提高高速铁路牵引供电系统可靠性的探讨

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 提高高速铁路牵引供电系统可靠性 的探讨 【摘 要】针对当前高速铁路牵 引供电系统存在的主要问题，从设计、 施工、运营管理等环节，探讨有效预防 和减少高压电缆故障、雷击故障、电气 绝缘故障及增强供电系统灵活性等方面 的措施和建议，以提高高速铁路牵引供 电系统的可靠性。 中国论文网 /8/view-12870239.htm 【关键词】高速铁路；牵引供电； 可靠性；措施 高速铁路牵引供电系统主要由牵 引变电所、馈电线、接触网、回流线等 组成，是高速铁路的重要组成部分，一 旦牵引供电系统发生故障，将给高速铁 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 路运输造成严重影响。因此，有必要采 取措施提高牵引供电系统的可靠性，确 保高速铁路安全可靠运营。 1 牵引供电系统主要存在问题及 分析 根据近年来已建成运营的京沪高 铁、青荣城际客专运行状况的调查统计， 牵引供电系统主要存在 5 类常见问题： 高压电缆故障、雷击故障、电气绝缘故 障、新线施工遗留缺陷和接触网受异物 侵害问题。 1.1 高压电缆故障分析 高速铁路的牵引变电所、开闭所、 AT 所、分区所的 27.5kV 馈出线大部分 采用高压电缆架设，进出高压室开关柜 的线路也大都采用高压电缆敷设。但由 于存在高压电缆材质不良，电缆敷设不 规范，电缆金属护套接地方式选取不当， 以及对电缆的监测和维护不到位等原因， 导致高压电缆故障频繁发生，影响供电 安全。 1.2 雷击故障分析 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 高速铁路正线区间部分采用桥梁 架设方式，接触网通常处在距地面较高 的位置，在线路经过平原或地域空旷地 带，由于避雷措施设置不合理，防雷接 地不良等原因，接触网极易遭受雷电侵 袭，引发供电故障。 1.3 电气绝缘故障分析 电气化铁路牵引网结构相对复杂， 导线数量较多。如京沪高铁线主要采用 AT 牵引供电方式，而青荣城际线则采 用带回流的直接供电方式，供电方式不 同至使导线的架设方式、绝缘距离要求 也不尽相同。但由于工程设计和实施中 对导线的绝缘间隙设置不合理，控制不 到位，日常运营管理中对绝缘部件清扫 不及时，对导线附近的建筑物、树木、 鸟窝、覆冰等物体防护处置不当，容易 造成电气绝缘不良而引发接触网接地故 障。 1.4 新线施工遗留缺陷 带有远动功能的隔离开关编号与 调度端监视屏上显示不一致、隔离开关 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 开合不到位，地下敷设电缆头部位有旧 伤，调度端遥信、遥测不准确，误报情 况时有发生，接触网设备连接不牢靠， 螺母松脱，设备引线与接地体绝缘距离 不足等遗留缺陷，对供电设备正常运行 带来潜在的安全隐患。 1.5 接触网受异物侵害问题 高速铁路大都建设在野外，自然 环境恶略，尤其是夏秋季节，经常会出 现大风天气造成接触网上挂异物情况， 工区频繁出动上线处理，给设备管理单 位带来严峻的考验。尤其是线路周边反 光膜、塑料袋等漂浮物挂到接触网设备 上不仅影响动车组受电弓正常取流的同 时还会造成接触网跳闸，接触线烧伤， 进而列车大面积晚点，影响安全运输。 2 提高牵引供电系统可靠性的措 施 2.1 减少高压电缆故障的措施 2.1.1 确保高压电缆材料质量 高速铁路使用的高压电缆应选用 交流、单芯、铜导体，保护层为非磁性 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 金属铠装层的 27.5kV 单项交流交联聚 乙烯绝缘电缆，不得采用 35kV 普通电 力电缆代替。 2.1.2 规范电缆敷设 电缆敷设严格按照工艺标准实施， 电缆在任何敷设方式及其全部路径条件 的上下左右改变部位，都应满足电缆允 许半径的要求，允许弯曲半径不得小于 电缆外径的 20 倍，施工时注意不得损 伤电缆。上下行供电线电缆应分沟敷设， 电缆穿越道路、铁路时，应采用高强度 PVC 管穿管敷设，用作供电线的电缆必 须敷设在电力电缆槽内时，应采取措施 与电力电缆进行隔离。 2.1.3 设置电缆温度在线监测装 置 为加强对高压电缆的在线监测， 应对牵引供电系统所有的高压电缆和电 缆头设置在线温度监测装置，当运行中 高压电缆和电缆头温度异常变化时，监 测装置能及时告警，并提醒值班人员进 行处理。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 2.2 预防雷击故障的措施 2.2.1 确保避雷器运行状态良好 避雷器应选用带有脱离器的氧化 大气过电压保护。在重污染和强雷区应 适当增加避雷器设置数量或增设架空避 雷线。 2.3 防止电气绝缘故障的措施 2.3.1 严格控制导线之间及导线 对地的绝缘间隙 如绝缘锚段关节两悬挂点承力所、 接触线水平距离应大于 450mm；25kV 接触网带电设备距接地体的距离应不得 小于 0.3m。结缘锚段关节处在锚柱距转 换柱之间距转换柱 10m 处设置电连接等， 保证导流畅通。对容易造成树木侵线， 与建筑物绝缘距离不足之处，同时增加 日常添乘的次数昼夜监测和重点区段巡 视次数。 2.3.2 重点处所设置视频监控 为有效预防和减少牵引供电故障 的发生，应在隧道口、大型车站两端、 分相、供电线上网点等接触网的重要处 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 所设置视频监控装置，实现远程实时监 控。 2.4 重点处理新线施工遗留缺陷 2.4.1 合理安排巡视，提高巡视 质量 维修人员每周至少 1 次的定期巡 视设备是必不可少的，同时在季节交替 时期，加强对隔离开关开合情况及其引 线绝缘距离、导线与接地体、树木的绝 缘距离，接触网设备易发生松、脱、卡、 磨、裂处等进行重点巡视。 2.4.2 加大远动设备的调试力度 每周定期对断路器、隔离开关等 进行调试，观察调度端遥测、摇信情况 是否与现场相一致。定期组织维修人员 开展季节性应急演练、接触网故障模拟 演练，检验监控设备的灵敏性和精确性。 2.4.3 合理安排检修时间、制定 检修方案 要根据检修方案的要求，逐条进 行维修作业，对设备缺陷进行整理并及 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 时销号，同时关键处所加大检修力度。 2.5 减少异物对接触网的侵害 2.5.1 加大接触网异物清除力度 维修人员可以通过提高登乘频率， 不间断巡视并清除铁路附近易被大风吹 起的杂物。同时深人调查沿线环境，掌 握铁路沿线大风天气下易造成异物挂网 处所的具体位置，并将重点区段纳入每 日巡视计划。维修人员还要经常性地进 行演练，提高清除作业的效率。 2.5.2 减少鸟害对设备安全的影 响 春冬交替时节，侯鸟筑巢频数增 多，维修人员要提高巡视次数、坚持当 天鸟巢当天清除原则、并在易筑巢地区 加装风车驱鸟器、锚柱棘轮处、腕臂支 撑与支柱联结处要进行人工封堵，同时 在隔离开关处加装除鸟刺，最大限度降 低鸟巢对接触网的安全运行影响。 3