浅谈高速铁路牵引供电安全管理

摘要：高铁牵引供电安全管理是一项较为复杂且系统的工作，其在确保高铁安全运营方面具有不可替代的地位和作用。因此加强对其的研究是非常有必要的，对此本文分析了高速铁路牵引供电安全管理的相关方面，从而为为高速铁路牵引供电安全技术奠定了平稳发展的安全基础。

关键词：高速铁路；牵引供电；安全管理

中图分类号：TU714文献标识码： A

1、高铁牵引供电系统的负荷特性及安全管理的特点分析

1.1、高铁牵引供电系统的负荷特性

高铁牵引供电系统的负荷特性与普通铁路存在着非常明显的区别：

（1）负荷波动频繁。负荷大小与供电臂运行的列车数量、线路坡度及列车运行速度等有关。高铁牵引变电所的负荷会随着两供电臂内列车的数量及其负荷状态随时出现波动。

（2）牵引负荷大。高铁列车具有速度快、高峰时段密度大等特点，而空气阻力会随着速度提高成倍增加，此时的列车牵引力需要克服空气阻力运行，这使得牵引负荷较大，高速列车单车电流可达600～1000A，而普速列车电流一般不大于300A。

（3）高铁列车在高速运行的过程中，常常需要克服空气阻力行进，如果列车想要维持高速行驶，就必须持续从接触网获取电能，这使得列车本身的负载率相对较高，并且受电时间较长。

（4）功率因数高。采用交-直-交动车组，功率因数在0.95以上。

1.2、安全管理特点

高铁牵引供电安全管理的特点主要体现在以下四个方面：

（1）动态性。高铁的牵引供电负荷具有非常明显的移动性和不确定性，并且负荷常常处于不平衡的状态，这使得各种安全问题的发生存在动态变化，一旦出现行车事故或是供电间断，势必会造成巨大的经济损失和严重的负面影响。

（2）反复性。由于牵引供电设备全部设置在露天的环境当中，设备的运行受温度变化和气候条件的影响相对较大，从而使得季节性安全问题反复发生。

（3）复杂性。牵引供电系统的接触网具有非常明显的复杂性，如环境复杂、气候变化无常、没有备用设备等等。

（4）独特性。高铁牵引供电的冲击性负荷非常频繁，且谐波含量较大，同时运行环境的污染也比较严重，这对牵引供电安全管理提出了较高的要求。为此，必须采取有效的措施提高牵引供电安全管理水平，这对于确保高铁安全、稳定、可靠运营具有非常重要的现实意义。

2、牵引供电系统面临的主要安全问题

目前牵引供电系统面临的主要问题有：谐波问题、负序电流问题、功率因数问题、机车过分相问题、接地问题、继电保护问题、弓网关系问题、绝缘配合问题、电磁兼容问题。

1）谐波电流注入供电系统将会对通信系统、控制系统的可靠性带来不利因素，降低用电设备的运行效率。

2）负序电流可以降低用户电能的利用率，引起用户旋转电机转子表面温升过高。

3）机车过电分相时中性段断电出现过电压现象，过电压水平有时能达到击穿接触导线绝缘子的数值，出现的电弧有可能烧损接触网吊弦；机车重新带电时，出现过电流现象，过电流水平可达到机车正常运行电流的5~7倍，过流有可能损害设备的正常寿命、影响继电保护动作正确性。

4）接触网系统是无备用系统，机车通过受电弓与接触网滑动连接，取得电能。机车在运动过程中，存在不同方向的振动，这些振动通过受电弓传递到接触网，接触网随之振动。良好的弓网关系是接触网振动特性和受电弓振动特性一致，两者之间为一个随动系统，使接触网和受电弓保持良好的接触。

5）高压设备的带电部分与设备外壳、大地之间需要绝缘，不同电压等级、不同相别的高压设备之间也需要绝缘。绝缘配合，就是在一个供电系统中，由于存在众多的绝缘部分，通过对各部分绝缘水平（耐工频电压、冲击电压能力）的选择，在满足系统绝缘水平要求的前提下，达到一个技术指标和经济指标的合理水平。绝缘配合问题是近年来电气化铁路研究的重要课题之一，之所以引起重视，是因为在不同的环境下，如果不考虑绝缘配合问题，接地技术措施的应用难以达到预期效果。

3、影响牵引供电系统安全的主要因素

影响牵引供电系统安全可靠的主要因素可分为设备因素、供电质量因素、外部影响因素、系统运行因素、管理因素等几部分。在每部分大因素当中还有很多小因素，本文主要将各类影响因素列表如下，见表1：

表1牵引供电影响的因素

4、加强牵引供电安全管理的措施

现代社会，高速铁路已经成为一种先进、重要、快速的运输手段，保障牵引供电系统的正常运转非常重要。

4.1、强化高速铁路专业人员技能，提高安全技能

想要达到电气化高铁牵引供电体系的安全要求，确保电气化高铁运行的安全有效进行，保障牵引供电体系的正常化运转，一是强化高铁安全专兼职人员培训。组织安全管理人员培训班，进行安全法律法规、安全管理技能知识培训，促进高速铁路牵引供电的安全管理。二是组织高铁维护人员的培训班，加强安全管理知识学习，提高其安全技术能力；定期组织高铁技术业务研讨班，分析维护高铁安全工作中存在问题，提出解决问题的思路，使各班组安全管理的经验、教训资源共享，达到共同提高的目的。三是强化员工的高铁安全意识培训。将安全培训与培训基地建设相结合，将员工培训与安全培训相结合。将安全培训内容纳入员工技能培训的课程中，一体培训、一体考核，严格安全培训准入制度。

4.1.1、增强过程监控力度

对于工作人员的管理要加大监控的力度，若遇到问题，必须及时进行改正，避免后期再在同样的事情上犯错误，继而产生不必要的损失。同时加大考核力度，一定要对工作人员进行定期或者不定期的考核，一定要保证工作人员不能怠慢工作，用严格的规范标准要求自己，出现问题时，在尽量减少损失的前提下，保障问题的圆满解决，追究问题人员的责任，提高工人人员的警惕性、工作的严谨性，这是保障安全的重要手段。

4.1.2、增强创新管理意识

对人员的管理方面，要注重不断增强创新意识，加强管理制度的规范性，不断更新管理条例，运用新的管理手段增强团队意识，还要注意在不增加劳动强度的大前提之下，提升管理的水平和电气化高铁牵引供电体系的安全性以及稳定性，进而使机车的营运质量得到提升。

4.2、规范完善台账精细化管理

规范和完善各种设备台账履历，梳理细化设备台账格式和内容，做到及时更新，使台账具有可追溯性和时效性。对设备发生的变化，要明确台账更新的流程和相关责任，以点带面，提高高速铁路安全技术资料管理水平。

4.3、提高牵引供电设备质量

想要达到电气化高铁牵引供电体系的安全性和可靠性，就要利用先进的装备、信息化手段不断加强管理，保障设备的安全性，例如在高铁运行的牵引供电系统的管理过程中，可以采用SCADA系统（数据采集与监视控制系统）对现场的运行设备进行监视和控制，进而逐渐提升设施的安全性和可靠性。为了确保没有工作人员值班依然可以正常营运，在体系里可以使用远动视频装备来进行管理，这样不但可以保障机械的正常运转，还能够有效减少人力资源的浪费。同时还可以运用电阻测试仪、红外成像等高科技设备进行监控，这对于提升设施的监测标准和确保营运的有序性及安全性都是非常重要的。

4.3.1提高“天窗点”设备检修利用率

接触网设备的检修维护主要利用列车运行途中不铺化列车运行线或调整、抽减列车运行为营业线施工和维修的时间进行。成立组织机构，加强领导，逐级负责的原则，制定“天窗”管理办法，用制度约束落实，加大天窗管理、认真考核天窗兑现率，使天窗利用率达到100%。同时加强设备检修，考核设备检修，提高行车设备运行质量 。

4.3.2绝缘清扫

为确保高速铁路牵引供电设备在雪、雾等恶劣天气下的正常运行，防止出现大面积绝缘子污闪。根据所建立高速铁路重污区台帐，合理组织人员进行绝缘清扫，按照瓷质绝缘子必须进行一次人工清扫，复合绝缘子采用小型水冲洗机、水冲洗列冲洗，水冲洗作业漏冲洗的绝缘子进行人工清扫的原则。一是瓷质绝缘子采用停电人工清扫结合带电水冲洗列冲洗。二是复合绝缘子采用停电小型水冲洗或带电水冲洗列冲洗。水冲洗作业漏冲洗的绝缘子要补充进行人工清扫。做到一片不漏、一棒不漏、不留死角。

4.3.3主导电回路测温

根据设备运营单位制定测温计划，并结合设备的实际运行情况利用测温仪器对牵引供电设备主导电回路、接续点、上网点、电缆接头线夹等处所进行检测，参照所测环境温度和设备温度进行对比，及时发现设备隐患，预防设备故障，确保牵引供电设备安全运行

4.3.4检查补偿装置及线岔卡滞、坠砣a值超标、线索张力过大、电连接及隔开引线过紧过松、上网点连接状态不良、附加导线间距不足、附加导线对地距离不满足规程要求等安全隐患，组织设备管理单位通过步行巡视、上网检查、添乘巡视等方式对线索驰度进行检查。

4.3.5根据高铁速设备的特点和季节天气的变化，要有针对性的开展防鸟害、危树整治、防洪、防雷击、防风、防冰柱、防寒、防断、防磨、电缆等专项检查，通过开展专项检查，全面提升高速铁路设备运行质量。

4.5、编制事故应急预案

由于牵引供电系统本身的特殊性，常常会出现各种突发性事故。为此，必须编制科学合理、切实可行的安全应急预案，这是处理突发事故的根本保障。一是完善抢修预案，对抢修预案进行模块化管理，制定各种突况下的具体安全应对措施。二是有针对性地制定演练项目，将非正常应急处置纳入常态化管理，增强应急处置的实效性。三是定期组织应急演练，要按照“一处一案、一事一案”的要求，全面提高抢修效率，缩短抢修时间；不断提高应急抢修能力。四是是对抢修工料具，储备的应急物资进行经常性的检查、维护、保养，确保其完好、可靠。

4.6、加强接触网的全面管理

接触网因为是大型的现场定制工程组合的设备设施，他的性能和安全可靠性是否能完善的发挥，完全取决于设计制造和现场施工。所以应做好建设和管理的各个环节，来保证此设施的安全稳定。

总之，牵引供电系统是电气化铁路的重要的组成部分，确保其安全是非常重要的，因此需要引起我们的重视，对此本文分析了高速铁路牵引供电安全管理，以期提供一些借鉴。

参考文献

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