高速铁路牵引供电关键技术分析

高速铁路牵引供电关键技术分析

陶东博

武汉局集团有限公司信阳供电段 河南省信阳市 464000

摘要：我国城市化进程现已进入高速发展期，高速铁路建设规模日益加大，为民众出行创造更多便利条件，也为社会各个行业的发展提供有力保障，牵引供电技术作为保障高速铁路平稳运行的核心技术，经过科研人员的不懈努力，现已完成初步优化与完善。本文将以高速铁路牵引供电系统的主要构成及基本特征为切入点，对其涉及到的关键技术加以综合探析，并在科学认识问题的基础上，研讨探究切实可行的实践策略，以期为相关研究者提供有用的参考依据。

关键词：高速铁路；牵引供电；关键技术；探析

引言

牵引供电系统作为确保高速铁路正常运行的核心要素，其综合性能以及实际运行的可靠性、平稳性，直接决定高速铁路能否实现安全运行。新形势下，高速铁路对牵引供电系统的运转状态，提出更为苛刻的要求，具体而言，所构建的供电网需为高速动车组，提供较大容量的、电压级别较高的并且更加安全可靠的电能，与此同时，因高速动车组在实际运行期间，也会对电网带来较大干扰，故而，供电网的建设与后续维护工作，也需受到有关部门的特别注意。与发达国家电网相较而言，我国当下使用的电力系统电网，在短路及装机容量、系统指标等层面，还存有很多亟待改进的内容，这也就要求有关部门应重视起，牵引供电关键技术的优化革新与高效应用，以确保电网能够达到动车组供电电压、电能功效的预期要求及标准。

1、高速铁路牵引供电系统的构成及特征

为使高速动车实现安全可靠且平稳的运行，需充分发挥牵引供电系统的应有效能，确保其能够提供充足的动力支持。因高速铁路在实际运营期间，对动车组运行的密度、速率等，提出的要求较为严格，据此，针对高速铁路与常规铁路，所制定的列车技术规划方案，所采用的设备规格与功能，也需具有一定的差异性、执行性。现下较为常见的高速铁路牵引供电系统，大多由两部分构成，其一为接触网，其二为牵引变电，具体而言，牵引变电是利用牵引变压设备，将市政地区电力系统的电源电压，转化成能够推动电力动车完成行驶任务的电压，在此基础上，通过使用馈线将电压转移至接触网，而被输送至接触网的全部电压，在经受电弓完成转换后，即可确保电力动车获取足够的电能，继而为电力动车的运行行驶提供不竭动力。

高速铁路的运行速率若想得到进一步提升，其核心关键是确保能量供给的充足稳定，为达到这一目标，需对电力牵引运行加以综合探析。高速铁路与常规铁路相较而言，前者所需的供电负荷较大，并且电容负荷波动也更为明显，与此同时，其具备的冲击性相对较强，平衡性相对较弱。据此，在高速铁路的实际建设阶段，有关人员需对列车电力牵引展开综合分析，确保铁路在日常运营期间的可靠性、平稳性。

2、高速铁路牵引供电关键技术探析

结合实践经验可以发现，牵引供电系统关键技术的主要特性，包括可用性、可靠性、安全性、可维护性、环保及可持续发展性等等。具体而言，可用性，当有关人员的操作行为不够规范，或是在发生问题时，牵引供电系统仍能继续运行发挥效能。譬如其具备的双回路供电系统，就可确保在发生突发情况后，系统仍能维持平稳的运行状态；可靠性，即所采用的牵引供电系统，必须要具备规范完善的设计体系，与此同时，还需配备可行性较高的设备与实行体系，只有这样，才能进一步强化可靠性；安全性，顾名思义就是指所实行的安全管理策略，需具有较高的科学性及可实施性，以确保能够有效预控问题事故，牵引供电系统不应受到高速铁路危险性的影响，同时要规避与其他系统的危险性，出现互相作用的情况。

可维护性，针对这一特性，有关部门需采取切实可行的维护措施，保证牵引供电系统能够获得不间断地供电，并优先选择使用维护频率低或不需要维护的产品；在牵引供电系统实际建设阶段，有关部门需综合探析我国环境保护法的相关内容及要求标准，保证建设期间所产生的电磁、噪音等，不会对人员的人身安全、周边的自然环境等造成损害，并要体现出节能、环保理念，达到文明生产目标，继而实现长期可持续发展。

3、高速公路牵引供电系统关键技术的实施策略

3.1保障牵引供电系统电压质量

有关部门在制定接触网电压标准时，需严格遵循普遍性原则，只有做到这一点，才能使电压标准适用于接触网设施、牵引变电机器、动车、车辆国际招标、物质购置等工作。现下，较为发达的国家对核心干线上接触网受电弓处的供电效能，提出了相对苛刻的要求，如若未能达到这一标准，将为机车带来诸多负面影响，甚至致使整个项目的安全效益与经济收益不断降低。

3.2弓网受流系统

在弓网配合方面，为使接触网更具安全性、可靠性，需尽可能地将接触网构成部分简单化；为使接触线的波动速率得以进一步提高，使高速铁路的整体运营水平，实现质的飞跃，需适当加大接触线的张力；为使接触网充分发挥出应有的效能，不断延长接触线的使用期限，需优先选择使用锡铜等抗磨损效果好且耐高温的合金接触线；有关部门应重视起对相符于接触网数据指标、运营速率的高速受电弓的研讨创新。接触线作为能够保障铁路实现高速运营的关键设备，实际使用的高速接触线，不仅要具备抗磨损、耐高温功效，还需具有极强的抗拉性。根据大量实践经验可以发现，镁铜合金线与锡铜合金线的抗磨损效果较好，其耐高温性与抗拉性也能达到规定要求及标准，可适用于运行速度较快的接触线。因各国家、各城市地区的具体情况有所不同，对弓网受流质量评定所提出的要求，以及所制定的评定标准也具有一定差异性，但其核心目标大同小异，都需提升受流质量的可靠性。具体而言，常见的评定因素虽然有很多，但其中最为关键的两项因素，一种是离线率，另一种则是接触压力，其他因素都需借助这两项关键因素进行体现。而判定牵引供电弓网是否匹配、受电弓能否达到标准，接触悬挂是否与玄关要求相符的重要标准，为弓网间的动态接触特性。

3.3科学制定牵引供电采用的技术参数

有关部门需对分相设备予以特别注意，并重点强调分相模式，必须要确保列车、牵引供电以及信号相互匹配，使其能够实现默契配合。通常情况下，其首要任务是明确列车采用的运行模式，分别确定单弓运行与多弓运行是何种方式，同时要查看母线是否处于并联状态，再选择使用有效的信号传送方法，只有在做好上述工作的前提下，才能快速实现供变电。现下，我国高速铁路专线在选择实际应用的运营模式时，大多会优先考虑单弓与双弓不并联这一运营模式，据此，分相设备的分相方式，应采用地表传输、车上切变信号等，与此同时，在选择接触网时，需优先考虑七跨锚段关节或九跨锚段关节。

4、结束语

总而言之，我国高速铁路事业现已取得一定进展，牵引供电系统技术水平也已实现质的飞跃，设备品种也基本配置齐全。在进行高速铁路工程的建设施工时，需要确保牵引供电系统达到运输要求、线路要求和动车组电气特性的各项要求，具有极强的越区供电效能，并且需要合理地确定外部电源、接线形式、牵引供电方式等，以保障高速铁路牵引供电能够实现列车正点运行，满足旅客运输要求。

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