化為小任務，一步一步的實現工程目標。電氣化設計要格外注意的就是接觸網的設計工作，對于這一塊，一定要多做比較，以選擇方案。設計工作要盡較大努力避免資源的浪費，所以可以采用各種裝置對于現存設備進行合理的利用；對車站線距可以進行合理的調整以確保列車的正常運行；對于必要的雨棚、站臺結構設計，要根據地理條件，因地制宜的進行。
2.2電氣化鐵路設計注意要點
現用的線路往往使用多年，與最初的設計資料相比，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，會導致信息獲取的不。設計之前好去實地詳細了解現有設備的狀況，對于調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系，設計工作要基于真實情況的基礎上進行，才能保障設計方案的合理性和預見性。電氣化設計要充分考慮施工工作的難易程度，必須要從運行角度進行考慮，對于施工時間和施工方式要進行科學的設計，確保施工方案的可行性，并且保障施工效果能夠達到預想要求。方案的設計必須具備一定的前瞻性，優化方案必須綜合考慮各方因素，做好供電站、運輸協調、信號傳輸等多個專業的協調，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電氣化鐵路優化對策分析
3.1改造牽引系統
鐵路供電系統有一個非常重要的部分叫做牽引變壓器，它關系到系統供電的性和供電質量的高低。變壓器通常超負荷運行時間很長，現有的變壓器由于容量有限，與現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一步提升。實地調研是一種很實用的調查方式，可以為變壓器的選擇提供現實依據，促進設計的科學性和實用性。設計時要注意仔細考察現場實際情況，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定要求。牽引系統的導線設計依據是運載能力，所以優化設計必須要注意考察載流能力有沒有達到規定要求，如果無法滿足規定條件，就必須對牽引系統進行施工和優化。導線選擇要考慮的是載流能力和截面，能力較強、截面較大的導線更加有利于降低電流密度、提高電氣和機械性能。目前的導線有很多種材料，銀銅、鎂銅等，選項很多，但是并不是每一種都可以拿來使用，因為不同材料的導線性能和穩定性也不相同，選擇時要綜合實際的供電能力確定，選擇合適的導線。牽引系統對于運輸能力有很大的影響，為了避免影響行車，確保運輸安全，施工改造的速度必須要快，方案的設計要充分考慮施工的便利性，確保安裝的簡易快捷；由于牽引系統涉及到電源供給，所以，為了確保電源工程與鐵路實際用電需要相一致，保障工程進度，就必須要加強雙方的交流，消除由于雙方溝通不暢帶來的干擾。
3.2改造接觸網
改造接觸網，就必須要綜合考慮施工以及方案，協調各個部門的工作，盡量減少電路施工與電化施工產生的沖突，加強兩者的配合：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準定位等方式實現，如有必要亦可以實行非標準定位；下錨改造可以通過新錨柱實現，對于現有接觸網的下錨實施改造過渡；雨棚以及站臺的優化要依據實際的地理條件進行設計，既要使施工方便，又要注意節約成本，一般來說可以通過改造現有設施來實現；部分輕型橋墩要注意提高其穩定性，在增加支柱和橫向加固的基礎上，對橫向位移進行測試，檢驗橋梁的穩定性情況。改造接觸網是一個充滿變數的環節，為了確保其性和科學性，就要注意靈活變通，在兼顧現存設施的基礎上盡量縮減成本預算，較大限度的避免資源浪費、提高改造效率。
3.3注意安全技術
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備安全，都必須要得到保障，這就要求改造工作必須有科學的制度規劃：在改造開始前，做好實地調研和記錄，摸清實際情況，根據每個區段的不同情況，制定科學的停電時間分配，降低改造帶來的負面影響。重視高壓電磁波，由于其對于周邊環境有著不容忽視的影響力，很容易對周圍的設備造成干擾，所以，在進行改造時，相關部門和工作人員注意采取相關的應對措施，把電磁波的影響力盡量減小，降低它對電網的不利影響。
4結語
電氣化鐵路對于鐵路產生影響很大，所以，為了提高鐵路的運載能力，滿足速度需求，必須不斷進行電氣化設計的施工和優化。電氣化設計工作專業性高，需要考慮的因素十分復雜，因此設計時一定要考慮選擇方案。電氣化設計一定要遵循科學的設計原則，確保施工方案的優化設計，盡力在現有的基礎上做好優化工作，降低對于線路運行的不利影響。電氣化鐵路的設計要根據鐵路自身的特點，加強組織管理，對于存在的各種困難和問題要通過有效的手段進行克服和解決，確保設計方案具有前瞻性和預見性。電氣化鐵路的優化設計通過降低成本、提升效率，促進了高速鐵路的發展，并且也為社會交通的發展奠定基礎，為鐵路的建設做出貢獻。
作者：郭永良 單位：中國中鐵電氣化局集團第三工程有限公司
電氣化鐵路論文:電氣化鐵路接觸網設備維修策略
0引言
鐵路運輸在我國經濟發展建設中占據著重要位置，是人們出行、貨物長途運輸的主要方式，電氣化鐵路是一種以電力為能源的現代化鐵路運輸工具，是鐵路事業發展中的一大進步。電氣化鐵路與傳統鐵路相比，優勢十分明顯，不僅能夠大幅度提升鐵路運輸能力，提高列車速度，更能夠節約能源，降低運輸成本。并且電氣化鐵路有利于環境保護，更能夠提高列車安全性和性，我國已進入了電氣化鐵路時代。電氣化鐵路中接觸網設備十分關鍵，其運行狀態直接影響著列車行駛和行車安全。在長年累月的運行中接觸網設備發生故障在所難免，對其進行維護和維修必不可少，研究接觸網設備維修策略具有重要意義。
1電氣化鐵路發展
電氣化鐵路又稱電化鐵路，是由動車和電動機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提供。電力牽引供電系統是電氣化鐵路的核心，該系統包括牽引變電所和接觸網兩大部分[1]。牽引變電所通常設在鐵道附近，主要負責將高壓電送到接觸網上。接觸網是向列車直接輸送電能的設備。牽引供電制式按接觸網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]。電氣化鐵路運輸能力大、運營成本低、消耗能源少、行駛速度快、工作條件好，在技術上、經濟上均有明顯的優越性。最早的電氣化鐵路是德國于一八七九建設的直流電鐵路，一八八五年正式商業化運營，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，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運營。一九五八年我國開始修建電氣化鐵路，發展至今我國電氣化鐵路總里程已超過四點八萬公里，位居世界及時，發展狀態良好。
2電氣化鐵路接觸網設備
接觸網設備在電氣化鐵路中占據著重要位置，是電氣化鐵路工程的主體，屬于一種沿著鐵路線上空架設的向電力機車供電的特殊形式輸電線路，由接觸導線、基本構建、基礎安裝結構、輔助構件、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，主要功能負責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，保障列車的正常運行。支持裝置功能是用來支持接觸懸掛，并將其負荷傳給支柱，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責固定接觸線位置，保障接觸線與受電弓不脫離，使接觸線在滑板運動軌跡范圍內，并將接觸線負荷傳遞給支持裝置，主要由定位管和定位器組成。支柱裝置是負責承受所有設備的負荷，將接觸懸掛固定在規定位置和高度，保障接觸網的穩定性和性。
3當前電氣化鐵路接觸網設備維修中存在的問題
通過前文分析不難看出，接觸網設備對電氣化鐵路的重要性，它是列車正常運行的基礎，接觸網工作狀態關系著整個鐵路的運輸能力，離開接觸網，電氣化鐵路建設無從談起，一旦接觸網設備發生故障便會影響人們出行，列車不得不停運，保障接觸網設備安全、運行至關重要[6]。但由于接觸網設備是露天設施，線路負荷又是隨著列車運行而變化。因此，長期運行中難免會受到自然環境影響和自身老化因素的影響發生故障，造成電氣化鐵路癱瘓。然而，目前我國在電氣化鐵路接觸網設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識，更缺少定期維護，且維修過程也十分不規范，甚至一些維修人員對設備故障不了解，反而對接觸網設備造成了二次傷害，導致故障點擴大，造成設備無法維修，只能更換部件。這不僅影響了電氣化鐵路正常運行，更造成了經濟損失，反而得不償失。想要保障電氣化鐵路的運行，必須提高接觸網設備維修水平。
4電氣化鐵路接觸網設備維修策略
保障接觸網設備安全、運行具有重要意義，想要降低接觸網設備故障率，必須提高設備維修、維護水平，應制定相應維護、維修策略，將維修工作落到實處。下面通過幾點來分析電氣化鐵路接觸網設備維修策略：
4.1落實定期檢查工作
通過對接觸網設備組成的分析，不難發現接觸網設備運行環境十分惡劣，且運行機制復雜，在這種情況下，接觸網設備難免會發生故障，為了降低設備故障率，必須落實好定期檢查工作。在定期檢查中要進行的記名巡視檢查，用南寧供電段檢測車對南環線和沿海高鐵接觸網進行檢測，分析檢測數據，明確設備隱患情況及設備缺陷，然后由車間報技術科，再由技術科報段分管領導審核，報公司主管部門和鐵路局聯調聯試工作組。為了保障檢查的有效性和真實性，檢查中應進行監督管理。另一方面，為了保障定期檢查工作的流暢性，應制定檢查計劃，避免檢查工作混亂，影響檢查質量。
4.2做好人力和物力資源調配工作
接觸網屬于一種特殊形式的輸電線路，設備維修具有較強復雜性和專業性，想要保障設備維修工作的落實，必須做好人力和物力資源調配工作，以協調技術科、安全科順利開展設備維修工作。工作開展中要明確各部門參加聯調聯試人員，確定好各接觸網工區人員名單，建立聯系點保障聯調聯試期間信息交流的暢通。另一方面，技術科還應根據《廣西沿海鐵路公司邕北、欽防鐵路聯調聯試、動態檢測及運行試驗期間牽引供電設備停送電管理辦法》，加強沿線各作業點的檢查和指導工作。此外，安調科應根據聯調聯試安全管理要求，盡快完成供電安全措施實施細則，為設備維修提供指導方向和重要依據。
4.3做好維修記錄
維修記錄是后續維修的科學依據，雖然接觸網設備故障具有一定偶然性，但同樣具有一定規律性，往往一些故障總是發生在同一故障點。通過對維修記錄進行分析，便能找出故障規律，明確頻繁故障點，定期維護中便可對其進行重點維護，從而降低故障率。另外，在故障發生時，也可優先對故障頻發點進行檢測，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，明確維修責任。但想要使維修記錄發揮職能，必須要記錄，保障記錄的真實性和有效性。
5結束語
電氣化鐵路已成為了現代鐵路發展的主流方向，目前我國已經進入了電氣化鐵路時代。接觸網設備故障問題，嚴重影響了電氣化鐵路發展，我國應針對接觸網故障維修中的不足，提出相應措施，制定科學、可行的維修策略，加強定期維護，做好事前維護，從而降低故障發生幾率。
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點，然后重點闡述它給電網電能質量帶來的負面影響，以及傳統牽引供電系統結構改造和現代動態補償技術等解決方案，其中STATCOM裝置的綜合性能最為。此后，本文進一步介紹了一種兩相STATCOM裝置UPQC，對其電路拓撲進行描述，并通過建模仿真驗證了該裝置的優異性能。
關鍵詞 電氣化鐵路；電能質量；
0 引言
在國內綜合運輸體系中處于基礎性地位的鐵路運輸，具有運距長、連續性強、規模集約等特點，在國民經濟中發揮著重要作用。近年來，隨著中國經濟的持續高速增長，現有的鐵路運力日益吃緊，加上傳統鐵路污染大、耗能高的缺點，使得鐵路現代化建設顯得更為重要。在中央政府為應對2008年國際金融危機而啟動的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。
作為實現鐵路現代化的重要組成部分，全國范圍內的鐵路電氣化是大勢所趨。除了傳統采用蒸汽機車或內燃機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用電氣化牽引技術。2011年1月4日在京召開的全國鐵路工作會議中提到，預期到2015年，全國高速鐵路運營里程將達到1.6萬km以上，電氣化率將達到60%[1]。以高速、節能、環境污染小等優點受到了廣泛關注的高速鐵路工程，便是鐵路電氣化的典型代表。2011年6月就要投入運營的京滬高速鐵路已實現了雙線電氣化，持續運營速度超過了350km/h，這屬于世界首創。
可以說，電氣化鐵路的建設水平關系著國計民生，是世界各國科技創新能力和綜合國力的重要標志之一，具有非同尋常的經濟意義和社會意義。
1 電氣化鐵路介紹
1.1 電氣化鐵路的優點
相比傳統鐵路，電氣化鐵路的根本性不同在于它消耗的能量是由電網提供的二次能源電能，這一改變帶來了顯著的優點：
1）環境污染小。目前，鐵路運輸產生的廢氣和噪聲已成為主要的環境污染源之一，二次能源的使用有助于建設低碳經濟，減少大氣污染，構筑環境保護型的交通運輸體系。
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，而電力機車相比傳統機車的能耗大幅降低，從而降低了鐵路的運行成本，經濟意義明顯。
3）速度快。我國7 000km的電氣化客運專線中，純客運專線速度將達到350km/h；客貨混運線路列車速度將達200km/h~250km/h；在建設了平行的貨運鐵路后，客運線的速度更將提升到300km/h。
4）線路運能大。電力機車功率大，牽引力高，因此載重能力強。目前，我國已成功運行5 000t~20 000t等重載列車。
5）安全性高。電力機車大部分由電氣部件組成，采用先進的電子技術來自動實時檢測并顯示各種故障，維護簡單，性高。以日本新干線高速鐵路為例，自投入運營以來近五十年，還從未發生過人身傷亡事故。
1.2 電氣化鐵路對電網電能質量的影響
但是，由于電氣化鐵路的牽引供電系統與外部電力系統緊密相連，這使得電力機車的運行將會對電力網絡的電能質量產生嚴重影響，主要體現在以下五個方面：
1）諧波問題。我國大量采用的直流傳動機車以相控整流方式運行，因此電網側電流含有較大的諧波電流成分，電流諧波畸變率可達35%以上。這些諧波電流使外部電網中的元件產生附加諧波損耗，降低了其工作效率，并會對例如無功補償電容裝置等電氣設備的正常工作造成影響。諧波電流還會造成繼電保護裝置誤動和拒動，降低電網的穩定性；
2）無功問題，即功率因數問題。電力機車屬于低功率因數的非線性負荷，會向電力系統注入大量的無功電流，造成牽引變電站電網側功率因數下降，降低輸變電設備的供電能力，同時增加了電力網絡和牽引網損耗，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）負序問題。電力機車是單相負荷，因此接入三相對稱的電網后，將在牽引變壓器一次側產生幅值較大的負序電流，該負序電流的大小與牽引變壓器的連接方式及牽引負荷的大小有關[3]。當注入電力系統的負序電流過大時，會使得電網附近的電動機電磁轉矩下降，發電機過熱，更會影響到電力系統繼電保護裝置的正常工作；
4）巨大的沖擊性負荷。電氣化鐵路正常的牽引負荷容量很大，而且在建設規劃時需要考慮的過載容量，目前我國高速客運專線的牽引峰值負載達到了240MVA。如此大的集中負荷在電力系統中是比較少見的，它的接入和切除都會對電網造成沖擊；
5）牽引負荷的波動性極大。電氣化鐵路的負荷與機車速度、負載重量、通行頻度、線路狀況等多種因素有關，使得它在時間和空間上的分布極其不均勻，這給電網調度提高了難度。
電氣化鐵路帶來的種種電能質量問題如果不能得到合理解決，將會成為電網的穩定運行的巨大隱憂，甚至引發大面積停電等重大電網事故。
2 提高電能質量的解決方法
電氣化鐵路帶來的電能質量問題與自身的牽引供電系統特性密切相關，因此可以針對牽引供電系統進行結構改造；同時，隨著電力電子技術的發展，以大容量柔性交流輸電系統FACTS（Flexible AC Transmission System）技術為基礎的各類動態補償方案也隨之而生，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等大功率自關斷電力電子器件的STATCOM（STATic synchronous COMpensator）裝置。
2.1 牽引供電系統改造
電氣化鐵路的牽引供電系統是指從外部電網引入電能，并對電力機車進行供電的電力網絡，主要由牽引變電站和接觸網組成。其中，牽引變電站通過牽引變壓器進行電能降壓轉換，完成單相接觸網與三相電力系統之間的銜接；而接觸網與電力列車相連，進行供電，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結構接線圖，牽引變電站二次側的輸出端口分別引出一側供電臂，與接觸網相連，從而使兩端口牽引負荷通過牽引變壓器與外部供電系統產生電磁耦合[2]。
目前針對牽引供電系統的結構改進措施有很多，根據治理目標的不同主要可分為以下3類：
1）治理諧波和無功。為提高功率因數和吸收三、五次諧波，可采用固定參數的電容器C和電抗器L串聯支路并接在27.5kV側的牽引母線上，然后利用真空開關對牽引變電站進行手動投切的方法。但是，CL串聯支路的參數已經固定，很難適應波動性很大的牽引負荷對無功容量的要求，無功補償的動態性能差，反而降低了整個牽引變電站的功率因數，達不到功率因數大于0.9的要求[2]；
2）治理負序電流。各牽引變電站在電力系統中引起的總負序電流與每個牽引變電站引入的相序有關，如果將牽引變電站的供電臂輪換接入三相電網，只要各牽引變電站的負荷相等，則從系統側看電氣化鐵路便可等效為對稱負荷[4]。這種相序輪換接入的方法減少對電力系統的不對稱影響，但僅對于互聯的220kV系統三相負荷的平衡作用較好，在局部電網或110kV區域電網中牽引變電站仍相當于單相負荷，并不能解決負序電流帶來的問題；
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荷不平衡對系統的影響，但其對負序抑制的前提是保障牽引變電站兩供電臂的負荷平衡[4]。而在實際運行中，牽引負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）提高外部電力系統短路容量。提高牽引變電站接入外部供電系統側的短路容量，可緩解電氣化鐵路負荷產生的電壓諧波、負序電壓及電壓波動等問題。但這種方法難度高，規模大，在實際工程中，受到電網接線、投資等因素影響，也不可能無限提高系統的短路容量[5]。
簡言之，傳統針對牽引供電系統的措施大多只能治理單一的電能質量目標，效果有限，而且普遍存在對牽引負荷動態波動適應性差的缺點。因此，尋找一種能隨負荷變化來動態調節各相補償度的綜合治理方法，成為了科學界的主要研究熱點。
2.2 動態補償方案
以現代電力電子技術為基礎，采用動態補償方案對牽引變電站進行負序、無功和諧波的綜合補償，已成為解決電氣化鐵路帶來的電能質量問題的主要方法。目前，以SVC和STATCOM為代表的兩類動態補償裝置已在世界多國的實際工程項目中廣泛應用。
2.2.1 SVC補償裝置
SVC即靜止無功補償器，通過晶閘管來控制電抗器，它能實現電感連續可調，從而快速、連續地對電力機車波動負荷進行補償。
這種補償方法的主要特點是結構簡單，構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，它在補償電氣化鐵路中的負序電流方面效果不佳，實際利用SVC來進行負序補償的工程實例并不多。
2.2.2 STATCOM補償裝置
STATCOM又稱靜止無功補償器，其基本原理是將變流器通過電抗器與電網并聯，然后直接控制交流側電流，或者調節交流側電壓的相位與幅值，得到滿足要求的輸出電流，從而達到動態補償的效果。它由大功率自關斷電力電子器件構成主電路，一般可分為電網側三相結構和兩相結構。
與SVC相比，STATCOM具有響應速度快、負荷率適應性好、工作效率高、輸出諧波小等優點。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，其主要缺點在于它的單位容量的制造成本較之SVC要高出不少。
電網側的三相STATCOM連接結構如圖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的各類牽引變壓器類型的補償，但它對于負序、諧波和無功潮流等的補償效果并不理想。
日本學者于1993年在文獻[8]中首先提出了電氣化鐵路功率調節器（Railway Static Power Conditioner, RPC），這是一種兩相STATCOM結構。其接線結構如圖3所示，兩個單相變流器分別接到負荷的牽引臂上，中間通過直流電容進行耦合。兩相結構的STATCOM除了能對變電站兩供電臂進行無功動態補償，同時也能調節供電臂的有功潮流，實現無功、有功功率的四象限控制。實際運行效果表明，RPC在穩定電壓、有源濾波、調節功率因數、補償負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，投入到新干線當中。國內也對RPC進行了深入研究，文獻[9]提出了一種基于IGBT或IGCT的大容量功率平衡調節器（Balance Converter Device, BCD），并對其補償效果進行了仿真驗證。結合RPC和SVC的特點，文獻[10]提出了一種新型電能質量補償系統，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用來轉移有功功率、補償負序電流和治理諧波，SVC用來改變兩牽引供電臂電流相角，從而補償剩下部分的負序電流和三次諧波。
3 UPQC介紹
筆者所在項目組基于RPC的啟發，設計了一種新型兩相STATCOM裝置，簡稱為統一電能質量控制器（Unified Power Quality Controller, UPQC）。該裝置電路拓撲簡潔，能在保障電能質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，便于將來進行廣泛的推廣應用。
3.1 拓撲結構
RPC在主電路結構是n個電壓源變流器的兩個交流側分別與兩個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現電壓、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。
UPQC是由單相多繞組變壓器和鏈式結構H橋變流器組成，其電路拓撲見圖4。它的一側是由一個一次側繞組和n個二次側繞組組成的單相多繞組變壓器，一次側繞組與牽引變壓器的一相相連，二次側繞組與分別n個電壓源變流器相連；在另一側，n個變流器以鏈式結構相連，通過連接電抗直接接入牽引變壓器的另一相，n的取值根據實際需要的容量大小來決定[11]。
相對RPC，UPQC的拓撲結構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點。此外，該結構也便于使用載波移相的PWM控制策略或其他等效控制策略。鏈式結構的特點也使UPQC易于實現高電壓直接輸出，并可進行冗余設計，在運行時自動旁路故障鏈節，提高了裝置的性。由單相變壓器和H橋變流器組成的標準化結構也利于進行工業生產和維修保養，降低了UPQC的經濟成本。
3.2 仿真驗證
假設UPQC裝置的額定容量為3MVA，額定電壓為27.5kV，可實現全容量負序電流補償和無功功率補償，實現功率因數和三相平衡控制。反映到具體的仿真模型中，則設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的開關頻率為1 600Hz，采用單極性倍頻方式，等效開關頻率為3 200Hz，控制電路采樣頻率為3 200Hz。牽引負荷采用SS4型電力機車的諧波特性，該負荷的總諧波含量為20.6%。基于以上電路的結構和參數，對UPQC裝置的性能進行仿真驗證。
電氣化鐵路論文:電氣化鐵路接觸網設備電氣燒傷的防治
摘要：電氣化鐵路接觸網設備出現故障，引起的后果是嚴重的。文章分析了電氣化鐵路接觸網設備出現故障的原因，并結合過去我國相關行業積累的經驗，提出一系列防治的措施。
關鍵詞：電氣化；鐵路接觸網；電氣燒傷
電氣化鐵路接觸網設備中，由于老化和過電壓、過電流等情況的發生作用，接觸網就有可能出現故障。而且，機械張力，電弓磨損等，也是造成機械和電氣故障的原因，影響電氣化鐵路接觸網設備的正常運行。隨著使用時間的推移，牽引運能不斷提高，電氣燒傷已經成為日益嚴重的問題。同時，電氣燒傷事故不易提前發現，后果嚴重。不僅危害大，還容易造成接觸網供電受到影響，對鐵路的正常運作有很大的阻礙。為解決這個問題，結合多年來我段發生的一些電氣燒傷事故和既有線的實際情況提出了相應的經濟整改方案。
一、電氣化鐵路接觸網設備電氣燒傷的主要產生原因
(一) 線索容量過小，造成電氣燒傷
雖然在電氣化鐵路接觸網設備及線路的設計中，已經將日后正常運作的線路牽引運能的裕量考慮周到，在設計中已經提前采取相關措施。但是，我國近年來經濟飛速發展，各項建設穩步進行，在鐵路運量方面的發展較估計量已經超出許多，而且，萬噸重列車在我國的行駛，都為線路牽引運能造成很大的負擔。相對超出預計裕量很多。因此，在原來的設計中已經預留的裕量，接觸線承力索不能承受接觸網供電線長期超負載地運行。也就是說，承力索持續載流量偏小。這就造成了線索不堪重負。因此，造成了電氣燒傷的頻繁發生。
(二) 供電回路的缺陷，造成電氣燒傷
主導電回路是由饋電線、吸上線、隔離開關、承力索、電氣連線等構成。這些部分之間是由線夾進行連接。經過其緊固連接，運行以滿足電力機車的供電。因此，主導電回路的運行狀態保持在一定的范圍，維持牽引變電所的供電。但是，供電回路出現缺陷是可能發生的。直接造成的后果就是線路載流大、分流嚴重，造成電氣燒傷。主要有以下情況。
及時，導流不暢。連接不良、運行時間過長等情況，有可能會造成電、化學腐蝕。電氣連接出現問題，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流。電連接器線夾安裝錯誤以及銅鋁接續管安裝失誤。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。接觸網的結構復雜，因此，在安裝和設置的時候，容易出現回路不閉合和通道迂回的情況。造成回路的分流嚴重，引起電氣燒傷。
在某些場站中，饋電線僅僅在一條股道上網。并沒有對同饋線的其他股道上網。這就造成同饋線的其他的股道和相鄰的機車等都需要經過這條上網的股道進行取流。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置遠離軟橫跨。因此，在機車在該股道取流的時候，電流是經過相鄰的連接器流進。此時的分流大，機車通過的時候，定位器減載，會讓其與定位環線夾造成松動。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線夾處斷開。
原因：
(1)故障點位于越西站昆方岔群區來電方向的后端，距最近的股道電連接372m。
(2)ql線、q2線電力機車調車作業頻繁，機車啟動電流大，無論是ql線，還是q2線上取流，都要經過兩組股道電連接。
(3)由于電連接又不是整體安裝，每組電連接有4個節點，兩組就8個節點。
(4)大電流通過時有分流從：正線定位器定環線夾下部固定繩q1、q2的定位器ql、q2線―機車，長時間運行對絞鏈連接處的定位環線夾和定位器的鉤頭處燒傷較為嚴重。
(5)因為正線是載流承力索，所以斜拉線上也有分流，從而燒斷斜拉線。
此次故障為主導電回路不暢，未及時發現而造成的。
(三) 線索非正常電流轉換
根據接觸網的設計，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，都是經過嚴格的計量的。但是還是會存在一些特殊的情況，當條件滿足時，也會出現在不應該通過電流的部分通過牽引電流的情況。但是，因為其自身的結構問題，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：
經工區現場調查，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標，與下錨接觸線間距過小，在不等電位的情況下放電燒斷。
(四) 部件分流情況嚴重
電氣部件的數量和導電性的程度與分流的程度呈反比。但是，電氣部件的數量不能無限多，導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，電氣燒傷就比較嚴重。
供電部門經常對接觸網進行例行的檢修。會發現這種情況，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
某些接線錯誤，線夾等安裝錯誤，或開關引線尺度不夠等情況，加之某些檢修人員的責任心不強，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現，就沒有能夠及時發現電氣燒傷。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，上網饋線形成一部分懸掛在網上，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，屬于發熱拉斷。饋線斷線的原因是饋線運行時間長達10年，中途沒有進行線夾的移位檢查，斷股沒有及時發現并處理，累積到斷了4股，線索截面積減小，在大電流的作用下發熱，線索又是LJ-185，沒有鋼芯，產生饋線拉斷。
(六) 隧道漏水，燒斷線的情況
由于隧道內漏水，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、電氣化鐵路接觸網設備電氣燒傷的防治
及時，接觸網的設計和建設，應該在選用線材的時候，充分考慮到今后的發展需要。并且，在已經投運的載流量過小的線索，應該采取相應的措施進行改進。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，所有環節吊弦更換為載流吊弦，這樣大大提高了載流量為提高運能打下了基礎。
第二，通過串聯電容補償裝置的運用，減少電氣燒傷的發生。在接觸網上進行這類改造，能夠讓牽引網的電壓水平得到改善。這就能夠讓其供電的品質得到提高。而且，對于運輸的組織，也能夠得到改善。這樣就能夠減小牽引電流。
第三，在大電流的區段進行改造。通常是指500A及以上的電流區段。
(1)減少電連接器的間距。將橫向電聯接縮減至一百米安裝一根，隧道內60～70米加裝一根。
(2)改造引線的安裝，隔離開關設置為雙引線，并保障適當的裕度，避免溫度變化時引線過緊而拉壞開關。
(3)錨段關節增加為雙縱向電聯接。
(4)增加股道電連接。通常是在場站咽喉區加裝設備。
(5)對接觸網的設計和施工方面進行改進。例如設置面面接觸的線夾。或者在線夾的安裝前，應該先將里面的雜物進行清理，并需要提前將導電膏涂上保障效果。
(6)線夾的大小槽的安裝要按照規定進行。安裝時，綁扎線也應該注意，不要留在線夾里面。而且，連接點要全都夾到線夾里面。
(7)饋線上網的設置應該進行改善。由單支改為多支。并且，在饋線上網的地方，應該設置雙線夾。這樣能夠讓電流轉換正常進行。
(8)對電連接器應該定期進行檢修。并且檢修的周期不應過長。
(9)在錨段關節等部位貼測溫貼片。這樣就能夠通過測溫貼片來對電氣連接進行監控。同時，還應該在夜間增加巡檢。這樣能夠今早發現電氣燒傷的問題。
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燒傷線索。
第五，隧道漏水和鐵路兩邊的樹木，供電部門要建立臺賬，并加強和工務部門的溝通，配合工務對隧道補漏和砍樹修枝。
第六，對跨越接觸網上的施工加簽定安全協議，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行監管。
三、結語
電氣化鐵路接觸網設備電氣燒傷的問題對我國的鐵路行業發展造成一定的影響。為了避免這些情況的發生，應該對原因進行分析，并針對這些原因提出相關的措施進行防治，這樣才能夠減少電氣燒傷的發生，保障設備的正常運行，進而讓鐵路的運行和發展得到保障。
電氣化鐵路論文:電氣化鐵路擴能改造工程接觸網承導線更換
摘 要：鐵路的出現和發展方便了我國地區之間的經濟、文化交流，促進了我國的國民經濟發展。同時，也由于國民經濟的迅猛發展，市場和國家對鐵路事業在速度、安全性上的發展提出了更高的要求。本文將通過簡述電氣化鐵路擴能改造工程接觸網承導線更換的動力――中國鐵路目前迅猛的發展狀況，分析電氣化鐵路擴能改造工程中接觸網的構成，再進一步解析在電氣化鐵路擴能改造工程更換接觸網承導線施工方法及措施，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能改造工程接觸網承導線更換提供一些參考和借鑒。
關鍵詞：更換接觸網承導線；動力；構成；施工；驗收注意事項
中圖分類號：F406.2 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）12-0119-01
根據我們的經歷與體驗不難發現在現今的社會環境之下，我們與親戚朋友的時間空間距離越來越小，能達到這樣的效果，這其中有鐵路建設發展的不少功勞。鐵路建設發展在近幾年得到了迅猛的發展，不斷完善相應的基礎設施，更新改造，努力實現跨越式的發展。
1 動力――中國鐵路目前迅猛的發展狀況
電氣化鐵路能得到不斷的改進與發展，其主要的動力就是現今中國鐵路的迅猛發展，表現在政策支持、技術支持以及需求上。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。在“十一五”以后，國家不斷出臺相關的措施政策，大力推動我國的鐵路建設，提高我國的鐵路電氣化水平。
2 電氣化鐵路接觸網的構成
電氣化鐵路是指主要牽引動力是電力機車的鐵路，而電氣化鐵路接觸網則是指在鐵路線上空架設的向電力機車供電的特殊形式的輸電線路，它的主要構成部分是支柱與基礎、支持裝置、接觸懸掛。首先，支柱與基礎是用來承載另外兩部分的，在承受它們的負荷時還將接觸懸掛部分固定在規定的高度和位置上。其次，關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，把從牽引變電得到的電能傳送給電力機車。這些是電氣化鐵路接觸網的主要構成及其作用，充分了解這些有利于實現電氣化鐵路擴能改造工程接觸網承導線更換。
3 電氣化鐵路擴能改造工程接觸網承導線更換施工
3.1 施工前期準備
在施工前，領導小組必須明確更換電氣化接觸網承導線的施工要求：一，更換承導線前已完成對容量不足支柱與基礎、支持裝置和其他相關設施的前期更換施工；二，更換承導線后必須保障接觸網能保持穩定性、彈性、抗腐蝕性以及耐磨性，滿足放行列車條件；三，適當延長壽命，提高絕緣性，保障安全；四，降低成本，而且設備結構簡單，方便搶修、維管與施工。
3.2 施工方法
施工過程中，嚴格按照審定的施工組織方案實施，合理分工，高效、高質量地在天窗內完成承導線更換施工，主要施工方法：一，天窗點時間緊張時，可以將承力索、導線更換施工分步進行：及時個天窗點更換承力索后利用既有接觸線、定位裝置、吊弦、電連接等進行前期過度，以確保天窗內的施工不影響后續既有運營行車，第二個天窗再進行導線更換；二，天窗點時間充足時，可以將承力索、導線更換施工同時進行。
3.3 施工采取措施
在進行電氣化鐵路擴能改造工程接觸網承導線更換的施工過程中，領導人員需要采取積極有效的措施，并且在過程中不斷改進與完善。一，可以加強組織實施，可以通過成立專項施工小組、實施責任制等措施與手段保障工程的順利進行。二，在實踐過程中不斷優化施工方案，可以組織骨干技術力量在施工過程中進行現場勘察，從各個方面對施工方案進行細化、優化。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，施工過程中應該制定科學高效的時間安排，不能為了“搶進度”而忽略施工人員的生命安全。四，加強與其他部門的聯系。這些措施都便于電氣化鐵路擴能改造工程接觸網承導線更換工作的執行。
4 電氣化鐵路擴能改造工程接觸網承導線更換后的驗收
在接觸網承導線更換后，需要進行驗收，而驗收方式可以是靜態進行滑行實驗和送電開通前的絕緣測試，由專業的測試人員進行實驗，分析得到的各項數據，檢測接觸網是否安全穩定、質量是否符合電氣化鐵路接觸網的要求、拉出值和導線高度是否符合標準、在其他方面是否存在安全隱患，再決定是否可以進入運營使用階段。在驗收過程中不可懈怠，必須核實每個數據，認真檢查承導線更換后各項質量，做好驗收工作尤其重要，它直接影響到電力機車運行的安全和速度。
接觸網線路是跌路運輸過程中的速度與安全的保障，承導線在其中的作用也尤為重要，所以在更換過程中應當引起相關部門的重視，并且通過可行的措施來將其危險性降到低，減少事故發生。
電氣化鐵路論文:談電氣化鐵路變電系統主要電器設備檢修及故障處理
摘 要：變電系統是電氣化鐵路的重要的供電設備，電氣化鐵路的正常和安全運營離不開變電系統的安全供電，所以研究電氣化鐵路變電系統的故障問題意義重大。本文就針對電氣化鐵路變電系統的主要電器設備，對其經常發生的故障進行分析和總結，并提出相應的故障處理方法，以迅速恢復主要電器設備確保變電系統的安全。
關鍵詞：電氣化鐵路；變電系統；電器設備；檢修；故障處理
電氣化鐵路的正常安全運營離不開牽引供電系統，牽引供電系統是電氣化鐵路的主要裝備之一，牽引供電系統是電力裝置的總稱，是將電能從電力系統傳送給電力機車的裝置。牽引供電系統主要由牽引變電所和接觸網這兩大部分組成，它將國家電力系統輸送的電能變換為電氣化鐵路電力機車適合使用的形式，以電力機車為牽引對象，完成牽引任務。隨著我國電氣化鐵路的不斷發展和興建，電力機車的變電系統的安全和穩定運行成為人們日益關系的話題，其檢修和故障處理的質量顯得至關重要。
1 電力機車變電系統的作用和主要電器設備構成
變電系統中的牽引變電所包括開閉所、分區所和自耦變壓器、是電氣化鐵路供電系統的重要環節。為了將電力系統輸送來的三相高壓電變換成為電力機車合適使用的電能，就將牽引變電所按一定的距離進行重復設置。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的電能變換成了適合電力機車使用的電能；另一方面，牽引變電所將降低電氣化鐵路對電力系統的影響。
不同的電力系統的牽引變電所的電器設備可能存在一定的差異，最為常見的變電所的主要設備有：進線系統設備、主變系統設備、并聯電容補償裝置、饋線系統設備、高壓室設備等。
2 電力機車變電系統主要設備檢修和故障處理
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安全運行的直接“保護傘”。由于在電力系統發生故障時，高壓斷路器能和繼電器配合，迅速切斷故障電流，保護電力系統，防止事故范圍擴大，其工作的好壞，直接影響著電力系統的運行安全。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該判斷是機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沖擊現象，說明是機械故障，若沒有，則為電氣故障。對于斷路器過熱和放電故障，需要加強監控，當斷路器內部溫度不斷上升且放電聲音過大時，應立即關閉系統，對斷路器進行檢查。故障處理過程中應重點注意安全問題，在保障盡快送電到接觸網的同時，按照調度遠方操作，控制室遠方操作，現場斷路器手動操作的順序逐級進行故障排查。
2.2 隔離開關的常見故障分析和處理
隔離開關常見的故障主要分為運行過程中隔離開關的過熱引起的相關燒傷、燒毀事故，以及隔離開關的拒分拒合現象。隔離開關的過熱問題主要由隔離開關觸頭接觸不良，動接觸部分接觸不良，引線間的線夾接觸不良等引起的，接觸不良導致通過負荷電流或短路電流時，產生很大的焦耳熱損耗，不能及時散熱，從而產生相關故障事故。隔離開關的拒分拒合故障主要由相關電器故障和機械故障而引起的。
對于隔離開關過熱故障的處理，應先退出運行，停電檢修，若是由于隔離開關容量不足而導致的故障，應更換更大容量的隔離開關。對于隔離開關的拒分拒合故障，也應先停電，檢查相應的電氣回路，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換等。其次檢查隔離開關的機械故障，是否發生嚴重的銹蝕，接頭是否分開，相應連接部位是否斷裂等等。
2.3 并聯電容補償裝置常見故障分析和處理
并電路補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，其中電容器設置了專門的保護。一般情況下，電容器的故障現象包括：電容器爆炸、接頭嚴重過熱或者是熔化、套管發生嚴重地放電閃路，除此之外，還有電容器外殼鼓肚及滲漏油和電容器嚴重噴油或者起火等。
在變電系統中，并聯電容補償裝置的故障發生頻率較高，很多情況下的故障都會造成電容器的保護動作，比如：接觸網上的電壓波動、壓互保險的熔斷、電容器內部故障等。對于并聯電容補償裝置常見的故障，應采取恰當的方式進行處理，要先分析故障部位，對故障進行定位，看是電容器內部的原因還是其外部的原因，然后再對具體問題進行合理分析，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
變電系統中牽引變電所的主變壓器的故障集中發生在幾個部位，如套管部位、油箱部位、鐵芯部位、線圈和分接開關部位等。相應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；變壓器分接開關故障；油箱和散熱器漏油故障等。
在變電系統中，牽引變壓器的故障發生頻率相比其他電器設備來說雖然不高，但是一旦牽引變壓器發生故障，其故障影響范圍和其重要性也不亞于其他電氣設備的發生故障產生的影響度，因此，牽引變壓器的故障問題也必須引起注意。當牽引變壓器發生故障導致主變壓器跳閘后，相關負責人員要首先確認備用主變壓器能正常使用，并及時投入運行，以確保供電不被間斷。如果發現變壓器有異常響動或有爆炸聲，套管嚴重破損、放電，變壓器著火，漏油等情況時，相關負責人員應立即采取相關措施使變壓器退出運行。
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：互感器兩側熔斷導致斷路現象，互感器內部斷路引起爆炸，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，負荷過大引起的過熱現象，內部有異味、冒煙，因鐵芯松動導致的內部聲響異常等現象。
對于電壓互感器常見的故障處理：當互感器一次側和二次側熔斷器斷路時，應檢查二次側回路的短路情況，之后重新更換熔斷器；當互感器內部斷路時，應及時更換新的互感器，并查明原因，及時修理；當互感器內部有放電和其他噪聲時，應立即停止運行，并進行檢查和問題定位。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、對系統保護有無影響，減小負荷電流，嚴重時進行相應的停電處理；對于冒煙、火花等現象，首先應該減小負載負荷，其次逐段進行短接測試，定位故障點。
2.6 交流系統常見故障分析和處理
在變電系統故障檢修中，交流自用電的故障主要有：母線電壓波動大、缺相運行、電壓過低以及母線失壓等。產生上述故障的原因很多，可能原因有：由于高壓側母線的失壓導致變壓器損壞；也有可能是變壓器內部出現故障導致變壓器高壓側有熔斷，變壓器二次回路缺相運行。
當交流系統發生故障時，若是高壓側母線失壓導致的故障，檢修人員應立即停止使用該變壓器，換備用變壓器投入使用，確保交流系統正常運行；若是變壓器內部發生故障導致的交流二次短路造成，那檢修人員必須對交流二次進行檢查，尋找故障發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即可恢復交流自用電正常運行；若檢修人員在檢修的過程中發現是故障發生在硅整流回路，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行供電。
3 結語
電氣化鐵路變電系統的安全性直接影響著電力機車的安全運行，相關電力設備的檢修人員要能不斷積累電力機車變電系統主要電器設備的運行管理經驗、常見故障發生情況及常見故障的處理經驗，積極探索電力機車變電系統主要電氣設備正確安全運行的新技術，發現新思路，為電氣化鐵路的正常運行和進一步發展做出積極的貢獻。
電氣化鐵路論文:電氣化鐵路弓網關系研究及仿真
摘 要：列車受電弓從接觸網受流是在動態運行完成的，不同的接觸網-受電弓組合會產生不同的作用性能，良好的弓網關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受流的性能評價進行分析，建立起仿真分析模型，根據仿真分析結果對弓網作用關系進行評價。
關鍵詞：接觸網；受電弓；受流
引言
在受電弓與接觸網組成的供電耦合系統中，受電弓對接觸網進行激勵，振動波沿接觸網傳播，過程中會產生反射，并且列車高速運行過程中受電弓會使弓網振動幅度增大，使接觸網的抬升進一步增加。受電弓與接觸網的這種動態相互作用與列車的運行速度密切相關。隨著列車運行速度的提高，空氣動力也會參與其中。
因此，在電氣列車運行過程中，弓網接觸壓力以及接觸網的抬升是不斷變化的。弓網接觸力和接觸網抬升是受電弓和接觸網兩個振動子系統相互耦合的結果，可以用來評估受電弓和接觸網的接觸質量。
對于電氣化鐵路，有必要通過弓網仿真有針對性的對受電弓與接觸網的匹配性進行研究，在保障弓網系統運行性的前提下，提高弓網系統的接觸質量和延長弓網系統的運行壽命，降低弓網系統運營成本，為高速受電弓與剛性接觸網系統的健康發展提供科學依據。
1 主要研究內容
本課題從受電弓和接觸網相互作用入手，研究受電弓與接觸網的工作動態，通過受電弓與接觸網動態作用仿真分析，給出受電弓與接觸網動態移動時，接觸壓力與時間相關的特性，以及和接觸網抬升的相互關系，對相應的接觸網-受電弓系統進行評價。
2 研究思路與技術路線
根據具體的接觸網設計參數和受電弓技術參數，利用有限元的方法建立整個錨段接觸網的FEM模型；建立受弓的模型；同時依據EN3018或現場實測數據確認仿真模型的有效性；根據仿真分析的結果對現有弓網關系進行評價，若存在問題，則結合現場實際應用情況給出成因分析及合理化建議。
3 受電弓結構及特性
受電弓是安裝在車輛上，實現列車從接觸網取得電流的專用設備，一般由底架、框架、弓頭和傳動系統等組成。受電弓的結構與技術特性對弓網系統的運行品質有著舉足輕重的作用，如果受電弓與接觸網不匹配，就不會產生所期望的結果。
受電弓的特性包括電氣性能、靜態接觸力、空氣動力、動態接觸力、抬升力及動態特性等方面。受電弓與接觸網組成的系統簡稱弓網系統，弓網系統要求：動態接觸力和接觸網抬升應在允許范圍內；通過弓網接觸點的電流應能滿足車輛各種情況下的運行需要；符合性和使用壽命方面的規定。弓網系統要求的這些功能可細分為機械、材料、電氣、幾何、運行和維護等幾個方面，各個方面既相互區別又相互聯系。
4 弓網相互作用的性能與評價標準
幾何參數：依照互聯互通規則運行的基礎結構類型，車輛受電弓應符合標準規定的幾何特征。基礎結構的管理者應確保架空接觸網的幾何特征值符合受電弓的弓頭輪廓要求。
材料接口：接觸網和滑板的磨耗，以及接觸點的允許較大電流，在很大程度上依賴于接觸網和滑板的材料。接觸網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：接觸網中的電流取決于列車運行速度、列車重量、列車間距、線路坡度和接觸網的結構。受電弓和接觸網的性能應滿足于不出現過熱。列車的電流需求應服從于接觸網的工作極限。靜態接觸力應滿足于靜止狀態下的取流。靜止狀態下，AC25kV系統的靜態接觸力通常為60～90N。
動態相互作用性能：弓網動態相互作用性能影響到列車的運行性能、列車的安全性及接觸網和滑板的磨耗。弓網動態性能取決于接觸網與受電弓的匹配性以及運行環境。基本運行環境是指列車運行速度、受電弓的數量及位置。
5 受電弓與接觸網動態作用仿真
受電弓與接觸網動態作用仿真是要確定受電弓作用在接觸網上的移動接觸力與時間相關的特性，以及和接觸網抬升的相互關系。受電弓與接觸網在弓網接觸點形成了兩個子系統的耦合，這就需要分別建立合適的受電弓和接觸網的模型，合理模擬接觸點的特性和相互作用，并計算出接觸點的垂直運動和接觸力。弓網系統的動態特性與頻率相關，應針對弓網動態相互作用仿真所研究的對象確定關注的頻率范圍，這一頻率范圍應該與受電弓模型、架空接觸網模型、仿真模型以及弓網動態相互作用性能參數測量系統的頻率范圍保持一致。
為了使弓網動態相互作用的仿真結果令人信服，需要對仿真方法進行確認。將仿真結果與在線實測結果進行比較，或與其他已被確認的仿真方法進行比較是常用的兩種仿真確認手段。
建立25kV供電的受電弓及接觸網仿真模型，升起后部受電弓以200km/h運行，仿真數據如表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，受電弓與接觸網系統的動態性能符合EN50367：2006標準要求，弓網機械接觸良好，弓網無離線。
6 結束語
本文探討了受電弓的結構及工作原理，提出了受電弓與接觸網相互作用的性能及評價標準，通過仿真手段對具體的弓網關系進行分析可以得出以下結論：（1）提出了受電弓與接觸網相互作用的性能及評價標準，受電弓與接觸網選型要相互匹配；（2）分析的受電弓與接觸網模型的動態性能符合標準要求，弓網無離線。
電氣化鐵路論文:電氣化鐵路接觸網的維修策略探究
[摘 要]在對電氣化鐵路接觸網的構成進行分析的同時，探討了當前電氣化鐵路接觸網維修工作的主要內容。結合維修工作的具體實踐，分析了當前維修工作存在的主要問題，并提出了對應的維修策略，為提高鐵路接觸網的運行性提供參考。
[關鍵詞]接觸網；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代化鐵路車輛，是當前我國鐵路運輸的主要工具。接觸網是電氣化鐵路的重要設備，其運行狀態的穩定性直接影響列車的行車安全和正常行駛。在長時間的運行之后，接觸網設備發生故障的情況客觀存在，如何對之進行有效的維修成為了保障電氣化線路正常運行的關鍵。因此，探討電氣化鐵路接觸網的維修策略，提高接觸網的運行穩定性具有重要的意義。
1、電氣化鐵路接觸網的構成
電力牽引機車的電源是由電氣化鐵路牽引變電所將電網輸送的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的接觸網，然后通過電力機車的受電弓將之傳遞至電力機車的動力設備，為電力機車的運行提供動力。所以，接觸網是電氣化鐵路牽引供電系統中最為重要的構成部分。接觸網的運行狀態直接影響了鐵路的運行性，通過優化鐵路接觸網的維修水平，可以保障鐵道線路的運行性，提高線路運輸經濟效益。
鐵路接觸網是沿鐵道線路架設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、支柱與基礎等主要構成部分。鐵路接觸網全部架設與露天環境下，而且沒有備用設備。這使得其在使用過程中容易受到氣候變化、環境污染等因素的影響。隨著當前運行速度的提高，高速、重載列車受電弓在取電過程中產生高強度的摩擦與撞擊，使得接觸網的臨界狀態容易發生變化。為了確保鐵路接觸網能夠持續的為電力機車提供穩定的電力來源，必須及時的對接觸網設備進行巡視和檢修，保障鐵路接觸網的正常穩定運行。
2、接觸網日常檢修工作主要內容
鐵路接觸網檢修工作是一項長期而系統的工作，在線路運行及其維修工作中，應該堅持以“預防為主，修養并重”的基本原則，基于“周期檢修、狀態維修、壽命管理”策略，采取精細化、機械化以及集約化的方式進行檢修，采用高新技術，積極的創新接觸網檢測技術手段，提升鐵路接觸網的維修技術水平和技術能力，實現鐵路接觸網運行品質及運行性的提高。
根據檢修工作規模，可以將鐵路接觸網檢修工作分為維修與大修。其中，維修就是當接觸網的實際運行狀態與安全運行狀態之間存在不被允許的誤差或者故障時，必須對接觸網進行對應的修復，重新建立接觸網的穩定技術狀態，保障其相關功能得以正常發揮。維修包括維持性修復與故障修復：①維持性修復就是定期的對線路情況進行監測，發現存在缺陷，及時的進行處理，確保接觸網處于正常的技術狀態；②維修性修理則是根據計劃進行修復工作。故障檢修則是對導致接觸網功能失效的故障進行排除和處理，或者通過臨時檢修的方式，保障接觸網的功能得以恢復。故障檢修工作具有即時性，要求發現故障之后必須立即進行施工，及時的將故障排除，以免故障問題導致運輸線路運輸能力受限。
3、電氣化鐵路接觸網維修過程中存在的主要問題
電氣化鐵路在運行的過程中，接觸網及其相關設備發揮著至關重要的作用，不但能夠保障列車正常穩定的運行，而且良好的接觸網狀態還能夠提高整個電氣化鐵路的運輸能力。若鐵路接觸網出現故障，不但會導致電氣化鐵路的建設形勢受到影響，而且會影響依靠鐵路進行出行的人們以及貨物運輸等。所以，為了降低列車停運發生的概率，維持社會穩定和正常的經濟秩序，必須保障接觸網的正常運行。如上文所述，接觸網設備因為其露天使用環境，導致其受自然環境影響明顯。同時，線路負荷還會受到列車的運行影響。當前，我國的電氣化鐵路接觸網在維修過程中還存在一些問題，部分滯后的維修技術手段和維修管理方式影響了維修工作的整體水平。這主要是因為在維修的前期，沒有重視維修工作，也沒有定期的進行維護管理，雖然制定了對應的維修方式和制度體系，但是執行過程中采取的手段并不規范，甚至對維修的設備還不夠了解，導致維修后設備再次發生故障。這不但使得故障c數量增加，而且使得設備的維修手段與維修費用增加，降低了鐵道線路運行性，使得線路運輸經濟效益下降。
4、電氣化鐵路接觸網維修策略分析
4.1 積極開展定期檢查工作
根據上文分析結果，電氣化鐵路接觸網設備的運行環境較為惡劣，而且其運行機制極為復雜，在這種情況下，導致接觸網及其相關設備容易出現故障。為了降低設備發生故障的概率，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。在定期的檢查工作中，要采取的記名巡視檢查方式，通過定期檢查結果，分析獲得的檢查數據，明確其中相關設備隱患，并由車間上報技術科，上報分管領導進行審核，及時的實施維修工作。為了確保檢查維修工作的真實有效，在檢查工作中必須進行監督管理。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生，保障維修工作開展的流暢程度。
4.2 積極的做好資源調配工作
通過積極的做好資源調配工作，實現人力資源、物資資源的良好分配，是保障接觸網維修工作得以順利開展的基礎，也是接觸網維修策略體系的重要構成部分。考慮到鐵路接觸網屬于一種特殊而復雜的輸電線路，在對設備進行維修的過程中必須體現其專業性，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、物資資源等進行統一的調配，在將維修技術工作作為重點的同時，明確各個維修部門的責任意識和管理意識，為資源調配工作提供人員支撐。同時，還要確定好所有接觸網維修人員的名單，保障維修及調試工作之間能夠無縫銜接，提高維修工作的效率。另外，在維修技術資源的利用方面，應該根據鐵路檢測及設備維修部門的相關管理辦法，對設備運行各個環節進行積極指導，為檢修工作的開展提供有效的技術支撐。
4.3 以“狀態修”作為主要維修策略，提高維修工作針對性
當前，我國的電氣化鐵路接觸網是基于《接觸網運行檢修規程》規定的項目、內容以及周期進行檢查和維修的。不管當前接觸網狀態處于何種層次，只有在達到檢修周期之后才能夠進行檢修。這使得接觸網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，而且使得接觸網維修工作質量不佳，接觸網的運行狀態沒有處于狀態，影響了鐵路運行的整體性。
通過應用接觸網檢測自動化設備，對接觸網懸掛進行動態的測試，獲得其動態技術參數，通過持續檢查接觸網的隱患和超限量情況，有針對性的對其中存在的技術狀態不佳線路進行維修，形成“狀態修”的方法來提高接觸網的維修質量。通過這種方式，能夠充分的利用檢修時間，保障接觸網持續的供電。
電氣化鐵路論文:電氣化鐵路接觸網故障及防范對策探討
[摘 要]接觸網是電氣化鐵路重要的組成部分，針對鐵路牽引供電系統中接觸網常見故障的現象和原因進行了詳細分析，并提出了有效的針對性措施，防止和減少接觸網故障的發生，確保安全供電。 [關鍵詞]接觸網；故障分析；防范對策；
引言
電氣化鐵路接觸網故障在鐵路運輸中發生頻繁，影響了鐵路的正常運行，由于產生接觸網故障的原因復雜，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，則會延長修復的時間，嚴重時甚至導致故障的性質發生改變。露天設置的接觸網，線路負荷隨著機車的移動而產生相應變化，其設備的運行是通過電與力的雙重作用來進行的。隨著鐵路運輸的發展，接觸電路進一步壓縮，接觸網故障的發生成為了一種不可避免的問題，因此，供電運營單位當今的主要任務是預防和整治接觸網故障問題。
一、電氣化鐵道接觸網的特點
接觸網是一種多在露天架設、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，一旦發生故障，將會直接影響列車的正常運行。所以，一個合理安全的接觸網必須具備以下特點： （1）接觸網懸掛應彈性均勻；（2）接觸線的坡度應變化平滑；（3）接觸網在受電弓壓力與風力等作用下應具有良好的穩定性；（4）接觸網的結構與零件應盡量做到輕巧簡單并且實現標準化；（5））接觸網應具有一定的抗腐蝕性和耐磨性；（6）接觸網的建設應做到滿足其要求性能的前提下盡量節約成本。 二、電氣化鐵路接觸網故障分析及措施1、空間結構尺寸方面故障
接觸網即要保障質量良好地向電力機車提供電流，而且還要保障接觸懸掛能牢固地處在規定的空間幾何位置上，保障受電弓能質量良好地、平滑地從接觸線上取流。因此接觸網的技術參數一旦發生變化或接觸懸掛上零件一旦脫落，就會對電力機車或電動車的運行造成障礙，嚴重時還會造成弓網故障。
1.1故障現象
（1）弓網故障。
（2）接觸網參數變化。
（3）接觸網線索、零部件脫落。1.2采取措施
（1）加強對接觸網參數的監測和檢修：嚴格按照測量、巡視周期對接觸網進行監測，掌握設備技術狀態，發現問題及時處理。接觸網參數測量主要對影響弓網取流的接觸網參數進行測量：如線岔、錨段關節、分段、分相、中心錨結、接觸線參數等。對測量后參數要進行綜合分析，以發現和解決缺陷。
（2）加強對接觸網各部螺栓、螺母、彈墊、防松墊片的平推、檢查： 在設備投入時要對各部螺栓進行平推緊固， 在此基礎上通過抽查逐步摸索螺栓動態松動周期，及時進行緊固，確保各部參數處于標準范圍。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）對不能適應列車運行條件的接觸網部件和處所進行改造：如高速動車組運行區段的分段、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”進行更換。
（4）嚴格按照溫度曲線安裝、調整設備：保障設備不致因溫度變化而產生卡滯、過緊、過松而使接觸網參數發生變化。
（5）加強設備抵抗自然災害的能力：如給支柱修建護坡和設立防護樁等。
2、主導電回路方面故障
隨著高密度、大功率、重載列車的開行，接觸網傳送的電能負荷大，變化劇烈，因此在運行過程中不可避免發生電氣方面的問題。電氣方面故障雖數量不多，但一旦發生， 則會造成嚴重影響，甚至造成塌網、斷線故障。
2.1故障現象
（1）線索（接觸線、承力索、供電線、回流線、吸上線）自電氣接續部分斷股或斷開。
（2）設備線夾、接頭線夾連接處燒傷。
（3）軟橫跨環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）對電氣接續部分（接觸懸掛、供電線、AF線、回流線）進行逐個檢查，在有條件情況下進行開蓋檢查，按照標準工藝進行檢修、安裝。
（2）按照設計標準及現場實際情況對電聯結設置情況進行調查，及時補充安裝電聯結。對部分大負荷、上坡區段進行供電能力改造。
（3）對非穩定性接觸的部分進行調整，確保在動態情況下仍能保持的安全距離。對確實調整不了的加裝絕緣護套。
3、絕緣方面故障
接觸網作為特殊的高壓供電設備，絕緣是其重要的技術指標之一。按照絕緣介質，接觸網的絕緣主要分為絕緣體絕緣和空氣間隙絕緣，其兩方面有一方發生放電都會影響接觸網的正常運行。由于我國特殊的自然環境和設計方面的原因，絕緣方面的故障占整個故障比例較高、范圍較廣，對運輸影響也較大，需要認真對待。
3.1故障現象
（1）絕緣子閃烙放電乃至擊穿。
（2）接觸網帶電部分對接地體放電。
（3）因外界物體變化造成接觸網對地放電3.2采取措施
（1）加強絕緣的清掃工作，對部分污染嚴重的區段人為縮短清掃周期。
（2）對環境惡劣區段更換為抗污性能強的硅橡膠絕緣子。
（3）對鐵路附近可能危機接觸網供電安全的危樹、建筑物及時聯系處理，保障其在惡劣天氣下狀態發生變化時對接觸網能保障足夠的安全距離。
（4）加強高寒區段隧道除冰， 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，有的在交驗過程中被發現、被解決，有的則由于疏于檢查，或問題不易被發現，導致在運行了一段時間后才顯現出來。為了預防這種情況的發生，需要運營單位在施工階段的提前介入[2]，加強在施工過程中的質量監督管理，提高工程質量，減少后期不必要的麻煩和降低運營成本。
4.2由于受到風力、溫度等天氣狀況及懸掛晃動或技術人員的工作水平等因素的影響，容易使接觸導線導高測量時造成數據的偏差，影響數據的度，進而影響接觸網的設備運行狀態。由此可見，定期測量接觸網定點位，預防拉出值過大與定位器坡度過小而造成接線網故障是多么的重要。
4.3要重點檢查線內冒火、放點的現象，預防引起不必要的火災發生。同時，嚴格按照檢修標準來檢修，加強對接觸網設備各部螺母、彈墊、螺栓以及防松墊片的平推檢查。要保障接觸網的參數始終在標準范圍內，就要先對設備中的各部連接螺栓進行平推緊固，然后通過抽查、總結的方式，使螺栓動態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行緊固，優化檢修計劃。對有可能造成承力索導線非正常過流的部位加裝的電連接，保障電連接線夾設備線夾連接的性[3]。
5、自然災害方面
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春夏季節樹木生長情況。根據天氣預報，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，防止災害的發生。在冬季時，應做好隧道內除冰工作，夏季應做好防雷工作，在災害天氣后，要對設備的運行情況做好檢查工作。 6、乘務員及其他工作人員素質方面
要加強對乘務員的培訓，提高他們的技術素質[4]，了解鐵路運行的基本知識，當故障發生時，能及時的發現，并簡單的處理，同時，要積極安撫乘客，防止不必要的沖突發生。要禁止檢修人員在檢修時對接觸網設備抹涂大量的黃油，而逃過扣分的情況，如：為了防止電聯接散股扣分，在電聯接表面抹涂上一層厚厚的黃油，使設備的內部電氣燒傷缺陷不能被及時發現，從而影響巡視檢查設備的質量。加強在機務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行。 三、結束語通過對接觸網常見故障分析其原因，研究制定針對性防止措施，有助于加強對其故障本源的認識，不斷提高技術和管理手段，提高綜合維護能力，為牽引供電設備的安全運行打下堅實的基礎，為現代化的鐵路運輸提供保障。
電氣化鐵路論文:TLJ500連續擠壓機在電氣化鐵路接觸線生產中的應用
摘 要：連續擠壓技術是一種新型高效有色金屬加工技術，近年來已廣泛應用于電氣化鐵路用接觸線桿坯的生產。但在TLJ500擠壓機實際應用過程中，特別是在生產不同銅合金桿坯時，常常遇到一些實際問題，文章主要介紹實際應用情況，以及解決這些問題的方法和控制措施。
關鍵詞：連續擠壓；細晶強化；應用情況；常見問題；主要原因；控制措施
1 銅材的連續擠壓生產
銅材的連續擠壓生產是二十世紀九十年代國際上出現的新技術，它采用上引法生產的銅盤條作為坯料，在擠壓輪的驅動下，通過模具連續擠壓出各種規格的產品。由于采用連續擠壓技術生產的銅材具有節能、生產效率高、表面光潔無毛刺、晶粒細小（≤8μ），組織致密、電阻率低、易于保障電阻平衡、機械強度高、可生產長尺寸制品等諸多優點，因此得到了很快的發展和應用，是一種高效的加工技術。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連續擠壓機，自2010年安裝并投入使用以來，在實際應用中遇到不少實際問題，通過不斷試驗和探索，這些問題都逐步得到了解決。通過連續擠壓機生產的電氣化鐵路等級的銅合金接觸線產品，產品質量穩定，主要性能指標均高于鐵標TB/T2809-2005的要求。TLJ500連續擠壓機已在贛州江鎢拉法格高鐵銅材有限公司正常應用于電氣化鐵路接觸網產品的生產制造。
2 擠壓機的主要性能特點
2.1 工作原理
擠壓輪由電機驅動旋轉，桿坯進入擠壓輪輪槽，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，在摩擦力產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。銅合金經過擠壓實際上是一個細晶進一步強化的過程，細晶強化是金屬材料強化的基本手段，晶粒越細、強度越高，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，從而使材料強化。由于晶體的導電性能與結晶取向無關，晶粒細化使晶界增多，從而對銅的導電性能影響很小。
2.2 性能參數
擠壓輪直徑：500mm 調速范圍：2-7.5rpm 主電機功率：600kw 坯料直徑：≤？準30mm系統壓力：≤16MPa溢料率：3-8%
3 應用情況
3.1 擠壓工藝流程和參數選擇
根據電氣化鐵路接觸線產品性能要求，結合銅合金材料的綜合加工特點，以及對擠壓工藝的適用性情況，在上引生產工序通過多方案調整不同合金元素的含量，統一上引桿坯規格，通過反復試驗驗證，得到其擠壓工藝和參數選擇：（1）銀銅合金接觸線。上引？準22-擠壓？準23-拉拔接觸線成品 （CTA110、CTA120、CTA150），工作轉速：≤4.5rpm；（2）錫銅合金接觸線。上引？準22-擠壓？準22-拉拔接觸線成品 （CTS110、CTS120、CTS150），工作轉速：≤4rpm；（3）鎂銅合金接觸線。上引？準22-擠壓？準28-冷軋？準16/？準20-拉拔接觸線成品 （CTMH110、CTMH120、CTMH150），工作轉速：≤3rpm。
3.2 常見主要問題
（1）桿坯表面存在氣泡缺陷，在后續拉拔過程中表現為成品接觸線表面起皮；（2）在擠壓開始生產過程中，由于墊板、導板結構設計問題，在送入預熱銅桿時，熱桿尾部卡在墊板與壓實輪之間，導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，桿坯內部存在夾雜、分層缺陷，在后續拉拔過程中表現為斷桿、凹坑；（3）開始擠壓過程中，擠壓輪上的掛銅慢慢脫落；（4）擠壓負荷重，溫度高，溢料顏色發黑；（5）溢料出口槽體內擠壓輪軸承油封漏油，導致油壓下降影響擠壓機正常運轉。
3.3 主要原因和控制措施
（1）產生氣泡的主要原因是銅桿被污染和氧化；控制措施有：a.對上引銅桿坯進行防護，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.在擠壓機的入料前端安裝銅桿表面機械清刷裝置和熱風吹干裝置（春季潮濕季節使用，熱風溫度大于90°C）。
（2）產生夾雜和分層的主要原因是溢料堆積。控制措施有：a.改進墊板和導板結構，保障在開機生產送入熱桿頭時不打滑，不跑偏，從而避免溢料堆積；b.保障預熱銅桿平直度，減小阻力，確保預熱銅桿順利進入擠壓輪槽；c及時調整擠壓間隙，及時更換磨損嚴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.適當提高預熱銅桿的預熱溫度（特別是冬季）；b.適當降低轉速，在冷態開機時低速運行20-40分鐘，待擠壓溫度上升，掛銅逐步穩定后再慢慢提高至正常工作轉速。
（4）擠壓溫度高、溢料顏色發黑的原因是擠壓間隙太小；控制措施有：a.記錄每天生產狀況，包括間隙大小、溢料厚薄等，并對記錄情況進行分析預判，通過調整腔體墊片厚度適時調整擠壓間隙；b.更換擠壓輪、擋料塊、或腔體等關鍵零部件之一時，重新檢查調整擠壓間隙。擠壓間隙一般在1.1-1.6之間，根據合金牌號不同，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，不規則溢料隨擠壓輪軸承動密封端蓋轉動進入密封槽內，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 應用體會
4.1 工作條件
（1）擠壓機生產對系統諧波電壓比較敏感，當直流電機驅動設備較多時，系統諧波干擾較大，易出現生產中途停機，當發生停機故障時，處理余料十分困難，且嚴重影響生產，故要求低壓供電系統必須配置抗諧波裝置；（2）設備環境溫度不超過40°C，24小時周期內平均溫度不超過35°C，否則要采取通風降溫措施；（3）定期更換主電機上冷卻風機的濾網；（4）外循環冷卻水溫度應控制在在40°C以下，流量不小于50噸/小時，壓力不小于0.5MPa；（5）產品冷卻水溫度應控制在在50°C以下；（6）預熱銅桿：準備8-10根，每根長度約400mm，預熱爐溫度設置在750-800°C；（7）預熱模具及腔體：預熱爐溫度設置在600°C。
4.2 安全操作
（1）在開機、桿坯對接擠壓、滿盤更換收線盤等作業時，應安排3名操作員工協同操作，以保障安全；（2）正常生產至少安排2名員工；（3）收線紊亂的上引桿坯放線時應加裝托輥支架，設專人看管，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和手持電動切割機各一臺，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；溢料用專用料箱和液壓小托車收集轉運，操作時防止溢料燙傷。
5 結束語
（1）與傳統工藝相比，取消了加熱和退火工序，節省投資，節約能源；（2）與傳統工藝相比，取消了酸洗工序，實現了無污染排放；（3）與傳統工藝相比，通過連續擠壓，產品性能好，尺寸精度高，光潔度高；（4）在生產銀銅、錫銅合金接觸線時，省去了冷軋工序，且擠壓桿坯為軟態，減輕了拉拔工序操作強度，提高了效率，同時改善了拉拔設備生產條件；（5）工藝簡單，一個模具直接成型；（6）原料規格統一，上引銅桿坯直徑均為？準22，備料簡單；（7）產品長度不限，卷與卷可對接連續生產，生產效率高。連續擠壓技術是一種高效、環保、節能的加工技術，隨著科學技術的進步和不斷的探索實踐，連續擠壓技術必將在電氣化鐵路基礎生產設備領域獲得更加廣泛的應用。
電氣化鐵路論文:淺談新建電氣化鐵路接觸網接口管理
摘 要：本文介紹了新建電氣化鐵路接觸網專業接口存在的問題，結合電氣化鐵路設計、施工、運維等方面的經驗，總結其接口管理中的疏忽與遺漏，從而減少或避免相關問題的出現，進一步提升接觸網的安全質量水平。
關鍵詞：接觸網；接口
0 引言
接觸網作為電氣化鐵路牽引供變電系統的重要組成部分，其設計、施工標準日益得到提高，但接觸網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、災害監測、維修設施、動車組、房屋建筑、聲屏障等專業。筆者根據工作經驗，將接觸網相關接口問題及應對措施總結如下，以供學習交流。
1 影響接觸網接口管理的因素
1.1 設計方面
①本專業設計漏項；②相關專業間未溝通、未彼此提出預留要求；③由于合同關系不同設計院之間未進行設計對接或者聯絡不充分；④設計變更。
1.2 施工方面
①施工質量問題（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（或專業）間干擾、損壞；④未注意現場材料、設備或成品的保護；⑤專業間物資交接。
1.3 運維方面
①設備管理單位維護不到位；②非設備管理單位的損壞；③不同專業間的運維工作未同步展開，如（電務）信號更換信號扼流變，有時需接觸網吸上線同步調整位置；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 接觸網接口的分類
接觸網接口事宜可分為內部接口、外部接口，其相互關系見圖1。
內部接口：牽引供電系統與動車組系統間；牽引供電系統與通信信號系統間；動車組系統與工務工程系統間等。外部接口：牽引供電系統與公用電力系統間；接觸網與外部環境間。
圖1 接觸網與相關專業的接口關系圖
3 接口問題的應對措施
本文側重從設計與施工兩大方面介紹應對措施。
3.1 設計可采取的措施
①路基設計時應考慮接觸網預留基礎對路基的影響、預留基礎位置與電纜溝槽件的匹配布置、綜合接地在路基上設置與預埋等接口事宜。②橋涵設計時應考慮接觸網支柱基礎預留、下錨拉線基礎預留、避車臺預留接觸網落錨條件，橋梁綜合接地設置與預埋、接觸網特殊橋支柱、溝槽管洞預留等接口事宜，跨線建筑物的凈空應滿足接觸網設置要求。③隧道設計時應考慮接觸網安裝預留埋件及其布置、隧道內錨段關節及關節洞、下錨洞設置與預留、隧道內綜合接地設置與預留、隧道內接觸網設備安裝洞預留、溝槽管洞預留等接口事宜。④站場、車站建筑設計時需考慮接觸網支柱對線間距的影響、站場接觸網支柱基礎及其平面布置、站臺雨棚合架、雨棚及高架綻放的綜合接地設置與預埋、反向行車時車站八字渡線、單渡線與接觸網匹配設置等接口事宜。當采用風雨棚結構形式時，應考慮寒冷地區棚頂冬季融雪對接觸網絕緣設備的影響。⑤沿線橋梁、路基、跨線建筑物、無砟軌道、站房、站臺、雨棚、接觸網預留基礎等建筑物應設置電氣化閃絡保護等電位措施，綜合接地系統應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、車站等應考慮電氣化專用的電纜敷設通道設施（如電纜溝、軌道管槽、電纜橋架、電纜隧道等）。⑦接觸網、信號專業設計應綜合考慮接觸網關節位置對信號機設置的要求，電分相布置與接收信號車載設備、列控信息配置、鋼軌回流連接設置的接口事宜。⑧接觸網應綜合考慮防災監控設施、通信漏纜、精測設備與接觸網設施的合設要求，一般不采用同桿設置。⑨聲屏障、防災報警等設置不應影響接觸網墜砣的正常工作，遇有接觸網補償裝置、開關設備安裝時應做特殊處理。⑩軌道專業的精測網設置不應影響接觸網補償裝置的正常工作，遇有接觸網補償裝置時應做特殊處理。11接觸網的電纜終端需與其他專業設備或材料安裝匹配。
3.2 施工方面可采取的措施
①嚴格按照施規、驗標及設計圖紙控制施工質量。尤其要注意不同施工單位之間的接接事宜，如預留基礎。接收單位要提前介入，業主單位要統一組織。②合理安排施工步驟，既要考慮本專業施工的合理性，也要考慮其他專業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。③做好現場文明施工管理，提高成品保護力度。以物防物，以人管物的防護措施根據不同條件兼顧采用。堅持做到人走料清、安全文明。④組織好不同專業間或不同單位間的物資交接工作。如：接觸網預留基礎螺帽與螺栓不匹配，接觸網基礎螺栓的螺冒、墊片尺寸不規范，采用電鍍鋅非熱浸鍍鋅等問題屢見不鮮。相關單位（業主、設計、施工、監理）應提前介入，明確設計圖紙、材質標準，以便移交材料質量滿足相關要求。⑤加強同步實施項目的管理，可采取臺賬式管理模式，對涉及的施工項目逐一列表，如接觸網桿基礎、電纜溝槽、聲屏障基礎與路基同步施工事宜。
4 結束語
接觸網接口問題涉及多個專業，相互參照、影響，解決好接口問題的關鍵必須從設計源頭抓起，其次在后期的施工階段，接觸網專業與站前（土建）、站后（四電）同步作業項目一定要協同實施，才能最終保障接觸網質量的安全、。
作者簡介：陳安，男，工程師，就職于中鐵電氣化局集團及時工程有限公司。
