時間：2022-05-21 09:14:07
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本文作者：倪彬彬工作單位：中鐵七局集團電務(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、可靠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)具有較好的運行性能以及系統(tǒng)穩(wěn)定性，可以很好的勝任嚴格、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，包括前置機通信、報表程序、圖形管理系統(tǒng)以及實時數(shù)據(jù)庫等幾部分組成，主要是負責應(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)在操作上的負責性，同時也可以實現(xiàn)對操作系統(tǒng)服務(wù)功能上的擴充和豐富，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)機制。在具體的結(jié)構(gòu)組成中，首先是前置機通信。前置機主要負責給系統(tǒng)提供各種內(nèi)容上的通信規(guī)約庫，實現(xiàn)對常用遠動通信規(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)進行形象的顯示，其最后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)結(jié)果和html文件或者是Excel文件可以實現(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)完全可以基于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，每個通信節(jié)點向通信專業(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、可靠性高、抗干擾能力強等優(yōu)點；每個站端設(shè)備都有兩個數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，進一步組成基于E1的環(huán)型冗余通道，大大了通信系統(tǒng)的可靠性。
【摘 要】供電遠動系統(tǒng)是鐵路供電系統(tǒng)的重要組成部分，是保證鐵路運輸安全暢通的主要技術(shù)裝備。論文通過歸納總結(jié)電氣化鐵路供電遠動系統(tǒng)容易出現(xiàn)的故障，提出相應(yīng)的應(yīng)對措施。
1 引言
電氣化鐵路是以環(huán)保經(jīng)濟的電力作為動力，所以供電系統(tǒng)在電氣化鐵路中占有著至關(guān)重要的位置，而作為保障供電設(shè)備安全可靠運行基礎(chǔ)設(shè)施的鐵路供電遠動系統(tǒng)，是鐵路供電系統(tǒng)的重要組成部分。本文講述了鐵路供電遠動系統(tǒng)在運行中所出現(xiàn)的故障，并提出相應(yīng)措施。
2 鐵路供電遠動系統(tǒng)的組成
鐵路供電遠動系統(tǒng)是對鐵路牽引供電、電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備進行遠程監(jiān)視、測量和控制的系統(tǒng)，由設(shè)在供電調(diào)度臺的主站系統(tǒng)、復(fù)示終端、沿線設(shè)置的被控站以及遠動通道組成，簡稱SCADA 系統(tǒng)[1]。
按照供電遠動系統(tǒng)的被控站對象不同，供電遠動系統(tǒng)包括牽引供電遠動系統(tǒng)和電力遠動系統(tǒng)。
①牽引供電遠動系統(tǒng)是由牽引變電所、開閉所、分區(qū)所、AT所內(nèi)的牽引綜合自動化系統(tǒng)組成的。主要包括：變壓器保護、測量、控制裝置；饋線保護測控裝置；并補保護測控裝置；通用測控裝置。這些被控站設(shè)備與調(diào)度端的主站相互配合，共同實現(xiàn)對變電所，分區(qū)所、AT所設(shè)備的遙控、遙信、遙測、遙調(diào)功能。
②電力遠動系統(tǒng)是利用計算機、網(wǎng)絡(luò)和通信信息，對鐵路沿途配電所、變電所以及貫通電力線路進行實時監(jiān)視、控制、測量，調(diào)試的調(diào)度自動化系統(tǒng)，電力遠動系統(tǒng)的投用對整個鐵路電力的自動化控制，無人化值班，準確判斷停電范圍，迅速恢復(fù)供電具有重要的作用。
3 鐵路供電遠動系統(tǒng)常見故障及缺陷
通過對近年內(nèi)電氣化鐵路遠動設(shè)備在運行中暴露出的故障進行分析，發(fā)現(xiàn)問題主要有以下幾個方面。
①供電調(diào)度主站牽引所圖形界面標識不統(tǒng)一，不相符。具體如調(diào)度端箱變公里標與被控站設(shè)備名稱不統(tǒng)一、二級圖缺少相應(yīng)設(shè)備圖形、新投用的開關(guān)未及時改變原有名稱等。
②供電遠動通信通道不通。一是通訊管理機與路由器連接的網(wǎng)線不通；二是貫通電源停電后，蓄電池續(xù)航時間不夠，需要人工啟動機器；三是通訊管理機存在故障。
③遠動隔離開關(guān)拒動。一是電源問題比較突出，通道中斷大多是電源失壓造成，原因有外部施工線挖斷電纜、電源線短路等；二是被控設(shè)備缺陷影響遠動執(zhí)行的效果，如：隔離開關(guān)機構(gòu)動作不正常，機構(gòu)內(nèi)光纖尾纖損壞，RTU死機、隔離開關(guān)轉(zhuǎn)換接點不到位；連接線虛接等。
④設(shè)備老化、停產(chǎn)，影響運行。被控站遠動設(shè)備中協(xié)議轉(zhuǎn)換器、逆變電源損壞，路由器和通信管理機、光纖交換機等設(shè)備老化發(fā)生故障，且相關(guān)設(shè)備已停產(chǎn)，無維修配件，需就替代設(shè)備進行選型試驗。
⑤通信設(shè)備改造對遠動通道設(shè)備造成擾動。主要有因通信改造設(shè)備時將各方向通道接線接錯，導(dǎo)致IP地址段不一致，造成通道中斷。如通信設(shè)備改造后，XX變電所遠動通道全部中斷，XXX分區(qū)所遠動通道四個方向有三個方向中斷，XXAT所、下行分區(qū)所遠動通道各有兩個方向中斷。
⑥部分新改造的綜合自動化變電所，部分遠動功能運行不正常，如缺少故障報告或故障電量、定值錄波數(shù)據(jù)缺項，故障推圖功能不完善，遠動一級圖和二級圖中帶電光帶與實際帶電情況不相符等。
4 供電遠動系統(tǒng)故障的應(yīng)對措施
供電遠動系統(tǒng)在高速鐵路運行中起著至關(guān)重要的作用。筆者通過對近年來高速鐵路供電遠動系統(tǒng)出現(xiàn)的故障進行分析判斷，提出以下維護與檢修建議：
4.1 健全機構(gòu)設(shè)置
要按照鐵總《鐵路供電遠動系統(tǒng)運行維護管理規(guī)則》的要求，在鐵路局設(shè)置遠動檢測室，建立模擬檢測實驗室，負責高速鐵路供電調(diào)度主站應(yīng)用軟件的日常維護、狀態(tài)監(jiān)測，數(shù)據(jù)分析，并定期對高速鐵路供電遠動系統(tǒng)功能進行校驗，及時發(fā)現(xiàn)、協(xié)調(diào)處理供電遠動系統(tǒng)的故障，保證系統(tǒng)正常使用。
4.2 加強人員培訓
為了能做好供電遠動系統(tǒng)的檢修、校驗專項工作，管理部門要采取多種培訓手段，定期組織遠動技術(shù)人員進行培訓，保證每名專業(yè)干部和職工都能熟悉掌握遠動知識并獨立完成相關(guān)工作。
4.3 創(chuàng)新檢測辦法
一是牽引變電與電力設(shè)備遠動檢修、檢測和校驗工作上半年與春防春檢相結(jié)合，下半年與遠動設(shè)備的日常操作相結(jié)合，有效地驗證設(shè)備遙控、遙信、遙測、遙調(diào)的情況，使現(xiàn)場存在的問題得到及時解決，特別是對隔離開關(guān)本體存在的缺陷進行重點調(diào)試檢修，現(xiàn)場攻關(guān)，減少因設(shè)備缺陷造成的遠動拒動。二是接觸網(wǎng)隔離開關(guān)先利用天窗點外時間打開法蘭進行機構(gòu)控制的調(diào)試，再利用天窗進行整體試驗，使遠動和二次回路存在的問題得到有效解決，同時提高調(diào)試效率。三是各專業(yè)技術(shù)主管人員要主動作為。針對遠動管理弱化、現(xiàn)場人員遠動業(yè)務(wù)素質(zhì)較差的現(xiàn)狀，深入一線指導(dǎo)遠動的檢修、檢測和校驗工作。
4.4 加強結(jié)合部協(xié)調(diào)，共保供電設(shè)備運行安全
一是加強對通信部門設(shè)備改造的監(jiān)控力度，將問題控制在改造過程中進行處理；供電段卡控關(guān)鍵，對通信設(shè)備改造后的被控站進行全面檢測校驗，及時發(fā)現(xiàn)問題并進行處理。二是建立良好的溝通機制，確定供電、通信部門聯(lián)系人員，并針對通信通道等問題及時溝通、交流意見，保證供電遠動系統(tǒng)發(fā)生通信故障時能及時高效地得到處理。
4.5 緊盯缺陷問題整治，確保遠動系統(tǒng)運行安全
一是充分發(fā)揮供電調(diào)度在遠動系統(tǒng)使用中便于發(fā)現(xiàn)問題的優(yōu)勢，強化遠動設(shè)備缺陷的發(fā)現(xiàn)、登記、上報、處理、銷號等各環(huán)節(jié)的閉環(huán)管理，職能部門定期進行問題銷號檢查，使設(shè)備缺陷得以及時處理。二是針對牽引遠動通道及高鐵電力箱變、網(wǎng)隔備用通道均存在通信狀態(tài)不良的問題，要積極排查問題根源，與通信段、設(shè)備廠家等多方溝通，使牽引遠動通信不良問題得到徹底修復(fù)，通信板件出現(xiàn)問題必須及時更換和修理。三是針對狀態(tài)未明確標識IP地址，圖形缺失、現(xiàn)場設(shè)備標識與調(diào)度主站標識不一致等問題要聯(lián)系遠動系統(tǒng)廠家，由廠家對數(shù)據(jù)進行修改，確保系統(tǒng)界面整潔好用，通道狀態(tài)簡潔直觀，名稱標識準確明了。
4.6 加強施工管理，提高運行效率
進一步加強變電所綜自改造的施工監(jiān)控，加強過程控制，逐條進行改造后的遠動調(diào)試，確保所有遠動功能正常運行，發(fā)現(xiàn)問題及時進行處理。針對調(diào)度中心主站核心設(shè)備老化、遠動通道線路通信可靠性不高等問題，提出可行性更新改造建議，積極對主站老化部分進行改造。確保供電遠動系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
5 總結(jié)
鐵路供電遠動系統(tǒng)在鐵路運行中發(fā)揮著越來越重要的作用，做好供電遠動系統(tǒng)的日常維護，健全人員機構(gòu)設(shè)置，創(chuàng)新檢測方法，緊盯缺陷整治，加強施工管理是預(yù)防遠動系統(tǒng)發(fā)生故障的重要環(huán)節(jié)。在日常工作中，我們要積極探索，善于總結(jié)遠動系統(tǒng)易發(fā)生的問題并提出針對性的改進措施，為遠動系統(tǒng)的正常運行提供良好的保障。
摘要： 鐵路新線電氣化建設(shè)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及面廣，參與單位多，影響質(zhì)量、安全、工期的因素多，平推檢查驗收已成為建好、管好、用好鐵路不可或缺的重要環(huán)節(jié)。全面做好平推檢查驗收工作，對于新建電氣化鐵路長期安全高效的運營有著非常重要的意義。文章對鐵路牽引供電專業(yè)平推檢查驗收的必要性和幾項檢查驗收重點項目進行了分析探討，為鐵路新線電氣化建設(shè)平推驗收提供了經(jīng)驗參考。
0 引言
近年來，隨著我國鐵路電氣化工程建設(shè)的蓬勃發(fā)展，鐵路建設(shè)如火如荼，截至2015年年底，初步統(tǒng)計，我國電氣化鐵路達到7.2萬公里，電氣化鐵路覆蓋率已超過60%，電力牽引完成運輸任務(wù)的比重占80%以上，供電在鐵路運輸安全生產(chǎn)中的作用越來越突出。鐵路運營開通后，為確保牽引供電設(shè)備能夠長期安全高效地運行，減少新建線路運營初期發(fā)生因設(shè)備或零部件松脫、技術(shù)參數(shù)超標、與各專業(yè)接口原因等引起的故障跳閘、事故影響行車問題，牽引供電工程建設(shè)交接前的平推檢查驗收尤為重要，本文對鐵路牽引供電專業(yè)平推檢查驗收的必要性和驗收重點項目進行了分析探討，為鐵路新線電氣化建設(shè)平推檢查驗收提供經(jīng)驗參考。
1 平推檢查驗收的必要性
1.1 對牽引供電工程提前介入工作的檢驗
平推檢查驗收要以工程施工設(shè)計技術(shù)交底資料、施工設(shè)計說明文件、施工設(shè)計圖、施工工藝等資料為基點，通過對供電設(shè)備的現(xiàn)場檢查、抽查測量，檢查提前介入是否按照標準卡控施工質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)問題是否設(shè)立臺賬并已整治完畢。典型問題有某鐵路局新線電氣化增建二線工程建設(shè)，由于施工單位電氣化施工經(jīng)驗缺乏，供電段介入施工標準掌握不到位，在既有線與新線接口聯(lián)絡(luò)處，平推檢查驗收過程中發(fā)現(xiàn)了四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換柱處隔離開關(guān)安裝位置與施工設(shè)計圖不一致，導(dǎo)致迂回供電問題發(fā)生。
1.2 對設(shè)備進場檢查和施工質(zhì)量監(jiān)督把關(guān)的督促
鐵路電氣化工程施工一般情況下分標段進行，施工進度不一致，供應(yīng)商產(chǎn)品型號繁多，且供貨速度達不到施工進度要求時，容易發(fā)生各標段相互間牽引供電重要設(shè)備及零部件交互替代上線安裝，實施結(jié)果與設(shè)計標準不符，送電運行后設(shè)備及零部件的技術(shù)狀態(tài)出現(xiàn)偏差，影響正常供電安全。典型問題有某鐵路局客運專線分四個標段進行牽引供電工程施工，組織平推檢查I標施工質(zhì)量時，發(fā)現(xiàn)接觸網(wǎng)落錨承力索和接觸線復(fù)合絕緣子規(guī)格型號明顯不滿足招（投）標文件要求，爬電距離短，施工單位為抓施工進度，臨時調(diào)用其他規(guī)格型號絕緣子作為臨時替代品，且工程施工結(jié)束后未按照原設(shè)計文件所要求的技術(shù)標準更正，送電開通后，受外部環(huán)境等因素影響，容易發(fā)生電氣性能方面的問題。
1.3 對施工設(shè)計問題進行糾偏
接觸網(wǎng)是置于鐵路沿線的供電裝置，它要經(jīng)受一切自然條件的影響，氣象條件是變化多端的，而且不同地區(qū)差異很大，影響鐵路電氣化接觸網(wǎng)運行質(zhì)量的氣象因素主要有最高氣溫、最低氣溫、最大覆冰厚度和最大風速。在工程可行性研究及初步設(shè)計階段，必須充分考慮氣象因素可能帶來的各種影響，比如寒溫及寒冷地區(qū)鐵路牽引供電系統(tǒng)設(shè)計、設(shè)備及材料選型與防護、專業(yè)接口、設(shè)備試驗要求等內(nèi)容必須做好充分調(diào)研與論證。典型問題有：2015年12月，某鐵路局管內(nèi)某區(qū)間上行線58號雙腕臂轉(zhuǎn)換柱兩腕臂因線索收縮，兩腕臂向中錨方向?qū)ο蚩繑n，造成該七跨分相絕緣錨段關(guān)節(jié)中性區(qū)與帶電線索間空氣絕緣間隙不足，在電力機車經(jīng)過分相時，受電弓將有電區(qū)與中性^短接，引發(fā)牽引變電所相間短路，原因為該分相雙腕臂底座槽鋼設(shè)計長度存在缺陷（僅為1.4米），導(dǎo)致偏移量增大后，兩腕臂接近，中性區(qū)線索間空氣絕緣間隙不足。
1.4 對施工靜態(tài)技術(shù)參數(shù)模擬檢驗
單項牽引供電工程嚴格按照經(jīng)審查合格后的施工設(shè)計圖紙施工，施工時以平均溫度作為參考，考慮設(shè)備及零部件隨季節(jié)溫度的變化而發(fā)生的技術(shù)參數(shù)變化，例如電連接呈弧形，必須預(yù)留因溫度變化而產(chǎn)生的位移長度，包括錨段長度、伸縮方向、安裝溫度等，防止線索因位移不足導(dǎo)致拉斷線；附加懸掛線索距離上跨建筑物、橋梁等空氣絕緣間隙滿足設(shè)計要求，溫度變化時考慮線索張力、膨脹因素等影響，平推檢查驗收時必須測量靜態(tài)距離參數(shù)值，并符合溫度曲線規(guī)定要求。典型問題有：2015年11月，某鐵路局管內(nèi)某站高速場7、8道發(fā)生AF線斷線事故，影響多趟列車晚點，影響較壞，原因為AF線安裝架設(shè)完畢后，距離上跨橋的靜態(tài)技術(shù)參數(shù)值不滿足溫度變化后的動態(tài)安全絕緣距離標準，帶電線索與橋底持續(xù)間隙放電燒斷線索。
2 平推檢查驗收重點項目分析
平推檢查驗收以檢查接觸懸掛零部件螺栓緊固力矩對支柱限界、各線索安全距離、交叉互磨、設(shè)備接地等靜態(tài)驗收問題為主要內(nèi)容，本文從對某鐵路局某新線電氣化施工平推檢查發(fā)現(xiàn)問題出發(fā)，總結(jié)幾項關(guān)鍵檢查驗收重點項目。
某新線電氣化工程施工平推檢查概況：平推接觸網(wǎng)設(shè)備152.826公里，檢查支柱5338棵，發(fā)現(xiàn)問題598件。其中，設(shè)計缺陷問題4個，設(shè)備及零部件松脫問題173個，設(shè)備及零部件損壞問題23個，線索損傷問題4個，線索互磨問題53個，技術(shù)參數(shù)超標問題230個，外部侵害問題26個，其他問題85個?？梢钥闯?，新線電氣化工程施工問題主要集中在設(shè)備及零部件松脫、技術(shù)參數(shù)超標、線索互磨及其他問題四個方面。
2.1 接觸網(wǎng)設(shè)備及零部件松脫問題
平推檢查驗收是一種采取梯車加人工或者接觸網(wǎng)作業(yè)車逐根支柱、腕臂、線夾及螺栓緊固力矩等組織檢查效驗，按照接觸網(wǎng)零部件規(guī)定力矩檢測防松狀態(tài)，觀察各部位零部件安裝位置、材質(zhì)狀況及受力狀態(tài)是否符合設(shè)計要求。其中，在檢查新建接觸網(wǎng)設(shè)備松脫問題時，容易忽視的關(guān)鍵部位主要有兩處：補償裝置和附加懸掛。由于平推檢查驗收主要工作量集中在腕臂及接觸懸掛部分，補償裝置和附加懸掛往往會成為非常容易忽視的檢查對象，歷史上發(fā)生多次新建電氣化線路補償墜砣限制管脫落問題，開通運營后極易刮碰機車車輛，影響行車。例如2016年11月剛開通僅一年的東北地區(qū)某快速鐵路同興站至丹東西站間094#支柱發(fā)生一起墜砣限制管上部螺栓因緊固不到位松脫問題，因添乘人員及時發(fā)現(xiàn)，險未造成耽誤動車惡劣事件發(fā)生。同樣，附加懸掛方面，高速鐵路隧道內(nèi)頂部AF線、PW線等支撐結(jié)構(gòu)處所，由于隧道內(nèi)凈空高，附加線安裝位置相對較高，采用梯車加人工平推檢查方式無法覆蓋，屬于檢查薄弱區(qū)。
2.2 線索互磨相關(guān)問題
接觸網(wǎng)是一種架空電線路，各種線索在空中交會布置，在立體空間內(nèi)必然存在線索間交叉跨越、線索與接觸網(wǎng)零部件互磨等情況，主要存在于復(fù)雜站場、分相、錨段關(guān)節(jié)以及安裝受限的隧道、橋梁等地方。補償裝置方面，補償繩與支柱或補償裝置其他部件長時間碰撞摩擦造成斷股，補償滑輪轉(zhuǎn)動不靈活或其他原因，使補償繩在滑輪槽內(nèi)作長時間的摩擦式移動，造成補償繩磨損斷股斷線，這些都是平推檢查驗收必須重點檢驗的關(guān)鍵部位。極限溫度條件下，交叉跨越線索間距不足200mm的處所，容易造成線索間產(chǎn)生電位差，電位差擊穿空氣間隙，造成線索燒損，這是作為平推檢查驗收必須檢查且實地測量的一項重點工作。2016年12月，某鐵路局沈山線某站上行出站側(cè)2#-4#岔間渡線承力索斷線，影響該線上下行中斷行車2小時37分鐘，通過現(xiàn)場檢查設(shè)備實際情況分析，2#-4#岔間渡線接觸網(wǎng)與正線接觸網(wǎng)交叉落錨處承力索間距不足200mm，設(shè)備動態(tài)技術(shù)參數(shù)失測、失驗和失查。
2.3 技術(shù)參數(shù)超標問題
新建電氣化線路必須確保弓網(wǎng)匹配、受流質(zhì)量良好，接觸網(wǎng)設(shè)備技術(shù)參數(shù)必須與設(shè)計結(jié)果相一致。以我國東北高寒地區(qū)為例，關(guān)于接觸網(wǎng)錨段長度及轉(zhuǎn)換柱處腕臂底座槽鋼長度問題。哈大高鐵接觸網(wǎng)運行中，冬季極寒溫度下會出現(xiàn)轉(zhuǎn)換柱處兩支腕臂距離過近甚至接觸，定位管交叉的現(xiàn)象，影響接觸網(wǎng)運行安全，尤其是在由兩個絕緣錨段關(guān)節(jié)組成的不同相供電臂末端處危害極大。以Re200C型接觸網(wǎng)技術(shù)標準為參照，哈大高鐵設(shè)計更改縮短錨段長度，并增大轉(zhuǎn)換柱處雙腕臂底座槽鋼長度為1800mm或2000mm，以適應(yīng)寒冷地區(qū)鐵路牽引供電系統(tǒng)運行質(zhì)量要求，避免了因技術(shù)參數(shù)超標引起故障跳閘，大量工程施工返工，極大地浪費人力、物力和財力情況發(fā)生。
2.4 其他典型問題
新建電氣化線路開通運營后，牽引供電設(shè)備維護單位面臨的主要問題有“九防”，即防風、防雷、防洪、防污閃、防冰、防銹蝕、防鳥害、防倒樹及防異物。因此，新線建設(shè)工程施工結(jié)束后，設(shè)備維護單位應(yīng)以上述九防內(nèi)容為檢查驗收重點，比如檢查電分相、電分段錨段關(guān)節(jié)、分區(qū)所引入線、長隧道兩端、開閉所和牽引變電所饋線出口處等避雷器安裝狀態(tài)，動態(tài)驗收前確保鐵路沿線兩側(cè)樹木距離帶電設(shè)備符合設(shè)計規(guī)范要求，上跨低等級電線路及其他上跨接觸網(wǎng)設(shè)施拆除，上跨接縫橋梁漏水結(jié)冰封堵治理良好。
3 結(jié)論
在電氣化工程建設(shè)施工過程中會出現(xiàn)各類問題，為確保電氣化線路開通運行前的調(diào)聯(lián)試環(huán)節(jié)順利進行，在靜態(tài)驗收、動態(tài)驗收期間實現(xiàn)人身、行車、設(shè)備零事故、零故障，弓網(wǎng)受流性能良好，平推檢查驗收是不可忽視的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其平推檢查發(fā)現(xiàn)問題質(zhì)量高低和對重點檢查驗收項目的動態(tài)卡控結(jié)果直接影響供電設(shè)備接管安全平穩(wěn)運行，本文提出的重點檢查驗收項目是現(xiàn)場發(fā)生問題的真實積累，為以后鐵路新線電氣化建設(shè)平推檢查驗收提供了經(jīng)驗參考。
摘 要：文章以航二路實際工程為例，介紹了公路橋下穿既有電氣化鐵路，對既有接觸網(wǎng)的影響，在不影響既有鐵路正常運行的前提下，給出了切實有效的施工及過渡方案，對今后實際中類似工程項目的實施具有積極意義。
關(guān)鍵詞：下穿；頂進；接觸網(wǎng)；電氣化鐵路
隨著城市交通的不斷發(fā)展，城市中部分公路已經(jīng)不能滿足人們的日常需求，因此需對公路網(wǎng)進行擴建、改建，這樣不可避免的就會出現(xiàn)公路網(wǎng)下穿既有電氣化鐵路的情況。在公路網(wǎng)下穿既有電氣化鐵路施工過程中要求鐵路行車不g斷進行，這樣就要求接觸網(wǎng)系統(tǒng)不受下穿橋頂進工程的影響。因此怎樣才能在盡可能不影響既有電氣化鐵路接觸網(wǎng)的前提下順利實施下穿橋頂進工程至關(guān)重要。
1 項目概況
航二路延長線工程東起柳邕路與航二路相交路口，向西通過既有的柳州編組站及新建的西鵝貨運中心站，與柳工大道相交，終點為柳工大道西側(cè)規(guī)劃道路，全長約2.7km，被柳州市鐵路編組站場和火車南站分隔成東西兩大城市功能片區(qū)。
下穿鐵路方案主要有兩個方案。
方案一為道路下穿柳州南編組站咽喉區(qū)。下穿柳州南編組站站場及柳南客專。道路在鐵路編組站部分經(jīng)過31條股道（道岔17處），該部分為柳州南編組站的咽喉區(qū)；另外道路經(jīng)過貨1～貨12軌道及柳南客專2股道。
方案二下穿柳工大道及西鵝貨運中心站場，下穿柳州南編組站站場及柳南客專。道路在柳州南編組站部分經(jīng)過編1～編33軌道；另外道路經(jīng)過貨1～貨12軌道及柳南客專2股道。
2 既有接觸網(wǎng)概況
航二線延長線下穿橋影響柳州南編組站Ⅳ峰尾咽喉、I場站、柳南客專及柳州分區(qū)所供電線。詳見圖1。
3 接觸網(wǎng)改移技術(shù)標準
接觸網(wǎng)改造方案原則上不低于既有接觸網(wǎng)標準。設(shè)計滿足《鐵路電力牽引供電設(shè)計規(guī)范》、《鐵路電力牽引供電施工規(guī)范》、《鐵路電力牽引供電工程施工質(zhì)量驗收標準》等鐵路規(guī)范的要求。
接觸網(wǎng)改移工程應(yīng)盡量減少對既有接觸網(wǎng)系統(tǒng)的影響充分利用既有接觸網(wǎng)設(shè)備，盡量做到永臨結(jié)合，節(jié)省投資。
綜合考慮影響因素，結(jié)合其他專業(yè)過渡方案，設(shè)計接觸網(wǎng)過渡工程，以此來保證鐵路安全可靠的運行。
4 接觸網(wǎng)改造方案
4.1 方案一
方案一下穿鐵路工程采取頂進方式，施工影響既有編組站Ⅳ峰尾咽喉接觸網(wǎng)的66#支柱、I場站接觸網(wǎng)的0097#、0098#支柱及柳南客專47#、48#支柱。Ⅳ場中在下穿隧道邊緣兩側(cè)順線路方向5m處各新立一根支柱，并相應(yīng)調(diào)整跨距。Ⅰ場中新立兩組6股道軟橫跨。柳南客專中在下穿隧道邊緣兩側(cè)順線路方向7m處各新立一根支柱，并相應(yīng)調(diào)整跨距。將既有接觸網(wǎng)懸掛倒置新建腕臂懸掛及軟橫跨上，拆除既有相應(yīng)支柱及相應(yīng)軟橫跨。至此接觸網(wǎng)改造完成。
在頂進施工過程中，需對頂進工程施工范圍影響范圍內(nèi)支柱進行防護。
4.2 方案二
方案二下穿鐵路工程采取頂進方式，施工影響既有編組站Ⅳ峰尾咽喉接觸網(wǎng)的74#、75#支柱、I場站接觸網(wǎng)的0109#、0114#支柱及柳南客專g012#支柱。74#、75#支柱為橫腹桿式鋼筋混凝土支柱，0109#、0114#支柱為軟橫跨格構(gòu)式鋼柱，g012#支柱為供電線格構(gòu)式鋼柱。Ⅳ場中在下穿隧道邊緣兩側(cè)順線路方向7m處各新立一根支柱，并相應(yīng)調(diào)整跨距。Ⅰ場中兩組6股道軟橫跨。供電線路經(jīng)過路徑上，在下穿隧道邊緣兩側(cè)各新立一根鋼柱。
將既有接觸網(wǎng)懸掛倒置新建腕臂懸掛及軟橫跨上，拆除既有相應(yīng)支柱及腕臂懸掛。至此接觸網(wǎng)改造完成。
在頂進施工過程中，需對施工范圍影響范圍內(nèi)支柱進行防護。
4.3 方案比較
方案一工程投資76萬元，方案二新建工程投資42萬元，從經(jīng)濟投資角度來考慮方案二明顯比方案一投資少。但是，方案二下穿橋頂進工程影響的道岔較多，在技術(shù)方面稍劣與方案一。因此選取方案時應(yīng)綜合考慮投資、技術(shù)等多方面因素。
5 結(jié)束語
總之，下穿橋?qū)σ延须姎饣F路接觸網(wǎng)影響較為復(fù)雜，尤其像本文中涉及到的工程項目，因施工地段位于復(fù)雜的站場咽喉地段，多條線路匯集，涉及多股道新建、拆除工程，因此需各專業(yè)密切合作、溝通，制定切實有效的方案，確保電氣化鐵路運行安全及施工安全。
【摘 要】隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國的電氣化鐵路事業(yè)也取得了飛速的發(fā)展，而接觸網(wǎng)系統(tǒng)是為列車供電，保障列車順利行駛的重要設(shè)施。但因為接觸網(wǎng)建立在鐵路的沿線，其周圍的狀況比較差，所以其很容易發(fā)生故障。因此本文針對電氣化鐵路接觸網(wǎng)進行可靠性分析，提出一些維修的具體措施，保障其正常運行。
【關(guān)鍵詞】電氣化鐵路 接觸網(wǎng) 可靠性分析 維修
鐵路是現(xiàn)代生活中一條重要的交通運輸線路，鐵路的狀況與人們的生活也息息相關(guān)。而電氣化鐵路具有運輸量大，速度快捷，耗能較少以及成本相對較低的特點，所以它在鐵路事業(yè)中的應(yīng)用日漸廣泛。然而為列車提供電能的接觸網(wǎng)卻經(jīng)常出現(xiàn)問題，影響列車的運行。所以我們一定要及時對接觸網(wǎng)系統(tǒng)進行改進與維修。
1 接觸網(wǎng)簡介
接觸網(wǎng)系統(tǒng)的主要功能是為電氣化鐵路中的列車提供電能，電能要通過接觸網(wǎng)和受電弓才能傳送到列車上。它主要是由接觸懸掛、定位裝置、支持裝置、支柱與基礎(chǔ)等部分組成。接觸網(wǎng)中有多種供電方式，主要是單邊供電，雙邊供電以及越區(qū)供電等。單邊和雙邊供電是在平常中主要使用的方式，而越區(qū)供電是在發(fā)生故障時所采取的緊急供電方式。接觸網(wǎng)很容易發(fā)生故障，有許多因素都會影響它的正常工作，所以我們一定要對其進行維修與改進，保障系統(tǒng)的正常運行。
2 接觸網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障的原因
接觸網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生故障的原因有很多，而主要的故障是由于弓網(wǎng)出現(xiàn)問題而引起的。近年來我國接觸網(wǎng)系統(tǒng)故障的出現(xiàn)大多是由于弓網(wǎng)的動態(tài)性能較差，甚至還導(dǎo)致了打弓，塌網(wǎng)等事故的出現(xiàn)。而且接觸線和承力索的質(zhì)量較低，這樣容易發(fā)生線索斷線的情況。此外，我們在建造接觸網(wǎng)時，沒有制定嚴格的標準，這樣也很容易使接觸網(wǎng)發(fā)生故障。而且我國在鐵路維修方面也存在許多問題，比如接觸網(wǎng)檢修不及時，零部件的性能較低等問題，這些都容易導(dǎo)致事故的發(fā)生。同時接觸網(wǎng)也會受到環(huán)境因素的影響，比如大霧，雨雪等天氣都會導(dǎo)致接觸網(wǎng)出現(xiàn)故障。
3 接觸網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性分析方法
對接觸網(wǎng)系統(tǒng)進行可靠性分析有很多的方法，其中主要有解析法、蒙特卡羅模擬法、混合法和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)法。
3.1 解析法
解析法又稱為故障枚舉法，它是根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，元件和系統(tǒng)的功能以及兩者之間的關(guān)系建立可靠性模型，再用數(shù)學方法對此模型進行求解，計算出各種參數(shù)。但這種方法在實際的應(yīng)用中會出現(xiàn)一些問題，而且當系統(tǒng)變得復(fù)雜時，這種方法的計算難度會大幅度增加，所以解析法適用于一些小型簡單的系統(tǒng)。主要的解析法有網(wǎng)絡(luò)圖法、狀態(tài)空間法、故障樹分析法、故障模式和后果分析法。
3.2 蒙特卡羅模擬法
蒙特卡羅模擬法是應(yīng)用抽樣提取的方式，模擬出接觸網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障的各種情況，再從模擬結(jié)果中運用統(tǒng)計學的方法整合出系統(tǒng)的可靠性指標。與解析法相比，這種方法不僅僅可以應(yīng)用于小型的系統(tǒng)，還可以運用到較大的系統(tǒng)中去。不過這種方法利用概率分布來進行統(tǒng)計，方法比較靈活，但相對來說耗費了很長的時間，而且很難達到較高的精度。
3.3 混合法
混合法是指綜合運用多種方法來進行分析，混合法將解析法和蒙特卡羅模擬法結(jié)合起來，綜合使用，所以這種方法融合了兩種方法的優(yōu)點。我們在使用混合法時，要根據(jù)系統(tǒng)的實際情況來應(yīng)用，如果可以使用解析法則使用解析法來分析。如果解析法不能發(fā)揮很大的作用，這時我們可以使用蒙特卡羅模擬法。而且我們在使用蒙特卡羅模擬法時，可以先使用解析法來提供一些相關(guān)的信息，這樣也可以對蒙特卡羅法進行完善。因此混合法適合在一些較大且復(fù)雜的系統(tǒng)中應(yīng)用。
3.4 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)法
貝葉斯網(wǎng)絡(luò)法中利用有向無環(huán)圖和條件概率表組成的網(wǎng)絡(luò)來進行分析，它可以處理不確定的信息。這種方法先用FTA法建立相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)模型，再用貝葉斯算法進行統(tǒng)計，然后可以算出各元件、各支路的故障概率，從而可以計算出相應(yīng)的可靠性指標。這種方法可以處理不確定的信息，適合處理較馱擁南低場
4 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的維修措施
為了保障列車的正常運行，我們要對電氣化鐵路的接觸網(wǎng)及時進行維修，確保其可以正常工作。首先我們要制定合理的計劃，進行維修時間預(yù)測，成本預(yù)測以及成本估計這些步驟，使維修計劃更加完善。維修計劃的優(yōu)良性受到很多因素的影響，首先是維修的可靠性，其次還要受到維修工作所需要停車時間的影響，最后維修成本也會對于維修計劃產(chǎn)生影響。所以我們要綜合考慮各方面的因素制定合理的計劃，然后再進行具體的維修。
4.1 做好接觸網(wǎng)的維修
我們要加強對接觸網(wǎng)的維修，在供電時段，要及時安排好相關(guān)人員定期對牽引供電設(shè)備進行檢查。同時我們要吸取以往的經(jīng)驗，改善自身的不足，不斷完善對接觸網(wǎng)的檢查和維修工作。我們還要提高維修的效率，而且要確保檢查維修的質(zhì)量，保障接觸網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行。
4.2 確保季節(jié)性設(shè)備的安全
我們要依據(jù)季節(jié)的變化加強對設(shè)備的檢查，因為在夏季，冬季等季節(jié)，溫差相對來說比較大，在這個時期設(shè)備很容易受到損害，所以我們要更加嚴格地對設(shè)備進行檢查與維修。而且線岔、補償裝置、電連接以及開關(guān)引線等裝置受到溫度變化的影響比較大，因此我們要加強對這些設(shè)備的檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問題要及時進行維修，確保它們能夠正常工作。而且我們要對一些樹木進行處理，防止這些樹木對于系統(tǒng)造成影響，妨礙系統(tǒng)的正常工作。
4.3 及時檢查維修接觸網(wǎng)的重點設(shè)備
我們在進行檢查維修的工作時，要著重對一些重點設(shè)備進行檢查。首先我們要及時清理絕緣子，尤其是對于長隧道，污染較嚴重地區(qū)的絕緣子，我們更要進行嚴格地清掃，避免出現(xiàn)污閃跳閘的現(xiàn)象。其次我們要加強對于分段絕緣器的檢查，尤其是要加強對樞紐地區(qū)和貨物線中分段絕緣器的檢查與維修。我們要按照規(guī)定進行檢查，保障設(shè)備的正常運行。這時我們要重點檢查絕緣器的清潔狀況、老化程度、絕緣強度、接頭磨損程度，技術(shù)參數(shù)等方面，保障設(shè)備的正常運行。
綜上所述，我們要對電氣化鐵路的接觸網(wǎng)進行可靠性分析，并且進行及時的維修，從而保障接觸網(wǎng)系統(tǒng)的合理運行。雖然我們現(xiàn)在在這些方面還存在一些問題，但相信在未來，在人們的共同努力下，我們在這方面一定會取得更大的進步，我國的鐵路事業(yè)也會取得進一步的發(fā)展。
摘 要：利用圖像處理理論，本文對接觸網(wǎng)現(xiàn)場圖片進行DHOG特征提取；并對選取的樣本庫進行相應(yīng)提取，再利用SVM訓練器，給出絕緣子的定位識別，取得了較好的效果。實驗結(jié)果表明：本文方法能夠?qū)A斜角度的絕緣子給出識別，且對圖像亮度和對比度的依賴程度較小。本文提出的定位方法可為絕緣子的故障檢測提供技術(shù)參考。
關(guān)鍵詞：絕緣子；DHOG特征；SVM
伴隨中國鐵路客運專線的大量開通，中國鐵路正在從大規(guī)模建設(shè)期全面進入運營維護期。2012年鐵路總公司制定牽引供電檢測監(jiān)測系統(tǒng)（6C系統(tǒng)）規(guī)范，目的就是為了實現(xiàn)鐵路裝置故障的智能檢測，提高維護效率[1-2]。
目前基于D像處理的絕緣子非接觸式檢測具有危險低，干擾小，設(shè)備簡便的優(yōu)點，主要研究有：基于非下采樣輪廓波變換對航拍絕緣子圖像邊緣進行提??；利用形狀特征和灰度差異對高壓輸電線路圖像中絕緣子瓷瓶裂縫進行定位；通過絕緣子模板匹配方法及光線反射點特性實現(xiàn)了絕緣子定位，利用小波奇異性特征實現(xiàn)絕緣子異物檢測；利用曲波進行方向性濾波，再對曲波聚集系數(shù)增強，統(tǒng)計條帶能量，判斷絕緣子故障位置；基于Harris角點與譜聚類實現(xiàn)了絕緣子的抗旋轉(zhuǎn)匹配和故障檢測，提出一種基于快速魯棒性特征匹配的檢測方法。這些研究均能得了一定的成績，但也存在以下問題：檢測算法對亮度和對比度的變化敏感，不具備旋轉(zhuǎn)不變性，提取精度有待提高。
本文提出了一種接觸網(wǎng)絕緣子識別定位方法，該方法包含絕緣子DHOG特征提取及SVM訓練器下絕緣子識別定位兩個過程：（1）首先需對選定的目標圖像正、負樣本進行DHOG特征進行提取；（2）再利用SVM分類器對樣本庫進行訓練；隨后利用訓練得到的分類器對滑動檢測窗口內(nèi)是否包含絕緣子目標區(qū)域進行精確判斷。
1 檢測原理
1.1 絕緣子DHOG特征提取
DHOG特征采用一組局部直方圖來描述物體，這些直方圖統(tǒng)計圖像中特定區(qū)域的梯度方向出現(xiàn)的頻次，通過將分割為多個胞元（Cell）進行特征提取，對圖像的微小幾何形變和局部對比度變化都能保持很好的不變性?？紤]絕緣子在整體圖像中也屬于微小目標，此外隨著鐵路路況不同，其存在角度的旋轉(zhuǎn)，由于DHOG得到的描述子存在尺度、旋轉(zhuǎn)不變性，因而本文采用DHOG對其特征描述。
1.2 樣本庫選擇
訓練分類器首先需在接觸網(wǎng)圖像中截取相關(guān)正、負樣本。正樣本只要為絕緣子圖像，負樣本應(yīng)隨機包含與絕緣子不相關(guān)的其他接觸網(wǎng)零部件圖像，部分樣本如圖3所示。選取的正、負樣本庫不僅考慮了與目標區(qū)域相關(guān)的因素，還考慮了不相關(guān)性因素，該方式可較好的提高檢測精度。本文在對正負樣本進行截取時將其長寬比固定為1：1，從而減小因“對齊問題”而導(dǎo)致的DHOG特征差異。正負樣本的尺寸均歸一化為檢測滑動窗口的尺寸。
1.3 訓練SVM分類器
分別計算正負樣本的HOG特征，將其作為樣本的描述對線性支持向量機進行訓練。線性支持向量機利用兩類樣本數(shù)據(jù)的最大間隔確定劃分超平面，具有運算簡單，計算速度快的特點。
假定用于訓練的樣本集為，，且。為樣本總數(shù)，為特征維數(shù)，則訓練得到的分類面對所有樣本應(yīng)滿足：
其中，分類面由參數(shù)w與b決定，w為權(quán)重向量，b為閾值。為線性不可分情況下引入的松弛項。C為懲罰系數(shù)。迭代求解式（8）中的最小值，即可得到最優(yōu)分類面與最優(yōu)分類判決函數(shù)，如式（9）所示。對于測試樣本，只要將其特征向量代入式（9），根據(jù)函數(shù)值即可確定樣本類別。
式中，sgn表示符號函數(shù)
利用上述方法中訓練好的SVM分類器，即可對待檢測接觸網(wǎng)圖像中的滑動窗口內(nèi)是否包含絕緣子進行判斷識別。
2 絕緣子定位實驗結(jié)果與分析
為了驗證DHOG特征提取及SVM訓練器的絕緣子提取的準確性。對拍攝的電氣化鐵路圖像庫中的圖像進行識別定位實驗。圖像中單個正常棒式絕緣子定位效果如圖4所示，為單個絕緣子識別效果圖。圖像中存在多個絕緣子定位效果如圖5所示。
從圖4可以清晰看到定位區(qū)域包含絕緣子的所有信息量，本文提出的算法能夠有效識別絕緣子；從圖5可以看出即便圖像中存在多個角度不一、尺度不一的絕緣子，該方法也能實現(xiàn)目標區(qū)域的完整提取。
3 結(jié)語
對于檢測車拍攝的海量圖片，傳統(tǒng)的人工檢測方法已經(jīng)很難適應(yīng)接觸網(wǎng)檢測的要求，且其效率和精度都無法得到保證。本文利用圖像處理理論，對現(xiàn)場圖片進行DHOG特征提??；并對樣本庫進行相應(yīng)提取，再利用SVM訓練器，給出定位識別，取得了較好的效果。該方法能夠?qū)崿F(xiàn)了對傾斜角度的絕緣子給出識別，且對圖像亮度和對比度的依賴程度較小。本文提出的絕緣子檢測方法為有效確保電氣化鐵路的安全可靠運營提供一種新的參考途徑。
摘 要：隨著經(jīng)濟建設(shè)的飛速發(fā)展，我國鐵路運營事業(yè)的建設(shè)也得到了前所未有的提升，為人民群眾的日常出行、生活生產(chǎn)都提供了很多的便利。然而，鐵路運營事業(yè)在發(fā)展的過程中，也面臨著各種各樣的問題，其中電氣化鐵路接觸網(wǎng)的施工技術(shù)問題最為突出。電氣化鐵路接觸網(wǎng)作為鐵路運營事業(yè)中的重要組成部分，其設(shè)計組裝環(huán)節(jié)、零件加工環(huán)節(jié)、后期維護環(huán)節(jié)、施工技術(shù)處理環(huán)節(jié)等方面都影響著鐵路運營事業(yè)的發(fā)展狀況。本文將針對電氣化鐵路接觸網(wǎng)的施工技術(shù)進行分析。
關(guān)鍵詞：普速線；鐵路；電氣化；接觸網(wǎng)；施工技術(shù)
前言：近幾年來，鐵路運營事業(yè)呈現(xiàn)出快速發(fā)展的勢頭，其發(fā)展速度也大幅度提升。電氣化鐵路接觸網(wǎng)作為鐵路運營事業(yè)飛速發(fā)展的關(guān)鍵要素，其施工技術(shù)的靈活運用發(fā)揮著重要的作用。電氣化鐵路接觸網(wǎng)能夠不斷的向機車提供電力，借助這些電力機車才能夠正常運行。因此，如果在機車運行的過程中，電氣化鐵路接觸網(wǎng)無法提供充足的電力，就會影響到整個鐵路線路的運營，造成不可預(yù)計的嚴重影響。為了避免這種情況，對電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工技術(shù)的探索是非常必要的。
一、我國普速線電氣化鐵路接觸網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀
接觸網(wǎng)是電氣化鐵路的核心設(shè)備，是一種沿鐵路線上空架設(shè)的向電力機車供電的特殊形式的輸電線路。一般情況下，要想充分發(fā)揮出電氣化鐵路接觸網(wǎng)的實際作用，需要支持裝置、一級接觸懸掛、支柱與基礎(chǔ)等相關(guān)因素的支持，只有相關(guān)因素的合理配置才能夠確保電氣化鐵路接觸網(wǎng)的正常運行，從而實現(xiàn)推動鐵路運營事業(yè)發(fā)展的目標。目前，受到技術(shù)水平的限制，我國普速線電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工技術(shù)的發(fā)展比較初級，還需要積極的借鑒西方國家的優(yōu)秀經(jīng)驗，針對其經(jīng)驗教訓進行學習與鑒賞，選擇其中的精華部分進行探索，結(jié)合中國鐵路運營事業(yè)的發(fā)展情況作出適當?shù)难a充，推動我國普速線電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工技術(shù)水平的全面提升[1]。
二、普速線電氣化鐵路接觸網(wǎng)的施工技術(shù)要點
（一）基礎(chǔ)澆筑
普速線電氣化鐵路接觸網(wǎng)的基礎(chǔ)澆筑程序主要包括鋼柱基礎(chǔ)、杯型基礎(chǔ)、拉線基礎(chǔ)等，不管是哪一種基礎(chǔ)澆筑程序，都應(yīng)該嚴格遵照普速線電氣化鐵路接觸網(wǎng)的施工工藝流程進行。首先，要進行施工前的準備工作，對施工現(xiàn)場的實際情況進行綜合考察，確保實際數(shù)據(jù)與施工方案中的數(shù)據(jù)相契合。其次，在施工的進程中，要對基坑中各個部分的尺寸進一步審核，確保檢查結(jié)果準確無誤之后才能進行后續(xù)的時候，也是為后續(xù)的施工質(zhì)量提供基本保障。第三，進行安放外模，對底部混凝土與墊層進行澆筑，第一次澆筑結(jié)束之后再一次安放外模，對混凝土進行澆筑，澆筑結(jié)束之后矯正內(nèi)膜，展開試塊取樣工作，然后再抹面、拆模，對其進行基礎(chǔ)養(yǎng)護。最后，要進行工程檢查證的填寫，做好隱蔽工程的記錄工作，確保每一個環(huán)節(jié)都能夠在相關(guān)規(guī)章制度的約束下進行。
（二）支柱施工
支柱施工是普速線電氣化鐵路接觸網(wǎng)中最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，主要用來承受基礎(chǔ)懸掛與支持設(shè)備的負荷。一旦普速線電氣化鐵路接觸網(wǎng)的支柱施工存在問題，整個接觸網(wǎng)的運行都會受到嚴重的影響。從材質(zhì)的角度來看，可以將接觸網(wǎng)支柱分為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱和鋼支柱兩種。由于支柱施工屬于普速線電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，所以在其施工的過程中，必須要非常的謹慎，應(yīng)該重點關(guān)注以下幾個方面：
①立桿：基底混凝土墊層的強度值超過自身的75%是立桿作業(yè)的必要前提條件。
②整正：在整正過程中，應(yīng)該采取撬棍、風繩、木楔子等工具配合使用，從而發(fā)揮出整正的實際效果。
③支柱回填：支柱回填的注意事項主要為三個方面：第一，施工人員要嚴格對混凝土的水灰比和配合比進行控制，確保混凝土的強度符合實際標準。第二，將混合完全的混凝土回填到杯內(nèi)，每隔25cm就用電動搗固棒進行夯實，當回填的支柱狀態(tài)穩(wěn)定之后，混凝土的凝固程度也差不多，就可以進行木楔子拆除工作了。第三，施工人員要適當?shù)膶Ρ诓糠诌M行加高或抹平[2]。
（三）腕臂安裝
腕臂安裝針對的對象種類比較豐富，主要以平腕臂的多樣性是為主。在進行腕臂安裝的過程中，相P技術(shù)人員應(yīng)該做好測量、調(diào)整、安裝、預(yù)配工作，采用先進的技術(shù)軟件來確保計算結(jié)果的準確性，對腕臂安裝的全過程進行多元化的控制，為腕臂安裝的精準度提供了基本保障。在進行腕臂底座安裝的時候，要基于軌面標高運用鋼尺和高度測量儀找出上底座和下底座的安裝位置，并在相應(yīng)的位置上做好標識。同時，還要對上底座力矩和下底座力矩安裝在標識位置，用水平尺對底座進行測量與調(diào)整，使用相關(guān)工具將其緊固，對緊固力矩進行檢驗。另外，在腕臂安裝的過程中，要確保作業(yè)車的位置，必須要停靠在安裝現(xiàn)場附近[3]。
三、普速線電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工技術(shù)的研究
電氣化鐵路接觸網(wǎng)主要包括普速線電氣化鐵路接觸網(wǎng)和高速線電氣化鐵路接觸網(wǎng)兩個方面。隨著科學技術(shù)的不斷完善，普速線電氣化鐵路接觸網(wǎng)在建設(shè)的過程中也充分發(fā)揮著自身的優(yōu)勢，對于施工技術(shù)水平、施工環(huán)境、施工裝備、技術(shù)人員等方面的要求也更加的嚴格。在進行普速線電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工的過程中，需要精準性強的定位設(shè)備和探測設(shè)備，這樣才能夠為施工過程中的數(shù)據(jù)信息的真實性與可靠性提供基本保障[4]。
質(zhì)量是普速線電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工中一個重要的因素，施工單位應(yīng)該重點對其施工質(zhì)量進行嚴格的監(jiān)控與把控，及時發(fā)現(xiàn)施工中存在的問題，并且在第一時間對問題進行彌補，將可能造成質(zhì)量問題的安全隱患扼殺在搖籃中。隨著科學技術(shù)的不斷完善，普速線電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工技術(shù)也應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)代化的新理念、新思想進行完善，與計算機互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相融合，全面提升普速線電氣化鐵路接觸網(wǎng)操作過程中的精確性、科學性和可行性。由此可見，與普速線電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工技術(shù)相關(guān)的計算機互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也要非常完善。
組合技術(shù)是普速線電氣化鐵路接觸網(wǎng)運行中的重要部分，其協(xié)調(diào)性將直接影響到鐵路機車的運行情況。在普速線電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工過程中，接觸網(wǎng)道岔定具有關(guān)鍵的作用，如果關(guān)鍵點定位不準確，將會引發(fā)弓網(wǎng)安全事故，給鐵路運行事業(yè)造成不可預(yù)計的影響。面對這種情況，鐵路運營部門可以積極的學習國外的先進技術(shù)，像是利用輔助三線關(guān)節(jié)式道岔定位技術(shù)進行接觸網(wǎng)道岔定位，確保接觸網(wǎng)道岔定位的準確性，而且還能為定位過程提供安全性的技術(shù)保障[5]。
結(jié)論：綜上分析可知，對普速線電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工技術(shù)的研究具有一定的現(xiàn)實意義，能夠為鐵路機車的安全運行提供基本保障。目前，雖然我國普速線電氣化鐵路接觸網(wǎng)在運行的過程中還存在著各種各樣的問題，但是只要技術(shù)人員積極的學習國外的先進技術(shù)，掌握普速線電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工技術(shù)的關(guān)鍵點，利用高質(zhì)量的材料進行施工，就能夠為普速線電氣化鐵路接觸網(wǎng)的經(jīng)濟高效、可靠運行提供有效保障。
摘要:隨著鐵路建設(shè)的發(fā)展,在鐵路的建設(shè)過程中,完全全部是新建鐵路的鐵路工程越來越少了,新建鐵路施工和既有線路并列同時運行的工程越來越多了,在這些工程以及鐵路提速改造工程中,接觸網(wǎng)過渡工程就越來越多了;在接觸網(wǎng)過渡工程中,有軌道線路改建工程有橫向撥移、新建線在站場內(nèi)和咽喉區(qū)的撥接、新建線與既有線不交叉和有交叉等類型。為配合線路施工,接觸網(wǎng)就涉及到過渡工程,接觸網(wǎng)過渡工程依據(jù)線路改造的不同情況,采取區(qū)間曲內(nèi)撥轉(zhuǎn)、區(qū)間曲外撥轉(zhuǎn)、區(qū)間雙線同時撥轉(zhuǎn)、車站過渡施工。區(qū)間上下行換側(cè)、新建網(wǎng)與既有網(wǎng)接火等方案合理組織,為配合軌道改建工程創(chuàng)造施工開通條件,并保證接觸網(wǎng)改造施工順利進行。
關(guān)鍵詞:接觸網(wǎng);鐵道電氣化;鐵路提速;過渡方案
在鐵道電氣化工程施工中,接觸網(wǎng)過渡工程主要是由于區(qū)間和站場內(nèi)的線路曲線半徑改造和更換道岔工程引起的過渡工程。由于接觸網(wǎng)既有支柱影響軌道線路改造,而且軌道改造完成后,新建接觸網(wǎng)必須同步開通,因此接觸網(wǎng)工程必須配合軌道工程,為軌道改建工程創(chuàng)造施工條件,同時保證接觸網(wǎng)改造施工順利進行。接觸網(wǎng)過渡工程方案必須依據(jù)建設(shè)單位的總體施工部署,結(jié)合既有線運輸繁忙程度,嚴密組織、精心安排接觸網(wǎng)的過渡工程和新建工程。
1總體方案
總體施工方案:由于接觸網(wǎng)過渡方案都是與既有線施工有關(guān),因此,當接觸網(wǎng)改造過渡施工前,先要做好施工調(diào)查,與既有線管理單位簽訂安全協(xié)議,以及與土建施工方案配合,方可組織施工;施工完畢后,確認安全后方可通知送電行車。
當既有接觸網(wǎng)支柱影響線路鋪設(shè)時,施工單位應(yīng)以最快的速度遷移桿網(wǎng),為站前施工創(chuàng)造條件。在過渡工程施工前,積極與土建施工單位取得聯(lián)系,獲得線路單位施工改造方案,并請線路施工單位現(xiàn)場交樁,制定詳細的可實施性接觸網(wǎng)施工配合方案。積極與設(shè)備管理、維修單位及相關(guān)運輸部門簽訂施工安全配合協(xié)議,派專人駐調(diào)度臺,按照要點要求,提前一個月將詳細的停電計劃及天窗封閉計劃報送主管部門。
在施工的前一天,向行調(diào)、電調(diào)再復(fù)報第二天施工的天窗封閉計劃和停電范圍、安全措施、作業(yè)內(nèi)容。施工前做好一切準備工作;接到停電命令后,先驗電,確認已經(jīng)停電后,然后在作業(yè)區(qū)兩端進行可靠接地,嚴格按照施工計劃施工,不超時、不延點,施工完成后,做好施工現(xiàn)場的清理檢查工作,確認已經(jīng)完全施工完畢后,方可通知電調(diào)送電及行車調(diào)度放行列車。開通后,待兩趟列車安全通過確認安全后,施工人員方可離開現(xiàn)場。
2接觸網(wǎng)過渡基本原則
基本原則:接觸網(wǎng)臨時過渡工程以“永臨結(jié)合、節(jié)約投資、方便施工”為指導(dǎo)思想,以保證列車暢通、保證行車安全、保證施工質(zhì)量為基本原則。
3軌道線路改建工程類型分析
根據(jù)施工圖紙資料了解和調(diào)查現(xiàn)場情況,軌道線路在既有線上的改移、撥接類型有以下幾種(如下圖一)。
圖一:軌道線路改造工程類型示意圖
4接觸網(wǎng)改造工程過渡方法
4.1 接觸網(wǎng)施工條件及過渡模式
由于接觸網(wǎng)改造工程方案是依附于線路施工單位的施工方案來實施,接觸網(wǎng)改造工程全部要在施工點內(nèi)完成,就要求接觸網(wǎng)施工單位施工前要詳細調(diào)查,做仔細的施工準備工作,以保證接觸網(wǎng)的過渡施工與既有線的撥接作業(yè)在停電點內(nèi)完成,并且在施工天窗結(jié)束前必須使接觸網(wǎng)滿足正常通車要求。接觸網(wǎng)改造過渡施工采用過渡軟橫跨還是單支柱模式,具體視撥道量而定。前提是接觸網(wǎng)過渡方案要依附于線路施工改造步驟,并以其為依據(jù)。根據(jù)接觸網(wǎng)過渡工程特性和以往工程的施工經(jīng)驗,接觸網(wǎng)的過渡工程主要有以下幾種情況:
4.1.1 當線路撥道量小于2m時,采用既有線路直接撥移法就位。此時,接觸網(wǎng)采用單支柱過渡或直接就位施工。
4.1.2 當線路撥道量在2m及以上時,線路采用預(yù)鋪線路法施工。此時,接觸網(wǎng)采用過渡支柱或軟橫跨臨時懸掛,以便拆除既有支柱,為線路施工單位提供場地。在線路已預(yù)鋪完畢的地段,按設(shè)計要求安裝新的接觸網(wǎng)支柱及網(wǎng)上設(shè)備,并在線路兩端撥接轉(zhuǎn)線前將該段新架設(shè)的接觸網(wǎng)調(diào)整到位,同時接觸網(wǎng)進行接火和調(diào)整,以確保轉(zhuǎn)線結(jié)束后,按時安全地開通接觸網(wǎng)。
4.1.3 過渡段的過渡支柱與既有線路中心距離保持5 m以上的間距,確保線路與接觸網(wǎng)施工作業(yè)時互不干擾。
4.1.4 過渡段接觸網(wǎng)恢復(fù)時,要考慮線路縱斷面的變化因素,以便精確安裝和調(diào)整接觸懸掛。
4.1.5 接觸網(wǎng)過渡及恢復(fù)時,要考慮附加懸掛等接觸網(wǎng)設(shè)施。在整個施工階段,接觸網(wǎng)施工要密切配合線路施工,互相協(xié)作,更好地完成施工改造任務(wù)。
4.2接觸網(wǎng)過渡施工方法
4.2.1 線路撥距0―0.5m時,按接觸網(wǎng)技術(shù)標準,在最小限界不小于2.5m、最大限界不大于3.5m時,可考慮利用既有支柱。線路撥接施工區(qū)段一般位于線路轉(zhuǎn)接點附近。轉(zhuǎn)線前3―5天(具體視工作量大小而定),以線路中心樁為準測量支柱限界,預(yù)制腕臂,利用停電點,將腕臂暫時順線路固定在支柱上,以避免風擺。轉(zhuǎn)線當天,利用停電點,將該區(qū)段的接觸懸掛倒換到新設(shè)腕臂上,完成細調(diào)后開通,拆除既有接觸網(wǎng),確保弓網(wǎng)關(guān)系和行車安全。
4.2.2 線路撥距在0.5―2m時,須新立接觸網(wǎng)支柱,既有接觸網(wǎng)采用單支柱或軟橫跨過渡,先將既有接觸懸掛(含附加懸掛)倒換到過渡支柱或軟橫跨上,拆除既有支柱,組立新設(shè)支柱,安裝新設(shè)腕臂。轉(zhuǎn)線當天,利用停電點,將接觸懸掛撥至規(guī)定位置。轉(zhuǎn)線結(jié)束后,再將改建區(qū)段的接觸網(wǎng)逐步倒換到新設(shè)的支柱上,拆除過渡支柱或軟橫跨。
4.2.3 線路撥移量大于2m時,按新建工程施工流程組織施工,只是在兩端撥接時候按照上述方法在兩端轉(zhuǎn)線撥接。
4.3 需要注意的問題(如下圖二)
5過渡工程方案
具體的過渡工程施工方案要依據(jù)線路改造的不同情況,大體分為六種:區(qū)間曲內(nèi)撥轉(zhuǎn)、區(qū)間曲外撥轉(zhuǎn)、區(qū)間雙線同時撥轉(zhuǎn)、車站過渡施工方案、區(qū)間上下行換側(cè)方案、新建網(wǎng)與
既有網(wǎng)接火方案。
5.1 曲內(nèi)拔轉(zhuǎn)
5.1.1 既有支柱位于曲線外側(cè)
5.1.1.1 新設(shè)支柱位于改建區(qū)段新鋪線路內(nèi)側(cè)。接觸網(wǎng)施工方案是待新線預(yù)鋪到位后,以預(yù)鋪線路為準,在轉(zhuǎn)線前按設(shè)計要求組立新設(shè)支柱并進行支裝。轉(zhuǎn)線當天,將既有接觸懸掛倒換到新設(shè)支柱上即可,確保轉(zhuǎn)線當天接觸網(wǎng)順利開通。隨后,再對該段接觸網(wǎng)進行細調(diào)和倒錨(向曲內(nèi)撥移后,接觸網(wǎng)線索將變長)。該段附加懸掛要進行兩次跨越和換邊,以確保其回路貫通。最后,拆除既有支柱,清理現(xiàn)場。
5.1.1.2 新設(shè)支柱位于線路外側(cè)。此時,新設(shè)支柱不能先期組立,否則,將影響既有接觸網(wǎng)撥移。因此,必須增加臨時支柱進行過渡。即轉(zhuǎn)線時,先將接觸網(wǎng)撥移至臨時支柱上懸掛,轉(zhuǎn)線結(jié)束后,再按設(shè)計要求在改建區(qū)段組立新設(shè)支柱,最后,再將接觸懸掛和附加懸掛倒換到新設(shè)的正式支柱上。兩者相比,第一種設(shè)計更合理、簡潔,更能保證行車和人身安全。
5.1.2 既有支柱位于曲線內(nèi)側(cè)
5.1.2.1 新設(shè)支柱位于改建區(qū)段新鋪線路內(nèi)側(cè)。接觸網(wǎng)施工方案:由于既有支柱影響線路轉(zhuǎn)線時接觸網(wǎng)的撥移及預(yù)鋪線路場地。為此要在既有線路外側(cè)增加臨時支柱進行過渡。即:將接觸網(wǎng)懸掛在臨時支柱L后,拆除既有支柱:在預(yù)鋪線路旁,按設(shè)計要求組立新設(shè)支柱、支裝,做好接觸網(wǎng)撥移準備。轉(zhuǎn)線當天,將既有接觸懸掛從臨時支柱倒換到新設(shè)的正式支柱上,確保轉(zhuǎn)線當天接觸網(wǎng)順利開通。隨后,再對該段接觸網(wǎng)進行細調(diào)和倒錨(向曲內(nèi)撥移后,接觸網(wǎng)線索將變長)。
5.1.2.2 新設(shè)支柱位于改建區(qū)段新建線路的曲外。在這種情況下,接觸網(wǎng)要進行兩次單支柱過渡(或采用臨時軟橫跨過渡)才能到位。首先在既有線路外側(cè)增加臨時支柱a,將接觸網(wǎng)懸掛在臨時支柱a上后,拆除既有支柱,在預(yù)鋪線路內(nèi)側(cè)增設(shè)臨時支柱b備用。轉(zhuǎn)線當天,將既有接觸懸掛從臨時支柱a倒換到臨時支柱b上;轉(zhuǎn)線結(jié)束后,再按設(shè)計要求在改建區(qū)段組立新設(shè)支柱,最后,再將接觸懸掛和附加懸掛倒換到新設(shè)的正式支柱上。兩者相比,第一種設(shè)計更合理、簡潔,更符合現(xiàn)場實際。
曲外撥轉(zhuǎn)與曲內(nèi)撥轉(zhuǎn)分類相同,施工方案也類同,不再贅述。
5.2 雙線同時撥轉(zhuǎn)
雙線同時向曲內(nèi)或曲外撥轉(zhuǎn),均采用臨時軟橫跨過渡的方式進行施工。該方案是先進行臨時過渡軟橫跨的施工和安裝,之后將上、下行接觸網(wǎng)均倒換到臨時軟橫跨上懸掛;拆除上、下行既有支柱,為線路預(yù)鋪和接觸網(wǎng)撥移提供場地;轉(zhuǎn)線時,在臨時軟橫跨―上拔移接觸網(wǎng),確保轉(zhuǎn)線當天接觸網(wǎng)順利開通。隨后,按設(shè)計要求組立上、下行新設(shè)的接觸網(wǎng)支柱,把接觸懸掛從臨時軟橫跨上倒換到新設(shè)支柱上,再對該段接觸網(wǎng)進行細調(diào)和倒錨。最后,拆除臨時軟橫跨,清理現(xiàn)場。
5.3站場過渡施工方案
接觸網(wǎng)工程需要臨時過渡大體分為兩種情況:一種是既有支柱影響線路鋪設(shè),以及既有線路占用新設(shè)支柱位置,由于既有線路要正常行車而無法拆除時,需要立臨時單支柱或組裝臨時軟橫跨進行過渡:另一種是站場咽喉區(qū)改造時,一部分既有接觸網(wǎng)線索長度不足,新線索因各種情況暫時無法架設(shè)時,需要臨時做接頭加長線索長度,保證行車需求。針對以上兩種情況,分別制定不同的指導(dǎo)性過渡工程方案。
5.3.1 當既有支柱影響線路鋪設(shè),新建支柱暫時無法替代其承擔懸掛網(wǎng)時,過渡方案分兩種情況依據(jù)站前施工單位的交樁,現(xiàn)場立單支柱進行過渡;在現(xiàn)場不能立單支柱時,則在線路較遠處立軟橫跨柱組裝軟橫跨進行過渡。
5.3.2 站場咽喉區(qū)改造時接觸網(wǎng)過渡方法是站場咽喉區(qū)在道岔更新改造時,因工務(wù)和供電同時施工,互相干擾,接觸網(wǎng)施工能利用的天窗時間很短,所以接觸網(wǎng)宜采用小范圍的臨時過渡。接觸網(wǎng)施工過渡根據(jù)現(xiàn)場不同情況選取利用既有支柱進行過渡、撥移既有接觸網(wǎng)進行過渡、延長既有接觸網(wǎng)錨段長度進行臨時過渡、增加臨時小錨段進行過渡四種施工方法之一或相結(jié)合使用。
5.4 區(qū)間上下行換側(cè)施工方案
在進行區(qū)間曲線改造時,由于各方面的原因,很多工程存在一定的上下行換側(cè)。如既有下行線路轉(zhuǎn)線后成為改造后的上行線路的一部分。區(qū)間換側(cè)處施工過渡方案應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況編制,接觸網(wǎng)施工過渡分為三種類型。
5.4.1 利用既有接觸網(wǎng)。在現(xiàn)場條件許可的情況下,短距離地撥移既有接觸網(wǎng),立臨時錨柱下錨與正式接觸網(wǎng)形成過渡錨段關(guān)節(jié)。
5.4.2 延長既有接觸網(wǎng)。在既有接觸網(wǎng)線索長度不足時,以做接頭的方式延長既有接觸網(wǎng)臨時下錨,使既有接觸網(wǎng)與正式接觸網(wǎng)形成過渡錨段關(guān)節(jié)保證開通,開通后再按正式設(shè)計施工。
5.4.3 利用正式接觸網(wǎng)轉(zhuǎn)線。依據(jù)設(shè)計圖紙,提前將正式接觸網(wǎng)架到位,并與既有接觸網(wǎng)重合處臨時懸掛,暫不帶電。轉(zhuǎn)線當天,將與既有接觸網(wǎng)重合部分的正式接觸網(wǎng)就位,保證正點開通。
5.5 新建接觸網(wǎng)與既有接觸網(wǎng)接火方法
在線路改造過程中,當線路撥移量較大時,需要新鋪線路,此時新建接觸網(wǎng)與既有接觸網(wǎng)存在接頭問題,但是設(shè)計要求新建正線不得有接頭。由于轉(zhuǎn)線當日接觸網(wǎng)施工時間極短,
所以在接火處接觸網(wǎng)需要臨時過渡。此處過渡方案有兩種類型:一是新建接觸網(wǎng)在通過撥接點后就近落錨:二是新建接觸網(wǎng)未過撥接點但距撥接點較近時,直接將既有線撥移在臨時錨柱,形成通路。
摘 要：諧波會使電壓和電流波形產(chǎn)生畸變，對電網(wǎng)經(jīng)濟安全運行構(gòu)成威脅。本文通過對電鐵牽引負荷諧波進行實測，用PSASP仿真軟件進行仿真，分析電鐵牽引負荷接入后，牽引變電站上級母線電壓畸變率，研究表明，懷化電網(wǎng)受諧波影響已到相當水平。
關(guān)鍵詞：諧波；諧波畸變；電壓畸變；PSASP
0 引言
隨著社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，地區(qū)電網(wǎng)規(guī)模日趨龐大，接入電網(wǎng)的大型用戶類型也發(fā)生了變化，電氣化鐵路牽引負荷已占到某地區(qū)電網(wǎng)總負荷1/3強。電氣化鐵路機車已經(jīng)成為我國交通運輸中的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是國家經(jīng)濟社會發(fā)展的中間力量，由于電力牽引負荷是一種大功率整流負荷，運行過程中，會產(chǎn)生諧波、負序、電壓波動和閃變電流[1]，侵入到電網(wǎng)側(cè)后，將嚴重威脅電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。本文在電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，運用電力系統(tǒng)分析綜合程序（Power System Analysis Software Package， PSASP），進行了三相不對稱諧波潮流計算，通過計算，得出該地區(qū)電網(wǎng)各牽引變電站供電端變電站母線存在不同程度的諧波電壓超標。
1 電鐵牽引負荷的諧波計算
諧波產(chǎn)生的原因是由于正弦電壓加于非線性負載導(dǎo)致基波電流發(fā)生畸變，常見非線性負載有開關(guān)電源、UPS、變頻器、整流器、逆變器等等。電氣化鐵路機車諧波主要為3次、5次、7次，以及11次等高次諧波，其余的奇次諧波依次衰減[2]，第h次諧波電壓含有率：
2 某地區(qū)電網(wǎng)現(xiàn)狀
近幾年隨著經(jīng)濟的發(fā)展，鐵路負荷穩(wěn)中有升，占懷化電網(wǎng)內(nèi)負荷比重近1/3強，由于負荷波動大，一會吸收系統(tǒng)無功負荷，一會又向系統(tǒng)倒送無功，使變電站母線電壓波動頻繁，影響到對其他用戶的供電質(zhì)量，受影響最大的有火馬沖變、瀘陽變、李家坡變、懷化變#1主變等供電用戶。鐵路牽引變負荷在懷化電網(wǎng)中所占比重越大，對系統(tǒng)電壓的影響也越來越嚴重。
（1）東端電鐵牽引變運行方式。低莊牽引變由李牽線主供（田家電源），觀煙線備用（觀音閣電源）；大江口牽引變由田李Ⅱ線主供（田家電源），田李Ⅰ線備用（田家電源）；小龍門牽引變由滬線主供（田家電源），陽火線備用（陽塘電源）。
（2）西端電鐵供電方式。懷化牽引變由陽新Ⅱ線主供（陽塘電源），公晃線備用（公坪電源）；巖田鋪牽引變由公晃線主供（公坪電源），陽新Ⅱ線備用（陽塘電源），新晃牽引變有晃新線主供（晃州電源），陽新Ⅱ線備用（陽塘電源），象鼻子、麻陽牽引變由陽錦線主供（陽塘電源），公錦線備用（公坪電源），錦和牽引變由公錦線主供（公坪電源），陽錦線備用（陽塘電源）。110kV牽引變電站供電如圖1所示。
3 PSASP建模仿真
3.1 PSASP軟件概述
電力系統(tǒng)分析綜合程序（Power System Analysis Software Package）簡稱PSASP。是一套歷史長久、功能強大、使用方便的電力系統(tǒng)分析程序，它具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)，是資源共享，使用方便，高度集成和開放的大型軟件包。[3]主要功能有潮流計算、暫態(tài)穩(wěn)定、短路電流、網(wǎng)損分析、電壓穩(wěn)定、電能質(zhì)量分析等。本次建模仿真中主要用到了諧波潮流計算和電能質(zhì)量計算兩個模塊。[4]電能質(zhì)量計算流程結(jié)構(gòu)如圖2所示。
3.2 電能質(zhì)量計算
電力系統(tǒng)諧波分析是根據(jù)給定的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)以及負荷、諧波源濾波器等元件的運行條件，通過諧波潮流計算確定系統(tǒng)中諧波電流的分布以及各部分的電壓和電流波形的畸變程度，或通過計算網(wǎng)絡(luò)的頻率相應(yīng)判斷系統(tǒng)是否臨近諧波諧振狀態(tài)以及怎樣減小系統(tǒng)諧振發(fā)生的可能性的計算[4]。
系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置，錄入牽引變電站參數(shù)，牽引主變銘牌參數(shù)見表1。三相不對稱諧波潮流計算作業(yè)定義，錄入韶山SSD4型電力機車諧波參數(shù)，執(zhí)行計算。
3.3 結(jié)果輸出
計算結(jié)果輸出。湘田家110受大江口牽引變電站、小龍門牽引變電站影響，總諧波畸變率達7.95%；湘陽塘供電區(qū)內(nèi)有新晃2牽引變電站、錦和1牽引變電站，同時還間接收到小龍門T滬至瀘陽變等影響，總諧波畸變率為6.97%，湘公坪供電區(qū)內(nèi)接有新晃1牽引變電站、錦和2牽引變電站，下一級的還有鐵路變等諧波源，諧波電壓畸變率高達10.54%，湘山塘驛、湘涼水井、湘飛山等都受到電鐵諧波侵入影響，諧波畸變率分別為4.04%、6.89、2.21。均超過電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波GB/T14549-1993不能超過2.0%的允許值。
而與牽引變電站直接供電的110kV電壓等級變電站，諧波畸變率也均超出國家標準。如湘懷化李家坡變電站，兩側(cè)有大江口牽引變電站和低莊牽引變電站，諧波電壓受電鐵諧波影響很大，總諧波畸變率李家坡110-1為10.59%、李家坡110-2為10.63%、李家坡35為10.37%，均超國標允許3到5倍。同樣與電鐵牽引變電站有聯(lián)系或簡介關(guān)聯(lián)的變電站諧波都超出國家標準允許值，典型的變電站有湘懷化瀘陽110、35，總諧波畸變率分別為6.99%、7.12%。湘懷化新街110，總諧波電壓畸變率為6.64%，湘懷化火馬沖110、35，總諧波畸變率分別為8%、7.83%。湘懷化懷化110-1與湘懷化懷化35-1受電鐵諧波侵入影響也很嚴重，總諧波畸變率分別為10.55%與9.94。而電網(wǎng)諧波國標允許值是35kV為不大于3%，110kV為不大于2%。
4 結(jié)論
從以上數(shù)據(jù)分析，可以得出，受電鐵諧波影響較大的變電站主要有：公坪變電站110kV側(cè)、懷化變電站1主變、火馬沖變電站、李家坡變電站、新街變電站、瀘陽變電站等110kV變電站，陽塘、田家、山塘驛、涼水井等220kV電壓等級110kV側(cè)出線也受到電鐵諧波不同程度影響?？傊C波電壓畸變率超過國家標準2到5倍，影響很大，需要及時治理，使之符合國家相關(guān)標準要求。
【摘要】本文從研究接觸網(wǎng)防雷措施的意義、接觸網(wǎng)防雷現(xiàn)狀、避雷器的設(shè)置、避雷器的設(shè)置和防雷接地裝置等幾個方面進行了分析探討，并結(jié)合近年來國內(nèi)電氣化鐵路的研究成果，對以后電氣化鐵路接觸網(wǎng)系統(tǒng)的防雷措施提供了建議。
【關(guān)鍵詞】電氣化鐵道；接觸網(wǎng)；避雷器；避雷線；接地
前言
近年來，隨著電氣化鐵道運營公里數(shù)的不斷攀升，我國的主要長大干線鐵路、重載鐵路以及所有的新建客運專線鐵路全部采用電力牽引，因此確保鐵路的牽引供電系統(tǒng)的安全、可靠、不間斷供電，成為了鐵路安全運行的重要環(huán)節(jié)。因此加強電氣化鐵道接觸網(wǎng)線路防雷技術(shù)探討，對我國鐵道運行有著重要意義。
一、研究接觸網(wǎng)防雷措施的意義
雷電可分為直擊雷和感應(yīng)雷，鐵路接觸網(wǎng)受到雷電襲擊存在以下特點：
A、鐵路接觸網(wǎng)一般是鐵路線路上較高的設(shè)施，是比較容易受到雷擊的設(shè)備。
B、接觸網(wǎng)導(dǎo)線一般采用的銅材為良好的導(dǎo)體，是接受直擊雷和傳導(dǎo)雷感應(yīng)雷的良好導(dǎo)體，是在鐵路將受到雷擊的嚴重威脅。
C、接觸網(wǎng)受到雷擊后如果不能得到及時有效的泄露，會通過供電線倒流入變電所、分區(qū)所中，從而引起對內(nèi)部設(shè)備的損壞。當雷雨云之間、雷雨云對大地之間放電時，雷閃電流的高頻電磁場對暴露在空間或室內(nèi)的電源線、信號線、數(shù)據(jù)線上產(chǎn)生遠遠超過設(shè)備抗電強度的感應(yīng)雷擊過電壓，使設(shè)備損壞。
從以上分析中可以得出：為了提高鐵路接觸網(wǎng)運行可靠度，整個接觸網(wǎng)的雷電防護系統(tǒng)一定要有一套良好的接閃器、引下線和接地裝置，采取完善的雷擊防護措施。
接觸網(wǎng)遭受雷擊的頻度與線路所處地區(qū)的年平均雷電日數(shù)有關(guān)。一般來說年平均雷電日數(shù)增大則每平方公里大地1年的雷擊次數(shù)也隨之變大，根據(jù)國際大電網(wǎng)會議委員會推薦計算：接觸網(wǎng)側(cè)面限界為3.1 m，承力索距軌面平均高度為7.4m，則單線接觸網(wǎng)遭受雷擊次數(shù)N=0．122×Td×1．3，復(fù)線接觸網(wǎng)遭受雷擊次數(shù)N=O．244×Td× 1．3，Td為年平均雷電日數(shù)。根據(jù)牽引供電系統(tǒng)運營部門的數(shù)據(jù)分析，我國華東、華東等沿海地區(qū)雷暴日大于60天的強雷區(qū)以及高于附近建筑物或地面高架橋區(qū)段上的電氣化線路更是雷擊事故多發(fā)區(qū)，雷擊會造成接觸網(wǎng)設(shè)備的大面積損傷，影響鐵路線路的正常運行，造成重大的財產(chǎn)損失甚至人員傷亡。因此研究有效的接觸網(wǎng)防雷擊措施對于預(yù)防雷擊事件造成的損失有重大的意義。
二、接觸網(wǎng)防雷現(xiàn)狀
根據(jù)我國《鐵路電力牽引供電設(shè)計規(guī)范》（TBl0009-2005）中的規(guī)定，針對接觸網(wǎng)的大氣過電壓保護原則有：“1 吸流變壓器的原邊應(yīng)設(shè)避雷裝置。2 高雷區(qū)及強雷區(qū)，下列重點位置應(yīng)設(shè)避雷器：1）分相和站場端部的絕緣錨段關(guān)節(jié)：2）長度2000m及以上隧道的兩端；3） 較長的供電線或AF線連接到接觸網(wǎng)上的接線處。3 強雷區(qū)應(yīng)架設(shè)獨立的避雷線”。而面對具體工程實踐上我國研究學者又提出了各自的見解，提出了以平均雷暴日60天為界限，低于界限的地區(qū)可以維持現(xiàn)有防雷措施，而高于界限的地區(qū)主要通過建設(shè)避雷線、降低接地電阻、加大空氣間隙，以及增設(shè)避雷器的措施。因此國內(nèi)電氣化鐵道接觸網(wǎng)實際應(yīng)用的防雷設(shè)備和技術(shù)存在一定的不足，也暴露了一些問題：
1、部分鐵路沿線未按照標準要求架設(shè)獨立的避雷裝置；在強雷區(qū)的范圍內(nèi)，僅在設(shè)置開關(guān)的上網(wǎng)點和絕緣關(guān)節(jié)處設(shè)置避雷器。
2、避雷裝置設(shè)置的密度不合理，一般主要在變電所、分所區(qū)、AT所附近的分相和絕緣關(guān)節(jié)設(shè)置避雷器，而忽略了一些高架橋和空曠的高路堤區(qū)段的接觸網(wǎng)。
3、我國的接觸網(wǎng)防雷設(shè)施一直以在重點部位設(shè)置避雷器的方式，避雷器一般只對直擊雷起到防雷作用，對感應(yīng)雷則起不到有效的防雷效果。
4、避雷線裝置已大面積使用于電力系統(tǒng)的防雷設(shè)計，而接觸網(wǎng)的機構(gòu)復(fù)雜，需要的可靠性較高，因此避雷線未得到推廣。另外避雷器具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便等特點；在電氣化鐵路建設(shè)的初期，避雷器起到一定的防雷效果。隨著我國經(jīng)濟發(fā)展和鐵路技術(shù)水平和鐵路運行安全要求的不斷提高，單純依靠避雷器的防雷技術(shù)已經(jīng)很難滿足現(xiàn)階段的防雷需求。
三、避雷器的設(shè)置
我國電氣化鐵路用避雷器經(jīng)歷了角隙避雷器、管形避雷器、碳化硅閥形避雷器和氧化鋅避雷器等幾個階段的發(fā)展?，F(xiàn)在電氣化鐵路用避雷器主要是復(fù)合外套氧化性避雷器。
氧化鋅避雷器主要的工作原理就是：利用氧化鋅良好的非線性伏安特性，使在正常工作電壓時流過避雷器的電流極?。ㄎ不蚝涟布墸?；當過電壓作用時，電阻急劇下降，泄放過電壓的能量，達到保護的效果。這種避雷器和傳統(tǒng)的避雷器的差異是它沒有放電間隙，利用氧化鋅的非線性特性起到泄流和開斷的作用。接觸網(wǎng)用氧化鋅避雷器具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便等特點，其保護水平應(yīng)與接觸網(wǎng)的絕緣水平配合良好，特別是帶間隙避雷器的50％沖擊放電電壓與接觸網(wǎng)絕緣子的放電特性一致，且正、負極性的分散性要??；其保護距離應(yīng)盡可能大；其密封性、防爆性、耐污性、可靠性要求較高。
圖一避雷器的典型安裝圖
雖然避雷器對接觸網(wǎng)的防雷起到一定作用，但必須認識到接觸網(wǎng)安裝避雷器的不足之處和其在整個牽引供電系統(tǒng)防雷保護作用的局限性。接觸網(wǎng)上安裝的避雷器保護范圍有限，只能防止其保護范圍內(nèi)的接觸網(wǎng)絕緣閃絡(luò)、機車車頂保護電器動作；接觸網(wǎng)用氧化鋅避雷器大都采用帶串聯(lián)間隙的結(jié)構(gòu)，其復(fù)合絕緣子長度短，污穢條件下的工頻電壓耐受能力低可能會增加污閃事故率；如大密集安裝避雷器則每年的檢查和維修工作量較大，維修費用也將大大增加。
綜上所述，接觸網(wǎng)上安裝避雷器的保護距離和發(fā)揮的作用有限，只能作為牽引供電系統(tǒng)防雷技術(shù)措施的一種補充。防雷與線路所在地形、氣象條件密切相關(guān)，不同的地域差異較大，同一地域中線路經(jīng)過的地形不同，防雷效果也有一定差別，因此應(yīng)在防雷設(shè)計時充分考慮這些因素。同時也應(yīng)清楚認識到，由于雷擊發(fā)生的時間和地點以及雷擊強度的隨機性，對雷擊的防范難度很大，要達到阻止和完全避免雷擊事故的發(fā)生是不可能的，只能將雷電災(zāi)害降低到最低限度，大大減小被保護的接觸網(wǎng)和牽引變電設(shè)備遭受雷擊損害的風險。在接觸網(wǎng)上安裝避雷器時，應(yīng)根據(jù)線路及其具體情況，充分分析安裝避雷器的利弊，綜合考慮技術(shù)和經(jīng)濟因素，適量安裝。
四、接觸網(wǎng)避雷線設(shè)置
原鐵道部《鐵路電力牽引供電設(shè)計規(guī)范》（TB10009-2005）中的接觸網(wǎng)防雷設(shè)計要求，對雷暴日小于60日的區(qū)域，可以通過安裝避雷器的方式實現(xiàn)防雷。而對于處于強雷區(qū)的接觸網(wǎng)，避雷器只能對安裝地點附近區(qū)段進行有限保護，對接觸網(wǎng)的全線防雷效果不大。在這種情況下，接觸網(wǎng)系統(tǒng)需架設(shè)獨立的避雷線以保證全線的大氣過電壓保護。
五、防雷接地裝置
工程中采用接觸網(wǎng)架空避雷線或者避雷器配置的防雷設(shè)計時，都需要設(shè)置獨立的防雷接地極或者接入鐵路綜合接地系統(tǒng)。
直接接入綜合接地系統(tǒng)，優(yōu)點是施工簡單、投資少；缺點是對綜合接地系統(tǒng)的要求高，要求接入點接地阻值足夠小并在接入點進行屏蔽接地。當雷擊電流通過綜合接地系統(tǒng)泄漏時，雷電流×接地電阻得出的電壓值超過了設(shè)備的耐壓值，則容易造成附近接入綜合接地系統(tǒng)的低壓設(shè)備的損壞。
單獨設(shè)置接地極，優(yōu)點是安全性高，防雷接地采用單獨泄流通道，對其他的低壓設(shè)備不會產(chǎn)生影響；缺點是實施困難（尤其是橋梁區(qū)段），經(jīng)濟代價較大。
通過兩種接地方式的經(jīng)濟技術(shù)的對比，線路的橋梁區(qū)段，綜合接地系統(tǒng)一般是利用橋墩作為接地體，以保證綜合接地不小于1Ω的要求。由于橋墩體量大、鋼筋密布，經(jīng)檢測，單個橋墩的接地電阻可保證在10Ω以下，滿足接觸網(wǎng)防雷接地的阻值要求；因此考慮采用部分橋墩作為接觸網(wǎng)防雷接地的接地極，與綜合接地系統(tǒng)隔離解列。這樣既解決了接觸網(wǎng)防雷接地對低壓設(shè)備的影響，又可以解決橋上接地極實施的困難。路基段設(shè)置獨立的接地極相對容易，可以采用設(shè)置單獨接地極的方案。
結(jié)束語
通過對電氣化鐵道接觸網(wǎng)線路防雷技術(shù)的問題梳理，進一步明確了防雷技術(shù)在電氣化鐵道接觸網(wǎng)中的重要性。因此，在電氣化鐵道接觸網(wǎng)的后續(xù)發(fā)展中，要不斷提高防雷技術(shù)的應(yīng)用，對防雷設(shè)計做出差異化處理，根據(jù)線路所處的雷區(qū)、線路工況以及土壤電阻率等條件選擇出最合理經(jīng)濟的防雷方案，促進電氣化鐵道接觸網(wǎng)線路的安全穩(wěn)定發(fā)展。
摘要： 現(xiàn)代電氣化鐵路的單相供電、負荷沖擊等特點，對電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響不可避免。為了提高鐵路運行的穩(wěn)定性和可靠性，應(yīng)該對電氣化鐵路進行整頓和改造，著力提高電能質(zhì)量，保證電力系統(tǒng)和牽引供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
0 引言
電氣化鐵路是現(xiàn)代運輸體系的基礎(chǔ)設(shè)施，是推進國民經(jīng)濟建設(shè)的有力保證。電力機車負載的三相分布通常是不對稱的，并且具有非線性和沖擊性的特點，極易使電力系統(tǒng)產(chǎn)生閃變、諧波、負序電流、電壓波動等電能質(zhì)量問題，會對牽引供電系統(tǒng)本身和上級電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，最終會降低整個電力系統(tǒng)的經(jīng)濟性和安全性。因此，應(yīng)該采取必要的治理措施來改善牽引供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高電能質(zhì)量。目前，大功率牽引變流器技術(shù)日臻成熟，電力機車的諧波和無功的難題被成功攻克，但是其單相（兩相）供電造成的負序和沖擊性分量還有可能對電能質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，因此必須堅持研究，切不可松懈。
1 電氣化鐵路供電系統(tǒng)
目前世界上68個國家和地區(qū)擁有電氣化鐵路，我國電氣化鐵路的總里程居世界第一。2014年山西省境內(nèi)電氣化鐵路建設(shè)項目中采用220千伏供電的有中南部鐵路、大西鐵路項目，分別建設(shè)14個、11個牽引站。
1.1 定義及工作原理 電氣化鐵路的供電系統(tǒng)又名牽引供電系統(tǒng)，是由電力系統(tǒng)向電力機車傳輸電能的電力裝置的總稱。它包括牽引變電所和接觸網(wǎng)兩個子系統(tǒng)，圖1是其電氣原理。
1.2 分類 電氣化鐵路供電系統(tǒng)由電力系統(tǒng)經(jīng)高壓輸電、牽引變電所降壓、變相或換流等環(huán)節(jié)，向電氣化鐵道運行的電力機車、動車組輸送電力的全部供電系統(tǒng)。電氣化鐵道供電系統(tǒng)通常包括兩大部分，即對沿線，牽引變電所輸送電力的外部供電系統(tǒng)；以及從牽引變電所經(jīng)降壓、變相或換流（轉(zhuǎn)換為直流電）后，向電力機車、動車組供電的變、直流牽引供電系統(tǒng)。
從供電方式來講，電氣化鐵路供電系統(tǒng)有直接供電方式、帶回流線的直接供電方式、BT（booste transformer）供電方式、AT（autotransformer）供電方式積累。（表1）
2 電氣化鐵路的負荷特性
電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)是為電力機車供電的電力裝置。鐵路線路條件、鐵道運輸組織方案以及電力機車的電氣特性都與其負荷特性有密切的聯(lián)系。
2.1 電力機車的電氣特性 電力機車包括交直型電力機車和交直交型電力機車兩類。其中，直交型電力機車電氣原理如圖2所示。這類機車在整流階段會產(chǎn)生大量諧波，功率因數(shù)較低。相反，交直交型電力機車的諧波含量很小，但功率因數(shù)比較高。
2.2 列車的負荷特性 列車負荷特性主要取決于列車的運行速度、機車牽引質(zhì)量以及線路坡度三個關(guān)鍵因素。
①運行速度。列車運行時需要克服空氣阻力，且持續(xù)受流時間長。在牽引質(zhì)量和線路坡度不變的條件下，行進速度越快，所受空氣阻力越大，相應(yīng)的牽引功率及能耗量就越大。②牽引質(zhì)量。行進速度和線路坡度不變，牽引質(zhì)量越高，列車負荷越大。③線路坡度。爬坡時，列車需要克服重力保持前行。如果列車保持低速行進，所受的空氣阻力就越小，此時的牽引負荷主要取決于線路坡度的大小。如果列車高速運行，空氣阻力對牽引負荷的影響就上升到了第一位，相比之下，線路坡度的影響程度就不是特別明顯。④客運專線負荷特性。客運專線高速動車組運行時具有一般電氣化鐵路的負荷特性，并且還具有牽引負荷大，可靠性要求高；列車負載率高，受電時間長；短時集中負荷特征明顯；越區(qū)供電能力要求高等特點。
2.3 鐵路運輸組織方案對牽引負荷的影響 線路條件及運量是編制運輸調(diào)度計劃時必須考慮的兩個關(guān)鍵因素。列車會根據(jù)調(diào)度指揮信號運行。一般來講，站間閉塞運行方式是單線鐵路的首選運行方式。站間閉塞即一個區(qū)間內(nèi)只允許一列機車通行。劃分區(qū)段閉塞方式是雙線鐵路的運行模式。它是以固定間隔時間追蹤運行。一般來講，客運專線高速列車設(shè)計最小追蹤時間間隔，遠期是3min，近期是4min，貨車通常是5～8min。高峰期的城際列車追蹤時間間隔比市內(nèi)軌道交通系統(tǒng)還要短。因此，應(yīng)該按照遠期線路運行指標配備鐵路基礎(chǔ)設(shè)施。
2.4 牽引變電所負荷特性 牽引變電所主要負責兩側(cè)供電臂的電能供應(yīng)，其牽引負荷除了受列車行進速度和線路坡度的影響之外，還與供電臂中運行的列車數(shù)量有關(guān)。筆者針對某一線路牽引變電所負荷情況進行過實地觀測，得到圖3所示的實測結(jié)果。
由圖3可以大致總結(jié)出牽引變電所的負荷特性。
①負荷波動頻繁。鐵路沿線地形、氣候等的差異，導(dǎo)致電力機車在各個路段的行進速度快慢不一。當列車按照指示信號運行時，鐵路運輸狀態(tài)的變化會引起供電臂內(nèi)列車數(shù)量疏密不一。因此說，牽引變電所兩供電臂內(nèi)列車的數(shù)量和列車負荷特點是隨時在變動的，并且會使牽引變電所的負荷頻繁波動。
②負荷大小不均衡。兩側(cè)供電臂內(nèi)的列車數(shù)量及負荷的變化會使牽引變電所的負荷出現(xiàn)波動，有時輕載，甚至空載。遇到節(jié)假日，或列車故障后恢復(fù)正常運行時，負載會增大，引起列車緊密追蹤，列車牽引負荷會出現(xiàn)負荷高峰。
③負載率低。一般來講，線路運輸條件以及列車的行進速度、運量是影響牽引負荷的主要因素。行進中的列車的受流狀態(tài)不斷變化，平均負荷不會太高，但是牽引變電所也應(yīng)該具備負荷高峰期的供電能力。因此大多數(shù)牽引變電所的負載率通常在20%以內(nèi)，僅有個別的是30%。
④電鐵負荷向電力系統(tǒng)倒送功率。通過實地對牽引站數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)電鐵牽引站一天內(nèi)多次電力系統(tǒng)倒送電。通過分析發(fā)現(xiàn)電力機車在制動時，電機處于發(fā)電狀態(tài)，此時將動能轉(zhuǎn)換為電能，牽引站處于能量回饋狀態(tài)，相當于一個發(fā)電廠，于是就出現(xiàn)了“負”負荷。
3 電氣化鐵路供電電源方案
制定電氣化鐵路供電方案時，必須考慮幾個關(guān)鍵要素，即電力系統(tǒng)運行要求、鐵路沿線運行條件、電力機車牽引負荷以及供電的可靠性。綜合考量之下，筆者劃分了常規(guī)鐵路、重載鐵路和客運專線三類分別來討論每一類鐵路的供電方案。
3.1 常規(guī)鐵路供電方案 常規(guī)鐵路機車的行進速度較低，供電負荷小，牽引質(zhì)量通常在3000～5000噸之間，有的地區(qū)電網(wǎng)密布，可使用110kV的電源為列車供電。有的地區(qū)電力系統(tǒng)并不發(fā)達，系統(tǒng)短路容量較小，或者在爬坡的路段，雙機牽引負荷更大，需要提高電壓等級，或者進行電力擴容，以滿足列車運行要求。
3.2 重載鐵路供電方案 用來運輸煤炭等大宗物料的重載鐵路，列車牽引質(zhì)量一般在一萬噸到兩萬噸之間，供電負荷非常大，應(yīng)使用220kV電源供電，一是可確保供電狀態(tài)更加穩(wěn)定可靠，二是如果日后列車牽引質(zhì)量發(fā)展到兩萬噸以上，電容空間仍有余量。
3.3 客運專線供電方案 客運專線列車行進速度在200～350km/h之間，機車牽引負荷非常大，列車功率最高可達到24000kVA，牽引變壓器規(guī)劃安裝容量通常是100～120MVA，客觀上要求使用更穩(wěn)定可靠的供電電源。220kV電壓系統(tǒng)是目前全世界高鐵系統(tǒng)通用的供電方式，其短路容量一般是10000MVA。電壓等級達不到220kV的電源系統(tǒng)必須有較大的系統(tǒng)短路容量，如韓國“首爾――釜山”段高速鐵路電壓是154kV，系統(tǒng)短路容量約為8000MVA。在我國，110kV電力系統(tǒng)短路容量較小，為了確保鐵路全線穩(wěn)定運行，應(yīng)該盡快改造成220kV供電系統(tǒng)。
電氣化鐵路供電的公共變電站和鐵路牽引站應(yīng)同步安裝或加裝電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置。牽引站投運前要進行電能質(zhì)量背景值測試，投運后要進行電能質(zhì)量實際值測試。
4 電氣化鐵路對電力系統(tǒng)的影響及對策
電氣化鐵路是一種單相不對稱波動負荷，由于鐵路運輸?shù)奶厥庑?，電鐵牽引負荷波動頻繁、沖擊大，并對電力系統(tǒng)產(chǎn)生諧波、負序、三相電壓不平衡等不利影響。本文將以中南部鐵路王家莊牽引站為例具體分析電氣化鐵路給電力系統(tǒng)帶來的諧波和負序問題。
案例：中南部鐵路王家莊牽引站分從壺關(guān)220kV站和平順220kV站出220kV線路雙電源供電，客車參考機型SS9，單機功率為4800kW，功率因數(shù)0.81；貨車機型為HXD1，單機功率9600kW，功率因數(shù)為0.97，客車每天開行2～3對。牽引站內(nèi)，牽引變壓器的安裝容量為2×（25+31.5）MVA，平順側(cè)最小短路容量為3602MVA。
4.1 諧波 按照國家標準《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》（GB/T14549-93）中相關(guān)要求，電網(wǎng)公共連接點諧波電壓允許限值如表2所示。
通過計算可知王家莊牽引站注入平順站220kV母線諧波電流允許值如表3所示。
經(jīng)計算，實際王家莊牽引站引起平順220kV母線的諧波電壓與諧波電流如表4。
從表3、表4可見，王家莊牽引站的接入使平順220kV母線上的三次諧波超出允許范圍，因此在設(shè)計時必須采取措施減輕電鐵負荷對電力系統(tǒng)的諧波影響，目前鐵路行業(yè)解決以上問題的措施有：①在牽引變電所內(nèi)安裝并聯(lián)電容無功補償裝置，兼顧濾波作用，一般3次諧波可濾除50%，5次諧波可濾除20%，7次諧波可濾除15%。②在部分交直型電力機車上加裝補償裝置，補償功率因數(shù)，并兼濾部分高次諧波。③發(fā)展交直交型電力機車和動車組牽引，客運專線全部采用交直交動車組，諧波含量大幅度降低，將會緩解電鐵諧波問題。
4.2 三相不平衡度
按照GB/T14549-93規(guī)定，電力系統(tǒng)公共連接點正常電壓不平衡度允許值為2%，短時不得超過4%，接于公共連接點的每個用戶，引起該點負序電壓不平衡度允許值一般為1.3%，短時不得超過2.6%。
王家莊牽引站引起平順2120kV母線三相電壓不平衡度情況如表5。
從表5可見，王家莊牽引站的接入使平順220kV母線的三相嚴重不平衡，致使電力系統(tǒng)電能質(zhì)量下降，因此在設(shè)計時必須采取措施減輕電鐵負荷對電力系統(tǒng)的不平衡度的影響，目前鐵路行業(yè)解決以上問題的措施有：①在牽引變電所電源進線側(cè)采取相序輪換接入電力系統(tǒng)的方式，使電鐵牽引負荷均衡接入電網(wǎng)。②牽引變電所供電的二個供電臂負荷盡可能設(shè)計均衡。③考慮到供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，建議采用牽引變壓器接線型式。④在運輸組織上盡量使列車均衡發(fā)車。由于電氣化鐵路接入電網(wǎng)后，造成大量的變電站諧波和負序超標，必須結(jié)合供電條件、列車牽引負荷合理調(diào)整供電方式，并對牽引站進行無功補償，以提高電能質(zhì)量。通過輪換相序和采用阻抗平衡變壓器可以改善其電能質(zhì)量水平，并應(yīng)采取分相動態(tài)無功補償（兼濾波）進行綜合治理來抑制諧波、電壓波動，同時也能改善三相不平衡等電能質(zhì)量問題。針對中南部鐵路沿線部分牽引站引起三相電壓不平衡超標現(xiàn)象，建議牽引站采用三相牽引變壓器，有效減少注入系統(tǒng)的負序電流。
5 合作與期待
鐵路和電力是國民經(jīng)濟建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施，對于社會發(fā)展和滿足大眾出行需要負有共同的責任。當前，鐵路和電力都處于快速發(fā)展時期，鐵路行業(yè)對電鐵電能質(zhì)量影響的治理，不僅關(guān)系到鐵路牽引供電系統(tǒng)的供電能力和供電質(zhì)量，也同時影響到電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量及電網(wǎng)的安全可靠運行，需要綜合研究、科學決策。如何客觀地認識電鐵的負荷特性及供電需求，合理解決好電鐵負荷對電能質(zhì)量的影響等問題，對做好電力系統(tǒng)對電鐵的供電方案具有十分重要的意義。鐵路部門應(yīng)加強和電力部門的溝通和協(xié)商，本著從國家大局出發(fā)，共同研究制定電氣化鐵路合理的供電方案和綜合電能質(zhì)量治理措施，促進鐵路和電力互利雙贏、和諧發(fā)展，共同為國民經(jīng)濟建設(shè)和提高人民生活水平作出更大的貢獻。
摘 要：在科技與經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，交通領(lǐng)域的發(fā)展也極其迅猛。電氣化鐵路也正在向著更快速、更平穩(wěn)、更安全的方向急速發(fā)展著?？萍嫉倪M步也成為了高速電氣化鐵路牽引供電技術(shù)的推動力，牽引供電技術(shù)是電氣化鐵路運行的重要技術(shù)基礎(chǔ)。高速電氣化鐵路牽引供電技術(shù)能夠影響鐵路運行的可靠性以及安全性，最大限度的保障列車無故障正常的行駛。牽引供電技術(shù)的安全性一直是廣受關(guān)注的電氣化鐵路相關(guān)技術(shù)問題之一，在現(xiàn)行的牽引供電安全管理問題當中存在著一些不足之處，本文就這些問題做一個探究，以期能夠分析得出有效的改善措施和解決辦法，使高速電氣化鐵路的牽引供電安全管理更加的純熟，鐵路事業(yè)發(fā)展邁進新的階段。
關(guān)鍵詞：高速電氣化鐵路；牽引供電安全管理；改善措施
引言
高速鐵路的重要組成部分之一就是高速電氣化鐵路中的牽引供電系統(tǒng)，不僅如此，其基礎(chǔ)的供電設(shè)施也是牽引供電系統(tǒng)。實踐證明，牽引供電系統(tǒng)一方面為高速電氣化鐵路提供安全的供電作用，另一方面也對高速列車的運行安全性和穩(wěn)定性有著至關(guān)重要的作用。下面主要針對如何提高電氣化鐵路牽引供電的安全管理問題做具體的分析，以保障高速電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)的安全性以及穩(wěn)定性的運行。
1 高速電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)的簡介
高速電氣化鐵路，顧名思義是以電能為主要牽引動力的現(xiàn)代化高速交通運輸工具，在電力機車的牽引下高速列車才得以運行，而作為牽引高速列車運行的電力機車本身是不具備能源的，它需要借助外部的電能來提供它運轉(zhuǎn)所需的能源，所以將這種為電力機車供電的裝置稱作牽引供電系統(tǒng)。因此，高速電氣化鐵路的主要組成部分分別是電力機車以及牽引供電系統(tǒng)。
1.1 牽引供電系統(tǒng)的構(gòu)成
在探究牽引供電安全管理問題之前首先要介紹一下高速電氣化鐵路的牽引供電系統(tǒng)的構(gòu)成，牽引供電系統(tǒng)其主要的組成部分是牽引變電以及接觸網(wǎng)。其中牽引供電系統(tǒng)的電流的回路主要是由牽引變電所――饋電線――接觸網(wǎng)――電力機車――鋼軌――回流連接――接地網(wǎng)組成閉合電路。牽引供電系統(tǒng)的功能主要是將電力系統(tǒng)的電源引入到牽引變電站內(nèi)，然后通過變壓器將電壓變成為滿足電力機車的運行的電壓制式，接著將電壓通過饋出線引入到接觸網(wǎng)，最后在電力機車上安裝受電弓，從而使電力機車獲得電壓[1]。
1.2 牽引供電系統(tǒng)的負荷特性
關(guān)于牽引供電系統(tǒng)本身的負荷特性相較于普通鐵路牽引供電系統(tǒng)是有所不同的，普通鐵路的牽引供電系統(tǒng)的特性比較適應(yīng)線路阻力以及牽引負載的機車負荷特性而出現(xiàn)的不均性或者負荷小的特點。而高速牽引負荷主要的增加不僅在克服線路阻力和牽引負載，它更多的消耗在列車克服高速行駛的空氣阻力所需要的動力上。
2 高速電氣化牽引供電系統(tǒng)的安全管理分析
在分析高速電氣化牽引供電系統(tǒng)的相關(guān)安全問題時，首先要分析的就是考慮故障問題出現(xiàn)的時候，列車的運行將會因此出現(xiàn)什么后果。實踐與研究證明，當牽引供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，列車的運行將會出現(xiàn)安全性以及可靠性的風險。如此一來，會嚴重影響列車的正常運行，打亂高速電氣化鐵路的正常運輸秩序。
由于高速電氣化鐵路運行的速度在200km/h以上，所以一旦出現(xiàn)故障將會造成嚴重的后果和影響。高速行駛的列車，一旦出現(xiàn)任何的故障，都有可能造成不必要的重大的經(jīng)濟損失、甚至是人員的傷亡。目前在高速電氣化鐵路中很多的變電所基本上都是是無人值班的運行模式，所以一旦出現(xiàn)故障或者備用系統(tǒng)不能正常工作，從故障的發(fā)現(xiàn)以及到故障的處理需要很長的時間才能完成，發(fā)生的故障的原因更大一部分是由于對高速電氣化鐵路的管理制度不完善以及對相關(guān)的牽引供電系統(tǒng)管理人員的培訓力度不夠等原因造成事故的發(fā)生，并由于軟件的不相適應(yīng)是造成牽引供電系統(tǒng)安全的主要問題，而造成軟件的不適應(yīng)主要原因與管理人員的因素和管理制度有很大的關(guān)系[2]。因此加強對高速電氣牽引供電系統(tǒng)安全管理是保證高速電氣化牽引供電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性的重要的保障。
3 加強高速電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)的安全管理措施
電氣化鐵路一方面是鐵路現(xiàn)代化的主要標志之一，另一方面也是一種保障鐵路運輸時載重以及高速行駛的重要措施。因此加強高速電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)的安全管理對提高高速電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)的安全性以及運行的穩(wěn)定性具有重要的作用和價值。
3.1 人員管理要加強
在考慮保證并提高高速電氣化鐵路的牽引供電系統(tǒng)的安全性問題，以及提高其安全管理問題，首要的解決措施就是在人員的管理方面加強力度。要對相關(guān)的人員進行安全意識的培養(yǎng)，防范人員安全意識不足可能造成的安全問題。與此同時，要在人員上不斷地完善管理制度，在人員的考核工作上要嚴謹：
3.1.1 加強人員管理的時候必然涉及對人員的考核工作，不定期的考核一方面能夠定期的掌握相關(guān)從業(yè)人員的專業(yè)水平與業(yè)務(wù)素養(yǎng)，另一方面也是對人員工作的監(jiān)管與督促。如果發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)該及時進行解決，并且還應(yīng)該對產(chǎn)生的問題的人員進行責任追究，這樣不僅能夠提高人員的責任心，而且對預(yù)防設(shè)備的出現(xiàn)的問題具有重要的作用和價值[3]。
3.1.2 將管理方法進行創(chuàng)新。人員的管理工作是要遵循一定的方式方法的，傳統(tǒng)的人員管理方法存在或多或少的不足之處，因此需要對人員管理方法上進行一定的創(chuàng)新。管理方法要規(guī)范化，加強這方面的管理力度以及整治效率。
3.1.3 加強對人員的培訓。在人員管理工作中，還有一個比較重要的環(huán)節(jié)就是關(guān)于對人員的培訓問題。牽引供電系統(tǒng)的相關(guān)工作人員如果專業(yè)技能不熟練、安全管理意識不完善、自我約束不強，很容易發(fā)生安全事故，影響牽引供電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，導(dǎo)致嚴重的后果發(fā)生。人員的培訓工作要加強，充分重視這方面的管理工作。這樣一來才能夠更加有效的保障設(shè)備檢測運行的相關(guān)數(shù)據(jù)以及質(zhì)量。與此同時，在進行人員培訓的時候，要注意培訓工作的計劃，以及內(nèi)容安排，要把培訓工作做的細致、全面、專業(yè)嚴謹。
3.2 用高新技術(shù)方式提升設(shè)備質(zhì)量
高速電氣化鐵路的牽引供電的安全性和穩(wěn)定性要想得到保障，就需采用新的技術(shù)加強設(shè)備的性能以及質(zhì)量方面的安全管理工作。以往的技術(shù)和設(shè)備在技術(shù)性能以及質(zhì)量上都不能滿足保證牽引供電安全性和穩(wěn)定性的要求。為了保證無人看守系統(tǒng)仍然能能夠正常的運行，我們系統(tǒng)中采用遠動視頻設(shè)備的管理，從而不僅能夠進一步實現(xiàn)無人看守，而且對加強變電所遠動系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)等[4]。
結(jié)束語
在高速電氣化鐵路當中，牽引供電系統(tǒng)的安全性以及穩(wěn)定性有著重要的意義，直接影響著高速電氣化鐵路運行的安全性，也直接關(guān)系著高速電氣化鐵路的穩(wěn)定性。分析牽引供電的安全管理問題，有助于提高高速電氣化鐵路的運行安全以及運輸穩(wěn)定，要想解決這些問題，就要做好人員管理、提高設(shè)備質(zhì)量、引用高新的技術(shù)手段，最終做到減少甚至杜絕故障的發(fā)生，為高速電氣化鐵路事業(yè)的發(fā)展提供有利支持。
摘 要：文章以±500千伏云南金沙江中游電站送電廣西直流輸電線路工程中所經(jīng)歷的同時跨越南昆鐵路及其10千伏貫通線路張力架線施工經(jīng)驗為基礎(chǔ)，對張力架線同時跨越電氣化鐵路和電力線路的施工進行分析，以求得到更好的經(jīng)驗總結(jié)，這些經(jīng)驗對于今后的現(xiàn)場工程施工有一定的指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞：張力架線；跨越鐵路；跨越電力線路；工藝流程分析
1 概述
在輸電線路工程施工環(huán)境越來越復(fù)雜的情況下，輸電線路工程經(jīng)常會碰到跨越鐵路施工的情況，甚至會碰到同時跨越鐵路和電力線路。在進行張力放線過程中讓鐵路停運顯然是最安全的方法，但是鑒于鐵路在國民日常生活中扮演的重要角色，讓鐵路停運是不現(xiàn)實的。因此跨越鐵路一般都是在鐵路運行的窗口時間中進行，這對于施工方案的編制提出了更高的要求。如何在有限的時間中安全并且保證質(zhì)量完成施工，這是對所有技術(shù)人員提出的挑戰(zhàn)。
2 施工情況介紹
2.1 跨越情況概述
文章討論的施工段為±500千伏云南金沙江中游電站送電廣西直流輸電線路工程第7標段C2086～D1001放線區(qū)段，本放線區(qū)段長度為5.89km。在C2091塔與C2092塔之間跨越10kV石陸貫通線（交叉跨越角68°）、南昆鐵路（交叉跨越角64°）各1次。由于10kV石陸貫通線是為南昆鐵路供電，現(xiàn)實情況不允許該線路長時間停電，只能短時間停電搭設(shè)跨越架，因此該電力線路需要帶電跨越。南昆鐵路的運行情況決定了本次張力放線只能利用南昆鐵路運行的窗口時間進行。
2.2 前期準備
2.2.1 現(xiàn)場勘查。在現(xiàn)場勘查的時候，要注意觀察、測量跨越電力線路的高度、與新建桿塔的距離、夾角等數(shù)據(jù)，測量鐵路、電力線路與新建桿塔的距離、夾角等數(shù)據(jù)。除此之外，還要觀察周邊地形和運輸條件，是否適合搭設(shè)跨越架，如果搭設(shè)，選取那個地方是最適合，以及搭設(shè)跨越架的材質(zhì)、排數(shù)、寬度、高度，怎樣封網(wǎng)，這些在現(xiàn)場勘查的時候要有一個大概的初步印象與設(shè)計。
2.2.2 與鐵路管理部門溝通。一旦確定要跨越鐵路，需預(yù)留充分時間去鐵路管理部門進行備案。包括施工人員、機械、跨越申請、簽訂安全協(xié)議、方案會審、等待鐵路部門安排可以施工的窗口時間等。其中方案會審是非常重要的環(huán)節(jié)，方案會審決定了是否可以通過鐵路部門的審核進行施工。只有方案會審?fù)ㄟ^了，施工才有可能進行。
2.2.3 與高壓線路運行部門溝通。由于同時跨越10千伏電力線路，因此必須同時與10千伏貫通線的運行部門進行溝通。本次施工比價幸運的是，10千伏貫通線的運行部門就是昆明鐵路局，這為我們施工提供了便利。二者可以更好地協(xié)調(diào)施工時間，如果跨越高壓線路與鐵路不屬于同一管理部門，勢必會有摩擦，二者如果不能在施工時間上達成一致，勢必造成窩工損失。
2.3 施工工藝
2.3.1 搭設(shè)跨越架
（1）搭設(shè)跨越10kV石陸貫通線跨越架及封網(wǎng)。10kV石陸貫通線為鐵路專用電力線路，長時間停電對鐵路運行影響較大。因此，在短暫的停電時間的情形下，為保證本工程順利施工及10kV石陸貫通線安全運行，本次跨越施工采用以下順序搭設(shè)：a.停電前搭設(shè)下部跨越架；b.停電期間搭設(shè)上部跨越架和封網(wǎng)；c.以帶電方式進行本工程跨越施工。同時必須計算風偏，確定最安全的搭設(shè)跨越架的寬度。
（2）搭設(shè)跨越南昆鐵路跨越架及封網(wǎng)。南昆鐵路為電氣化鐵路干線，長時間停電對鐵路運行影響較大。因此，在短暫的停電時間的情形下，為保證本工程順利施工及南昆鐵路安全運行，本次跨越施工決定采用：a.停電前搭設(shè)下部跨越架；b.停電期間搭設(shè)上部跨越架和封網(wǎng)；c.以帶電方式進行本工程跨越施工。同時必須計算風偏，確定最安全的搭設(shè)跨越架的寬度。
2.3.2 導(dǎo)地線展放
（1）遙控飛行器展放？準3.5引繩，按照“？準3.5引繩――？準8引
繩――？準16導(dǎo)引繩――六方15導(dǎo)引繩――六方26牽引繩――導(dǎo)線”的施工順序進行導(dǎo)線的展放，并進行緊線、附件安裝及驗收消缺直至完成本次跨越施工結(jié)束。架設(shè)地線與此同理，在此過程中需有高空作業(yè)人員在跨越架上控制和引導(dǎo)牽引繩。按本次跨越情況，依斜拋物線法，計算水平放線張力H、張力機出口張力TT.max、牽引機牽引力PH得出展放各類繩索、導(dǎo)地線過程中，相應(yīng)牽張力應(yīng)不小于表1中的要求。
（2）當導(dǎo)地線由空中跨越帶電跨越架時，跨越架值守人員應(yīng)隨時通過對講機通報跨越情況、導(dǎo)地線距跨越架高度，其高度應(yīng)滿足表1要求，張力機操作員根據(jù)跨越架值守人員匯報的現(xiàn)場情況，做出相應(yīng)調(diào)整，使導(dǎo)地線對跨越架高度始終保持在一定的安全距離內(nèi)，平穩(wěn)跨越。
（3）在本工程架線跨越施工過程中，每天工作結(jié)束后，應(yīng)在兩個放線場地把各種牽（導(dǎo)）引繩、導(dǎo)地線用相應(yīng)卡線器連接5T卸扣、5T手扳葫蘆及臨拉地錨，一前（緊）一后（松）兩次錨固，以實現(xiàn)雙重錨固。臨拉地錨采用“0.5*2.0m”規(guī)格，埋深不得小于2.2m，錨固時對地夾角不許大于45°。
（4）跨越南昆鐵路、10kV石陸貫通線所處耐張段（C2088～C2092耐張段）緊線、附件安裝時，運用卡線器接5T卸扣并通過？準17.5鋼絲繩套固定在緊靠掛線點的主材上，內(nèi)襯墊道木，一前（緊）一后（松）兩次錨固，以實現(xiàn)雙重錨固。
（5）在本工程架線跨越施工前、施工中，由施工項目部組織邀請昆明鐵路局有關(guān)人員查看放線機具狀態(tài)，并接受監(jiān)督檢查。
2.3.3 拆除跨越架。拆卸跨越架的程序與搭設(shè)跨越架的程序依次相反，由上向下逐根拆卸，先拆橫桿，再拆支桿，最后拆立桿，分層進行。嚴禁立桿、橫桿整體推倒，嚴禁上下層同時拆卸。
3 施工分析及總結(jié)
3.1 準備工作非常重要
在任何工作中準備工作都非常重要，但是在同時跨越鐵路和高壓電力線路的時候，這一點就顯得更為重要。在鐵路局進行方案會審、備案、簽訂安全協(xié)議等工作，這些工作涉及鐵路多個部門，包括：總工室、供電段、車務(wù)段、工務(wù)段等部門，在此活動中施工單位都是出于被動地位，因此必須預(yù)留充足時間，否則將影響施工。
3.2 方案編制
同時跨越鐵路和高壓電力線路時候方案的編制必須嚴格貼合實際，做到對鐵路運行的了解（如屬地鐵路局營業(yè)線施工安全管理規(guī)范），鐵路軌道和鐵路線路的基本了解，否則不能做出切合實際的方案。同時由于鐵路和高壓電力線路的停電時間非常短暫，必須根據(jù)和鐵路局批準的天窗個數(shù)、天窗工作時間，靈活地調(diào)整方案和作業(yè)順序，最大限度的利用停電時間完成工作。
3.3 安全
由于鐵路和高壓電力線路的特殊性，現(xiàn)場施工的安全性必須嚴格保證，這就要求編制方案的全面性，現(xiàn)場安全專責人員數(shù)量足夠，安全專責人員確實起到安全保護作業(yè)。對作業(yè)人員的交底一定要明確。多管齊下，保證施工安全。
【摘 要】隨著我國高速鐵路建設(shè)的快速發(fā)展，近年來鐵路建設(shè)施工水平在不斷提高，同時也在引進國外的先進技術(shù)。接觸網(wǎng)是電氣化鐵路的重要組成部分，在鐵路運行過程中起到非常重要的作用，因而對于接觸網(wǎng)的施工技術(shù)要求也越來越高。本文將分析高速鐵路接觸網(wǎng)的施工技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】高速鐵路 電氣化鐵路 接觸網(wǎng)
高速電氣化鐵路象征著我國鐵路事業(yè)進入新的發(fā)展時期。在電氣化鐵路建設(shè)中，接觸網(wǎng)是其牽引供電系統(tǒng)中唯一一個無備用供電的設(shè)備。所以，接觸網(wǎng)作為支撐鐵路正常運行的高壓輸電線，對高速電氣化鐵路具有非常重要的意義。如果接觸網(wǎng)施工上出現(xiàn)了問題，對鐵路安全、正常運行會造成嚴重的影響。因此，為了保障高速電氣化鐵路的正常運行，改善接觸網(wǎng)的施工技術(shù)非常重要。
1 高速鐵路接觸網(wǎng)的施工現(xiàn)狀
在現(xiàn)代鐵路運輸事業(yè)中，接觸網(wǎng)的安裝屬于不可缺少的環(huán)節(jié)。隨著我國積極引進國外先進的技術(shù)，接觸網(wǎng)的施工技術(shù)得到極大的改善，提高我國鐵路運行條件，大大改善我國鐵路運輸效率，有效地促進我國鐵路事業(yè)的發(fā)展。然而高速接觸網(wǎng)施工過程依然存在一些問題，對接觸網(wǎng)的施工質(zhì)量造成一定的影響。首先，在接觸網(wǎng)施工過程中，施工人員存在綜合素質(zhì)普遍較低的問題，這與我國的國情有較大的關(guān)系，由于多數(shù)施工人員都是農(nóng)民工，受教程度有限，且他們在上崗前，企業(yè)及單位方面也沒有安排相關(guān)的培訓，所以在接觸網(wǎng)施工過程中遇到的技術(shù)性問題時，缺少必要的應(yīng)對手段。其次，現(xiàn)有施工技術(shù)逐漸無法滿足現(xiàn)代鐵路發(fā)展的需要，目前我國經(jīng)濟快速發(fā)展，雖然接觸網(wǎng)施工技術(shù)水平在此基礎(chǔ)上有一定的提高，但發(fā)展還是過于緩慢，隨著經(jīng)濟水平不斷提高，兩者之間的差異性將不斷拉大，在接觸網(wǎng)施工中的運用效率也就會受到極大的限制。而且我國接觸網(wǎng)施工技術(shù)方面缺少相關(guān)的標準規(guī)范，因而難以保證接觸網(wǎng)的施工質(zhì)量[1]。
2 高速鐵路接觸網(wǎng)施工關(guān)鍵技術(shù)的分析
高速鐵路接觸網(wǎng)對技術(shù)的要求較高，在施工過程中，為了保證精確度，就必須事先準備好準確的數(shù)據(jù)，控制施工誤差，并實施標準化和規(guī)范化施工工序。下面就接觸網(wǎng)施工中的幾個關(guān)鍵節(jié)點展開分析：
由于高速電氣化鐵路在站前施工過程中已經(jīng)將支柱基礎(chǔ)預(yù)制在橋梁或路基中，所以對相關(guān)基礎(chǔ)的驗收及后續(xù)施工中的技術(shù)參數(shù)的卡控就顯得尤為重要。由于高速鐵路在軌道安裝方面的技術(shù)性要求較高，因此整個施工過程中會有三級精確測量網(wǎng)，以確保測量數(shù)據(jù)的精確性，即CPⅠ、CPⅡ和CPⅢ。其中，CPⅠ和CPⅡ為鐵路線路測量網(wǎng)，CPⅢ為無砟軌道測量網(wǎng)。而接觸網(wǎng)的測量數(shù)據(jù)可以將三級測量網(wǎng)數(shù)據(jù)引入施工，以此為基準，尤其是以CPⅢ精確測量網(wǎng)的高程數(shù)據(jù)和平面坐標值為依據(jù)對接觸網(wǎng)的導(dǎo)線高度、支柱調(diào)整，拉出值等進行調(diào)整控制。
整體吊弦技術(shù)對數(shù)據(jù)的精確度要求較高，在檢測數(shù)據(jù)時，往往需要使用到相當精密的儀器。而且整體吊弦的計算需要借助先進的計算機技術(shù)的協(xié)助，利用計算機的運算能力，從而使整體吊弦的計算更加快速，獲取的數(shù)據(jù)更為準確。其具體施工工藝有：（1）原始數(shù)據(jù)的采集，通過經(jīng)緯儀、激光測距儀等設(shè)備進行，并保證數(shù)據(jù)的精確度；（2）利用計算機技術(shù)建立數(shù)據(jù)庫及編程；（3）將計算公式及原始數(shù)據(jù)輸入計算機中，通過計算機的運算，得出最后的計算結(jié)果；（4）相關(guān)工廠按照計算結(jié)果對整體吊弦進行加工，允許誤差范圍為正負1.5mm；（5）使用安裝作業(yè)車直接在現(xiàn)場進行安裝，過后對安裝情況進行反復(fù)的檢查，確保安裝的精確性。需要注意的是，整體吊弦施工需要做到原始數(shù)據(jù)的精確計算、吊弦的工廠化預(yù)制，而且現(xiàn)場安裝吊弦時，需要盡可能拉直承力索及接觸線，以避免新線蠕變伸長誤導(dǎo)數(shù)據(jù)的測量結(jié)果[2]。
接觸網(wǎng)運行過程中常發(fā)生的弓網(wǎng)事故與接觸網(wǎng)道岔定位設(shè)備有直接的關(guān)系?？茖W地布置道岔區(qū)平面，能夠提高接觸網(wǎng)線路的性能及其施工過程的安全性和可靠性。目前國內(nèi)常用的道岔定位方式為正側(cè)線無交分式道岔定位，其中正線設(shè)置為350km/h高速，側(cè)線設(shè)置為小于100km/h的低速，設(shè)計該方式前，需要先對交叉道岔定位的基本原則進行考慮，然后還需對以下因素進行綜合考慮：（1）定位拉出值的設(shè)置必須具備合理性，對側(cè)線下錨的方向進行合理的優(yōu)化，并在保證弓網(wǎng)安全的前提下，使動態(tài)范圍內(nèi)的正線通過高速受電弓時，不會影響到側(cè)線接觸網(wǎng)。（2）正線的速度為350km/h的高速，實際運行中，其接觸線不會有任何的變化。而側(cè)線的速度為小于100km/h的低速，其變化坡度會受到來自自身與正線受電弓的影響，因而布置始觸區(qū)內(nèi)的無線夾時，應(yīng)考慮到由所有方向受電弓通過的要求。（3）標準等高定位點的位置，應(yīng)設(shè)置在正線與側(cè)線之間，大概在600～800mm范圍內(nèi)。
接觸網(wǎng)施工結(jié)束后還要進行兩個方面的檢測：靜態(tài)檢測和動態(tài)檢測。接觸網(wǎng)靜態(tài)檢測就是指在完成了接觸網(wǎng)的相關(guān)工序后，對于接觸網(wǎng)設(shè)備不同部分處于靜止情況下的電氣性能以及空間位置等方面的檢查。所檢測的內(nèi)容包括：定位器的坡度檢測、支柱傾斜度的檢測、導(dǎo)線的高度檢測、導(dǎo)線平直度檢測、腕臂以及硬橫梁安裝位置的檢測、電分相處的線間距以及高差的檢測等。接觸網(wǎng)動態(tài)檢測就是指在完成全部的接觸網(wǎng)施工之后，通過專用的檢測設(shè)備（例如接觸網(wǎng)檢測車等）在各種速度情況之下對于接觸網(wǎng)進行檢查。所檢測的主要內(nèi)容為：接觸線的高度、弓網(wǎng)的接觸壓力、彈性以及車體的振動、沖擊以及速度等方面的參數(shù)。在具體檢測時可以先低速后高速進行，逐步提升檢測速度，直到達到設(shè)計速度為止。
3 結(jié)語
總之，接觸網(wǎng)是高速電氣化鐵路工程中的重要組成，接觸網(wǎng)的施工質(zhì)量對高速電氣化鐵路的正常、安全運行有一定的影響，因而提高接觸網(wǎng)的施工技術(shù)水平非常重要。雖然我國接觸網(wǎng)的施工水平在近些年來得到極大的提高，但畢竟技術(shù)方面的研究時間尚短，相比其它發(fā)達國家依然存在一定差距，施工過程也存在一些問題亟待解決。因此，筆者建議應(yīng)主要改進高速接觸網(wǎng)的施工技術(shù)，以保證高速電氣化鐵路運行的安全性和經(jīng)濟性。
摘 要：電氣化鐵路電磁干擾及雷擊等因素對鐵路通信、信號專業(yè)信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性影響很大，穩(wěn)定、可靠的接地裝置或引流地線不僅可以保護通信設(shè)備安全和人身安全，同時可以提高設(shè)備的使用壽命，降低誤碼率，提高信號傳輸?shù)目煽啃?。我國西北地區(qū)有很大面積的地質(zhì)屬于極旱荒漠地區(qū)，新疆紅淖三鐵路地鄰安西極旱荒漠國家級自然保護區(qū)，地質(zhì)以巖石、風化石、沙石、棕漠土為主，土壤電阻率大于500Ω?m，針對這種地質(zhì)情況對電氣化鐵路地線施工進行了研究。
關(guān)鍵詞：極旱荒漠；電氣化鐵路；地線；施工
1.工程概況
中鐵四局集團電氣化公司承建的紅淖三鐵路總體走向由南向北自甘新交界處的蘭新鐵路紅柳河車站引出，跨紅柳河后折向西北，經(jīng)哈密市星星峽鎮(zhèn)、雙井子鄉(xiāng)，沿東天山邊緣西行經(jīng)伊吾縣下馬崖鄉(xiāng)，終點至伊吾縣淖毛湖礦區(qū)。線路途徑地區(qū)為戈壁荒漠，氣候干燥，蒸發(fā)量大，地下水資源匱乏，年降水量43.4mm，年蒸發(fā)量3301.6mm，年相對濕度20%～36%。新疆紅淖三鐵路S10標工程標段內(nèi)共計158組地線，其中通信干線電纜屏蔽地線74組，無線鐵塔防雷地線21組，視頻監(jiān)控防雷地線22組，信號地線41組。
2.地線施工關(guān)鍵技術(shù)
2.1 接地體的埋設(shè)
傳統(tǒng)的接地體的埋設(shè)方式大致有垂直接地、水平敷設(shè)、網(wǎng)狀接地等。在高土壤電阻率地區(qū)，確定合理的接地體埋設(shè)方式，是接地施工的關(guān)鍵，埋設(shè)方式確定不合理將直接影響施工的便利、接地阻值的高低、施工成本的大小等。
2.2 降阻劑的應(yīng)用
降阻劑應(yīng)用施工工藝問題，各項指標都合格的降阻劑還要通過合理的施工和正確的施工工藝才能發(fā)揮降阻效果，如不能正確施工同樣會對接地體產(chǎn)生腐蝕，或不能發(fā)揮應(yīng)有的降阻效果。比如降阻劑的均勻施加問題，脫節(jié)現(xiàn)象，埋深問題，回填土問題等，如果有一個環(huán)節(jié)發(fā)生問題，就會影響降阻劑的降阻效果或?qū)拥伢w造成腐蝕。
2.3 接地電阻理論計算公式
3.解決方法
3.1 接地體的埋設(shè)
根據(jù)本工程的實際情況，考慮到工程項目所在地周邊均為戈壁，地形地貌無明顯變化，取土換土困難，且土壤電阻率隨土壤深度變化不大。綜合考慮其經(jīng)濟性、合理性和施工難度等，接地體的埋設(shè)采用深埋式水平敷設(shè)接地極與降阻劑的方式進行降阻，使接地電阻滿足設(shè)計標準。
3.2 降阻劑的正確使用
槽內(nèi)采用小型預(yù)制模具、極架，將接地體放置在槽的中央（離開地面），保證接地極四周等距不小于40mm、降阻劑均勻施加，接地體被均勻包裹在降阻劑中間，連續(xù)無脫節(jié)現(xiàn)象。對土壤電阻率較大的施工點，回填土采用換填細土，保證細土回填300mm以上，回填時防止破壞降阻劑表面的完整性，影響降阻效果。
3.3 簡化計算公式
針對公式中參數(shù)誤差、指數(shù)函數(shù)因素，根據(jù)多年施工經(jīng)驗并參考有關(guān)接地電阻計算公式，在考慮使用降阻劑后，當水平接地極采用寬度≥25mm×4mm的扁鋼、地溝尺寸為圖1所示時，簡化計算公式。
根據(jù)上式，為便于計算，以紅淖三鐵路地線施工中接地角鋼長度L=2.5m為例，簡化后計算公式見以下3個計算公式。
多根水平接地極作為一組地線時，可忽略接地極之間連接扁鋼（圓鋼）的降阻效果。
4.地線施工
4.1 施工準備及地線坑開挖
首先做好技術(shù)資料的準備和地線測試用儀器儀表的準備工作，同時檢查、校核所用儀表，要保證其準確、靈活，測試端線連接可靠，所用施工機械及工具車輛處于良好狀態(tài)。然后根據(jù)地線設(shè)置位置及施工規(guī)范有關(guān)要求，在擬設(shè)地線工作區(qū)域內(nèi)測量大地電阻率，同時廣泛收集地質(zhì)資料，進行比選有利地質(zhì)及計算理論電阻。
具體施工，先在地上挖寬600mm～ 800mm、深1000mm～1200mm的溝，溝的長度隨接地極增加而增加，然后沿溝兩側(cè)垂直于溝的方向開挖寬度為400mm～600mm、深1000mm～1200mm、長度為2500mm的支線溝（相鄰接地極之間間隔為接地極長度的2倍）。在所有溝底再挖寬、深均為200mm的小槽，槽內(nèi)采用小型預(yù)制模具、極架，將接地體放置在槽的中央（離開地面）。
施工重點注意事項：
①線埋設(shè)深度必須在凍土層以下；
②地線焊接防止虛焊、假焊；
③焊接處采用刷銀粉漆等方式防止腐蝕。
4.2 降阻劑調(diào)制、澆灌、包覆、初檢、復(fù)檢
首先在施工前檢查：孔的尺寸、形狀等符合有關(guān)要求，四壁較平整，內(nèi)無雜物；水平接地極水平居中，離溝底距離不小于30mm且較均勻；接地引下線已按相關(guān)行業(yè)要求涂刷防銹漆并已初凝。
降阻劑調(diào)制，以配制1桶BST-Ⅲ防腐型長效接地降阻劑為例，來說明降阻劑的配制及澆注方法。
現(xiàn)場準備1個能裝40kg水的圓桶和1根直徑25mm～30mm、長1000mm～ 1200mm的木棒，將25kg降阻劑的基液倒入圓桶內(nèi)，按水∶降阻劑=0.6∶1.0的比例拌和均勻，邊加水并充分攪拌直至成黏糊狀。水平接地用水量以剛好能夠潤濕全部干粉并可攪拌成糊狀即可。加水量不宜過多，過大的加水量會延長施工時間。如有條件用攪拌機最好，（無條件可在現(xiàn)場選擇一平地，上鋪鐵板，用鐵鍬攪拌均勻）。
將調(diào)制好的降阻劑輕輕倒入模具中、均勻施工直至全部無遺漏地包覆住水平接地極，并初測包覆厚度不小于40mm，扁鋼周圍充實，不足時要及時補充。待降阻劑初凝后，詳細檢查降阻劑包覆應(yīng)表面均勻、充分無遺漏、無雜物混入，包覆體厚度最薄處不少于40mm，不足時要補充降阻劑。
4.3 回填及測試
待降阻劑初步凝固后即可進行回填，首先在溝內(nèi)撒少量的水，使溝底表面潮濕，然后用底層細土回填，每回填30cm厚人工夯實一次，保證回填土密實，再回填從原坑中挖出的上層土石（土石中不得有雜草等異物），遇有部分巖石地帶或土壤電阻率較高地段時進行換土回填?；靥钔粮叱龅孛?0cm～20cm，作為防沉層。地線溝位于易沖刷的地段時，回填后采取防沖刷措施，用水泥砂漿護面或砌石灌漿等。
測量接地電阻時，應(yīng)將接地引接線與設(shè)備分開，使接地電阻僅為接地裝置在土壤中的接地電阻值。
施工完畢后，進行工器具清點歸整，施工過程中產(chǎn)生的垃圾進行清撿，做到工完場清、料清。人工或機械進行場地平整，恢復(fù)施工區(qū)域原有地貌，做好環(huán)境保護工作。
5.質(zhì)量控制
施工前組織有關(guān)人員認真熟悉圖紙，領(lǐng)會設(shè)計要求，編制切實可行的施工方案，制定保證工程質(zhì)量的技術(shù)措施，施工前對有關(guān)施工人員進行技術(shù)交底并填寫技術(shù)交底記錄。
作業(yè)人員嚴格按施工方案和作業(yè)指導(dǎo)書的規(guī)定進行作業(yè)，保證工序質(zhì)量符合要求，關(guān)鍵工序和特殊工序的施工，技術(shù)、質(zhì)檢人員應(yīng)跟班指導(dǎo)和檢查。
強化質(zhì)量監(jiān)督，嚴格實行質(zhì)量否決權(quán)，對不合格的工程必須返工處理。
為保證工程質(zhì)量，所使用的計量儀器儀表，都應(yīng)在計量檢定合格證有效期內(nèi)使用，所用施工測量及調(diào)校儀器、儀表的精度等級應(yīng)滿足施工技術(shù)要求，以確保檢測的準確度。
結(jié)論
本技術(shù)采用了中性的物理降阻劑，無毒無腐蝕，增強了地線的抗腐蝕能力，提高了使用壽命，有利于環(huán)境保護，真正實現(xiàn)環(huán)境零污染。解決了極旱荒漠地區(qū)電氣化鐵路地線阻值很難達標的難題，通過開展技術(shù)研究，提高了施工效率，降低了施工成本，對今后相關(guān)電氣化鐵路在同類地質(zhì)條件施工中起指導(dǎo)作用。