电气化铁路牵引供电系统的管理与维护

(整期优先)网络出版时间:2022-06-08
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电气化铁路牵引供电系统的管理与维护

张颜

中国铁路哈尔滨局集团有限公司调度所,黑龙江省哈尔滨市 150000

摘要:随着高速铁路在各地的开通运营,标志着我国铁路行业迎来了快速发展的新时代。众所周知,牵引供电系统是高速铁路最关键的组成部分,其质量直接关系到高速铁路的正常运行。因此,每年各管护单位都要投入相当的人力物力,来保证牵引供电系统处于优良状态并发挥良好的作用。本文首先重点介绍了牵引供电系统的组成和特点,然后结合实际深入探讨了牵引供电系统的运行管理模式。最后,详细论述了牵引供电系统的检修模式,以及应急抢修组织应注意的事项和应遵循的原则。

关键词:高速铁路;牵引供电系统;管理;维护

高速铁路牵引供电系统通常由接触网和牵引电源组成。因此,要做好牵引供电系统的运维工作,就要在这两个部分下足功夫。需要注意的是,高速铁路和普通铁路的运营维护方式和方法差异较大,需要区别对待。在国外,不同国家在运营和维护自己的高速铁路牵引供电系统时往往采用不同的方法。然而,在我国,牵引供电系统的运行维护也有其独特的方法和原则。主要采取预防为主,检修为辅。工、电、供集成“管、检、修”的方针,坚持定期维护、定期检查、寿命管理的原则,很好地保证了牵引供电系统及相关设备的安全稳定运行。

通过对已建成通车的高速铁路管理维护现状进行分析,可以得出传统的高速铁路牵引供电系统运行管理的基层机构设置密度大,机构间距短的结论。这种做法的好处是有利于加强两者之间的相互协作能力,最大限度地缩短设备的检修、抢修、维护时间,很好地契合了精细化在运营管理中的理念。

但是这种方式也有一些缺点,随着各地域管理水平、检修能力、设备装配的提高,中间机构配置的相对不合理会增加高速铁路管护费用,造成任务量及维护人员配比不合理,施工综合利用时间不平衡等问题的突显,间接的给运维成本及运营收入带来影响。

综上所述,在以后工程设计中,需要从牵引供电系统的运行维护、管理机构及相关人员的设置等多方面考虑和优化设计方案,既要满足相关技术要求,又要将经济成本控制在合理范围内。

1电气化铁路牵引供电系统运行管理模式

1.1牵引供电系统的运行方式

与普通铁路不同,高速铁路牵引供电系统的运行方式主要由中国国家铁路集团有限公司下属的各铁路局集团有限公司管理,其运行管理工作主要由各局下属的供电段、高铁设施段等(以下均称供电段)负责。供电段根据需要负责的牵引供电系统范围,选择部分专业水平高、综合能力强的员工,进行专项培训和考试。组建相应的车间、工区、值守点负责牵引供电系统的运维管理工作。

此外,供电段还成立了运行管理机构,不仅负责向下属供电车间提供一些技术指导和相关安全教育,还负责监督设备维护、牵引供电系统运行维护等。其中供电段供电车间的主要职责是运营维护辖区内的牵引供电系统。供电车间的供电工区主要职责是对接触网设备进行巡视和维护,同时还承担应急抢修工作。需要特别注意的一点是,变电专业已逐渐的从牵引专业剥离开,组建专业的电力检修车间,负责做好牵引变电所的运行、维护和保养工作。

1.2牵引供电系统管理模式

通常情况下,高速铁路具有交通密度大、运行速度快的特点,经常在隧道、高架桥梁等特殊场所运行,使得高速铁路的养护工作难以开展,主要是在列车之间的“天窗点”或是停轮时综合维修天窗时间开展高速铁路的日常养护工作。考虑到高速铁路日常维护的困难,许多国家更倾向于采用综合维护管理的模式来进行高速铁路的维护。所谓综合维修管理,可以这样理解。为了顺利实现协调统一管理的目标,就是对高速铁路的养护区域进行详细划分,将养护区域划分为公共工程、通信、信号、供电四个主要的综合养护区域。通过合理的区域划分,明确了每个工作区域的职责,每个工作区域负责维护和管理自己的系统。本质上是统一管理公共工程、信号、通信、供电四大系统的维护检修作业,充分掌握和合理使用维护“天窗”时间,定期独立开展各系统的维护工作。

2电气化铁路牵引供电系统的维护模式

2.1保养

牵引供电系统的维护通常是指定期对牵引供电系统设备进行一些预防性的检修和维护措施。此外,在工程设计和施工中,可以合理投入更多的一次性投资,实现设计的标准化和定型化。还有一点需要特别注意的是,要尽可能选择安全性能高、可靠性强的材料和设备,这对实现配电设备和接触网免维护的目标大有裨益。如果选择在质量和性能上存在安全问题的材料和设备,或是在联调联试阶段各部门没有认真做好动静态验收,这些将会给未来检查和维护的难度成倍增加。正常情况下,维护和巡视涉及四个方面:

(1)必须检查电气连接是否可靠,零件是否松动或烧毁,电路是否烧毁等。

(2)利用2C装置和4C装置对牵引供电系统进行全面系统的检查和分析;

(3)检查接触网支柱编号及相关标志,并根据实际情况实时更新;

(4)按周期换挡制度加装动车组,然后用接触网检查车观察受电弓和接触网的运行状态和外部环境。

2.2维护

牵引供电系统的维护主要是指利用接触网巡检车对牵引供电系统的运行状态进行检测分析,然后将获得的数据与原始数据进行对比分析,从而制定出最可行的维护方案。同时,观察和检测系统设备的运行质量和运行状态也非常重要。基于状态检修和寿命管理的一些要求,超过磨损程度范围的零件应及时更换,超过维修标准的设备参数应及时调整。

目前,为保证牵引供电系统安全稳定运行,往往采取定期检查、全面检查、专业化集中抢修、专项整治、外环境整治等方式,其中以专项整治和外环境整治最为费时费力。通过深入分析原因不难发现,设计施工标准、施工工艺、材料设备选择、质量、性能等因素直接关系到专项整治和外部环境整治的效果。因此,高铁投入运营后,一些施工过程中无法解决的安全隐患和难题,很难一次性解决,只能采取临时措施进行处理。重复检查需要大量的时间和人力。

综上所述,在建设高速铁路之前,需要明确相关的建设和技术标准,选择自动化程度高、可靠性强、性能好、质量硬的设备。此外,还需要做以下几点:

(1)在工程设计初期,设计单位需要充分咨询并合理采纳建设、施工、运营管理等单位的建议。同时,根据获得的建议,不断改进和完善设计方案,并制定相关的施工组织设计;

(2)施工单位应加强施工管理,制定最科学合理的工期,对设计和施工质量提出相应要求;

(3)施工单位在施工过程中,要始终遵守工艺方法和施工标准,确保施工质量;

(4)运营管理单位应事先对设计方案、牵引供电系统的组成、施工工艺和流程有深刻的了解,强化联调联试验收力度。

(5)施工完成后,需要进行系统的联合试验和调整,如果能够达到相关技术标准,可以进行后续的竣工验收和初步检查。

2.3应急抢修组织

牵引系统设备,尤其是接触网设备,通常是自然环境中没有备份的设备。如果出了问题,列车就会停止运行,这不仅会使列车不能按时到达车站,还会对高速铁路的可靠性和准点率提出质疑,不利于我国铁路事业的发展。

接触网发生故障时,以下四个方面会影响其应急抢修能力:一是供电工区抢修力量配置,抢修设备状态;二是供电车间管理能力、技术水平、响应速度;三各部门的协调能力;四是相关指挥、操作人员专业能力,专业水平,应急抢修意识。上述这些因素将会给事故处理进度带来直接影响。

此外,在接触网事故的应急抢修中,遵守一些原则也是非常必要的,不仅可以最大限度地减少事故造成的灾害,还可以最大限度地降低事故处理成本。通常包括:一是坚持“先行供电、先通后复、先通一线”的原则,在最短的时间内疏通受影响的线路,使设备重新正常运行;二是供电调度可以根据事故情况及时制定应急抢修方案,采取切除最小单元恢复其他线路供电、迂回供电、跨区域供电等方式恢复列车供电。三是随时做好接触网轨道作业车上线准备;四是接触网工区接到调度部门发来的抢修通知后,要根据抢修方案和事故情况,带好一切必要的抢修工具和材料,按规定时间出发。

3结论

对高速铁路牵引供电系统进行管理和维护是非常必要的,既能保证列车正常运行、按时到站,又能使高速铁路的可靠性和正点率得到人们的信赖,促进我国铁路事业的发展。相关铁路局集团公司、供电管护单位要从牵引供电系统的维护、检修、抢修组织等方面下足功夫,确保牵引供电系统和设备始终处于正常稳定运行状态。

参考文献

〔1〕李芾.高速动车组概论〔M〕.成都:西南交通大学出版社,2008.

〔2〕李群湛.牵引供电系统分析〔M〕.成都:西南交通大学出版社,2007.

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