浅谈动车组掉电分相救援方式的改进与创新

浅谈动车组掉电分相救援方式的改进与创新

赵路 刘喜东

中车青岛四方机车车辆股份有限公司   山东省   青岛市   266111

摘要：动车组掉电的分相救援，是指动车组在大停电时，因各种原因造成的电网故障，使其丧失电能的一种现象。因此，迫切需要尽快恢复电力供应，使动车组能够尽快恢复正常运营。常规的救援方式耗时耗力，且有可能造成动车组运行轨迹偏离等问题。为此，必须采用具有一套完善的救援方案，以期在保证救援效果的前提下，最大限度地降低对动车组线路的冲击。

关键词：动车组；掉电分相；救援方式

1动车组救援计划的概况及现状

1.1动车组救援计划综述

动车组掉电救援是指在动车运行时，因各种原因造成的电网故障，造成动车停电，必须采取应急措施，恢复动车供电，使动车恢复正常运转的行为。常规的救援方法费时费力，并且有可能造成动车脱轨等问题。为此，采用改良与创新的救援方法，在保证救援效果的前提下，最大限度地降低对动车及线路的冲击。

1.2动车组的发展现状

随着科技的发展，动车组技术也得到了很大的发展。现代动车组运用了先进的牵引、制动、网络化等技术，使其性能得到了很大的改善。同时，动车组的外形设计也日益突出其美感、个性化的特点，逐渐成为现代化城市中一道靓丽的风景。动车组的使用已经不仅仅限于轨道交通了。动车组在城市轨道交通和高速磁浮动车中得到了广泛的应用。动车组作为一种新型的交通工具，在世界范围内发挥着重要作用。由于国内、外两个市场的日益扩大，对动车组的需求量越来越大，因此，动车组产业将会有一个非常美好的未来。当前，世界各国动车组制造商都在加大研发力度，提升产品质量，提升服务，以适应市场的需要。同时，动车组也带动了其他相关行业如零部件生产、维修保养等，给当地的经济带来了新的活力。

2传统救援方法的不足

2.1有关法规的可操作性差

《铁路技术管理条例》要求，当动车组处于接触网中性区时，应当尽可能地自救，若无法自救，可将其输送至中性区。尽管铁路部门已有相应的应急计划，但是这些计划都是以原则性为基础的，可操作性不强。在动车组进入掉电分相状态时，驾驶员（机械师）对是否要换弓行驶、后受电弓还是前受电弓、改变受电后是前进还是后退都不太明确。所以，在大部分紧急状况下，司机都会选择求助的方式。

2.2具有很强的社会危害性

当动车组在无电区停留太久时，由于动车组封闭严密和空调系统失灵，很容易引起乘客的情绪不稳定，甚至发生群体性事件。

2.3严重影响行车秩序

若动车在中途停止后均使用机车进行救援，不但会导致周长度的增加，而且会对整体交通秩序产生扰动，进而导致间接的经济损失，从而降低运输收益。

2.4抢救时间太长

因为救援用的“高温后备车”都储存在动车组站内，所以当远处的动车站发出“高温后备车”的时候，要花很长一段时间才能赶到现场。另外，若采用内燃救援，若遇不同机型，需进行转钩联接，一般需60多分钟才能完成换钩作业，严重影响了动车组的正常运行。

3改进与创新点

动车组掉电救援措施是将断路器的合闸、分闸分离到死区，以保证系统的稳定、可靠；动车调度人员在发出“停车”指令时，应当添加“停”字以保证的安全；在掉电调度员告知后端电源臂断电时，应添加后端电源臂的确认，以防止误操作；在电网重新启动后，要确定中性区的弓网是否已经通过了中性区；在切换到正常供电状态后，在系统中添加一条“恢复正常供电”的功能，以保证供电恢复正常。完善掉电条件下的分段救援技术，旨在提升掉电条件下的救援效率，保障动车组动车的安全平稳运行。下面列出了若干改善和革新的可能方向：

3.1动车组掉电相分离救援新装备的研制

为解决目前掉电条件下动车分相救生装备的不足，研制新型救生装备，以提高救生效果。因此，采用先进的传感技术、信号处理技术及控制技术，使救援装备更加智能化、自动化。

3.2对动车组掉电相分离的抢救过程进行优化

针对目前掉电条件下动车组分相救援过程中存在的操作烦琐、效率低下等问题，提出了一种基于程序优化的方法。比如，该方法能减少非必要的手术步骤，缩短抢救时间；在此基础上，还可加入部分自动、智能程序，降低人为的干预。

3.3制定完备的动车组断线相救系统

结合实际情况，制定出一套完整的动车组故障跳闸相救管理体系，确定各个环节的责任，并将其标准化，使救援工作得以成功。

3.4强化训练与演习

我们还应加强对机组人员的训练与演习，以提升机组人员的操作技术与管理能力。同时，还可以利用仿真演习的方法，对救援过程及装备进行检查和改进。

3.5采用先进通信技术

结合5G、物联网、大数据等先进通讯技术，进一步提升掉电分相救援的实时性与精确性。当动车组出现断线或分相时，故障信息能迅速传达到维护人员手中，使其能够迅速采取行动，减少检修时间。

3.6研发智能诊断与预测系统

研究开发了一套智能化的故障诊断预报系统，能够对动车运行状态进行实时监测与预报。在掉电出现缺相危险时，可对掉电进行报警，并提出救援措施，防止掉电出现跳闸。这种方法不但降低了事故的发生率，而且增强了救援的针对性。

3.7弘扬绿色救援理念

救援时，要把对周围环境的影响降到最低。研究开发利用环境友好的救援装备及材料，例如利用可再生能源，减少废弃物的排放量。另外，为了降低对环境的污染，我们也可以考虑采取非破坏性的维护方法，例如激光焊接和冷压焊。

3.8加强国际合作和交流

动车组事故分路救援是国际上亟待解决的难题，也是世界范围内的研究热点。通过加强与国内外的交流，引进先进的思想与技术，提升大灾变条件下动车组大停电事故的抢救工作。将为我国动车组安全运行提供有益的参考。

4动车组执行程序和详细情况

4.1详细了解停车位置

动车调度人员向电力调度员通报中性区停靠的车辆的停站情况。当调度员确定中性区电力满足要求时，调度员将立即向调度员报告。接到命令的动车调度人员，立刻将后面电力供应臂上的动车锁住，并发出了待命的命令。当动车调度员确定后方电源臂上的车辆已经停止后，立即向掉电调度员报告。掉电调度人员首先切断后端电源臂的电源，然后由前面的电源臂将电源送到零线。掉电调度员在发完电后，立即向动车调度员报告。当中性区上电指令下达后，中性区的动车组将立即起弓，并重新启动。在确定中性区的高速动车已经通过了中性区，并告知调度人员，让他们回到原来的供电方式。在重新启动掉电供应方式之后，动车调度员向后方的电力供应臂发出指令，让其继续工作。

4.2把掉电输送到无电区

掉电调度采用了相隔离开关，实现了死区的供电。动车调度员将在动车前进方向上，通知所属掉电供应单位的所有动力机车、联车停止运行，并告知电力调度员。掉电调度员断开了前面的电源，合上了分相开关，告知调度员，动车已经停电了，可以回去了。当动车退出分区时，动车调度员向后方的掉电供应臂发出指令，让其继续工作。

结束语：

综上所述，本项目提出的相分离回路方案，其优势在于：①采用相位隔离开关，实现掉电死区的供电，增强掉电的稳定与可靠度；②采用分段式隔离开关，实现掉电安全可靠运行；③采用分段式断路器，实现掉电安全可靠运行。对后供电进行停车定位验证，并对多个功能部件进行校验，以防止误操作，造成安全事故。本项目研究成果可有效提升救援效率，降低对动车组及线路的冲击，具有重要的实用价值。

参考文献：

[1]周永光.动车组掉电分相救援方式的改进与创新[J].铁道运营技术,2017,23(03):13-15.