高速铁路中的牵引供电系统及接触网供电系统刍议

顾鸣

摘要：高速铁路是当前我国铁路运输也发展的一个重要趋势，随着新旧动能转换时代的到来，我国铁路运输运行也基本实现了动能转换。当前的高速铁路运输运行能源主要以电能为主，因此做好其供电选择工作就显得尤为重要。基于此，本文重点对高速铁路中牵引供电系统与接触网供电系统进行了探究。

关键词：高速铁路；牵引供电系统；接触网供电系统；探究

一直以来，铁路运输业都是带动区域经济发展、推进社会现代化进程的重要形式之一，经过多年的发展，我国的铁路运输业也取得了巨大的进步，特别是在新旧动能转换实施背景下，电气化列车已经成为了当前铁路运输的主要列车类型。尽管电气化列车的应用可以在较大程度上降低列车的能耗及成本支出，但是在实际的运行过程中，其供电系统极易受设备及天气因素的影响，进而导致一些故障的发生，给列车运行带来尤为严重的影响。就现阶段高速铁路而言，其主要的供电系统为牵引供电系统[1]，如何在高速列车运行过程中，对这两种供电系统出现的故障进行有效的预防和处理，也称为当前铁路运输部门工作的一项重点内容。

一、高速铁路供电系统概述

1、牵引供电系统

所谓的牵引供电系统，指的就是为高速铁路机车提供电能消耗的工作系统，其主要是由牵引变电和牵引网两部分组成，其中牵引网主要是由接触网和馈电线组成。就牵引供电系统而言，其主要功能为将某个地区的电能通过系统传输为附近的高速铁路运输提供相应的电能支持。牵引供电系统在实际的工作过程中，较为常用的两种供电形式主要是由直流电和交流电两种类型，但是在当前应用相对广泛的是交流电。相比于直流电，交流电在满足牵引供电系统电流需求方面发挥着非常积极的作用，并且来说，交流电在保证列车行驶过程中的安全性方面也同样发挥着非常的作用。

2、接触网供电系统

对于接触网供电系统而言，它是牵引供电系统尤为重要的一部分，在保证牵引供电系统稳定运行方面发挥着非常积极的作用。其主要的工作原理为：在列车运行过程中，通过受电弓从接触线上取流，实现对于电能的控制和传输。现阶段接触网供电系统主要是由支撑结构、定位装置、电力元件、接触悬挂以及绝缘子组成[2]。在其实际的工作过程中，更多的是通过专用导线结合一些其他电缆辅助电力进行传输，当前接触网供电方式为单边供电和双边供电两种形式，但是现阶段较为常用的为单边供电，双边供电尽管也被应用到接触网供电过程中，但是这种方式一旦发生双生故障，会给后续的维修工作带来诸多的困难，因此，双边供电方式并未得到大范围的使用。此外，对于接触网供电系统而言，其还可以被应用于面积较大的铁路供电当中，但就当前的技术水平而言，大面积供电更多的是被当做临时替补供电措施，来保证高速工作的安全高效运行。

二、高速铁路供电系统故障概述

就当前高速公路供电系统而言，在其运行过程中，不可避免的会出现相应的故障，特别是牵引供电系统。现阶段高速铁路供电系统故障主要为瞬时性故障、永久性故障、可恢复性故障及不可恢复性故障四种类型。首先是瞬时性故障，导致高速铁路牵引供电系统出现瞬时性故障的主要原因为接触网绝缘子部分由于受环境等因素的制约，使得其绝缘性能降低，这样就极易导致接触网短路现象的发生；其次是永久性故障，所谓的永久性故障，指的就是供电系统元件发生质量故障，例如断路器故障或者是线路接地故障等等，一旦出现这里故障，应及时的对其故障类型进行分类，然后有针对性的采取相应的措施，只有这样，才能降低故障所带来的危害[3]；再次是可恢复性故障，简单来说，可恢复性故障指的就是当供电系统故障对列车影响相对较小时，可以恢复对于列车正常供电的故障类型的统称，这类故障通常对于高速铁路运行影响不大；最后是不可恢复故障，对于不可恢复故障而言，其经常发生在大面积电路设备故障中，当前对于这类故障的主要解决方法为等待牵引供电系统恢复电力供应。

三、解决高速铁路中的牵引供电系统及接触网供电系统故障的具体措施分析

1、对供电系统电路设计进行完善

要想对高速铁路中牵引供电系统及接触网供电系统故障进行解决，个人认为，对供电系统电路设计进行完善是其中非常重要的一项措施。在具体的工作过程中，首先，应保证相关设计符合现行的规范标准，简单来说，对于高速铁路牵引供电系统及接触网供电系统而言，由于其大部分都是安装在野外，且安装方法为露天安装，因此，在实际的安装过程中，对其相关设计有着非常高的要求，因此，在设计过程中，设计人员应根据现场实际的情况，严格按照具体的要求，来实现对于电路的设计；其次，在具体的设计过程中，应对相关保护装置进行设置，以此来保证高速铁路牵引供电系统的安全稳定运行；最后，铁路部门还应对牵引供电系统中的元件进行及时的维护和更换，一旦发现有元件发生损坏，应及时对于对其进行更换。除此之外，在具体的设计过程中，应尽量的简化线路设计和选择质量较好的电路元件，以此降低设备故障率。

2、就系统保护装置进行科学合理的设置

就供电系统保护装置进行科学合理的设置同样是其中尤为重要的一项措施。通过设置系统保护装置，可以在较大程度对牵引供电系统及接触网供电系统故障进行有效预防。在具体的工作过程中，首先，相关工作人员应对距离保护装置进行合理的设置，这样可以有效的降低供电系统在面对电流不稳定时的损害[4]；其次应对电流自动切断装置进行设置，其主要目的就是当供电系统出现不稳定这类不良问题时，可以自动切断电流输送，以此来保证牵引电路供电系统的良好运行；其次，应重点对于快速自动合闸装置进行科学有效的设置，这种装置可以有效的降低瞬时性故障对于高速列车运行的影响。

3、做好牵引维修相关管理工作

做好牵引维修相关管理工作同样是解决高速铁路中牵引供电系统及接触网供电系统故障的重要措施之一。在具体的工作过程中，首先，铁路部门应重点对维修工作人员进行有效的管理，维修工作人员作为预防接触网供电系统与牵引供电系统出现故障的主体，在解决相关故障方面发挥着非常重要的作用，因此，在对其进行管理工作过程中，应重点在人才选拔、人才专业能力培养以及职业素养等方面进行重视，只有这样，才能在面对故障时，相关作业人员能够及时、准确的对故障进行判断和处理；其次，在高速列车运行过程中，一旦列车出现故障，同样会对供电系统带来一定的影响，因此，做好列车的维修管理工作也显得尤为重要，在具体的工作过程中，铁路运输部门应委派专业的维修人员对高速列车进行维修，重点对新型供电系统进行研发和应用，这样对于实现铁路运输事业的发展具有着尤为重要的意义。

综上所述，在当前社会发展过程中，高速铁路在其中发挥着非常积极的作用，但是就现阶段我国的高速铁路而言，其在实际的运行过程中，其供电网络由于受相关因素的影响，极易出现各类故障。因此，对于现阶段的高速铁路运行而言，在其实际的运行过程中，只有针对供电系统的具体特点以及故障类型进行正确的认知，并以此为基础采取相应的措施，才能更好的对故障进行处理及预防，最终实现牵引供电系统的安全管理。

参考文献：

[1]王晓.高速铁路接触网防雷措施研讨与应用[D].中国铁道科学研究院，2018.

[2]李松楠.高速铁路牵引供电系统的安全可靠性管理[J].时代农机，2017，44（08）：126-127.

[3]李昂.高速铁路中的牵引供电系统及接触网供电系统研究[J].中国设备工程，2017（13）：162-163.

[4]吴硕.电气化铁路列车运行系统可靠性分析[D].大连交通大学，2017.