摘要：近年来，我国的交通行业有了很大进展，高速铁路工程建设越来越多。在高速铁路牵引供电工程实践中，对于牵引回流的比例分配关系、压接式接触线电连接线夹压接质量的检查、无交叉线岔道岔定位柱处于非标位置时的拉出值调整，现有的规范和标准没有统一、具体的工法或量化的标准进行约束，致使联调联试及运营初期的惯性问题时有发生。本文针对典型问题案例进行分析，提出细化标准和规范工法的建议，有利于从源头卡控工程质量和规避同类问题。
关键词：高速铁路；牵引供电；标准；牵引回流
引言
自第一条电气化铁路宝成铁路宝鸡至凤州段建成通车以来，我国电气化铁路发展迅速，从无到有、由弱变强，从山区走向平原，由普速向重载、高速发展，特别是随着高铁发展，电气化铁路发展走上了“快车道”。根据《中长期铁路网规划》，截至2018年底，我国铁路电气化率已达到70%，电气化铁路体量居世界前列。分析我国铁路牵引供电相关技术与世界其他国家的异同，对于我国铁路牵引供电相关技术持续发展具有重要意义。
1高铁电能质量监测系统发展现状及问题
中国普速铁路的牵引供电电能质量监测系统受资金、技术政策等影响，仅在部分牵引变电所内安装了电能质量监测装置，均为单点监测，未对电能质量进行系统监测。高铁牵引供电系统电能质量监测系统沿用普速铁路的技术政策，也仅在部分牵引变电所加装电能质量监测装置，或利用牵引变电所综合自动化系统对牵引变电所进线电源的电能质量进行分析和统计。目前，高铁牵引供电系统因电能质量问题造成设备损坏或继电保护误动作而影响高铁运营的解决方案均是对供电系统进行事后的现场测量、调查和分析，给出解决方案。目前高铁牵引供电系统电能质量监测系统存在的主要问题：（1）未形成统一的标准体系和技术要求，各电能质量监测系统架构、采集终端、数据格式等要求不统一，各监测系统间无法兼容；（2）单点监测无法对整个牵引供电系统的电能质量状况进行监测并及时捕获因电能质量造成的故障或事件；（3）通过事后测试、调查和分析无法还原事故发生时的实际场景，甚至会偏离事故发生的实际情况，测量结果会存在偏差；（4）目前所有监测均是基于牵引供电系统自身的监测，未对引起电能质量恶化的激励源（动车组）进行监测。
2高速铁路牵引供电几个标准问题的探讨
2.1牵引变电相关技术
我国高速铁路大部分采用AT供电方式，少部分采用直接供电方式，与德国、法国、日本、意大利、西班牙等国家基本相同；我国采用25kV、50Hz交流供电制式，除德国采用15kV、162/3Hz交流供电制式外，其他国家与我国相同；法国、西班牙、日本以及我国牵引供电外电源采用220kV电压等级，德国采用110kV电压等级，意大利采用130kV电压等级；我国变压器采用三相Vv接线，德国、法国、意大利、西班牙等欧洲国家采用单相接线，日本采用SCOTT接线，变压器备用方式均为100%固定备用；法国、意大利、日本及我国馈线备用方式均为上下行备用方式。从供电方式、变压器备用方式、馈线备用方式等方面看，我国牵引变外部电源电压等级是基于电网条件满足列车运输组织，可根据铁路供电需求进行相应选取；国内牵引变压器一般采用三相Vv接线，相比单相接线安装容量大，对电网负序影响较小，相比SCOTT接线容量利用率较高。以上各方面均充分体现我国在铁路牵引技术水平方面的后发优势。
2.2牵引变电所亭设备感知现状
目前，部分牵引变电设备本就具备一定的自动化、智能性，从整体上看，通过互感器、二次回路的采集，继电保护和综合自动化系统的自动诊断、自动控制，断路器、开关的保护动作等，已能确保对电气回路中典型电气故障的准确识别、迅速切除和有效保护。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆变电的主要输入输出电气量及重要设备如变压器的测量、报警等采集已趋于完善。而且，高铁牵引变电所亭建设标准较高，普遍配置视频监控、电缆在线检测、入侵安防、火灾报警、环境监控、动力照明监控等系统，能够对其他部分信息进行相应程度的感知控制。但是，目前绝大部分所亭智能化水平和系统整合程度尚不足以满足物联网感知层的需求，如母线、绝缘、接地、基础等设施状态往往还不能被自动感知，所内各类系统间还缺乏有效通信、相互联控等。
2.3压接式接触线电连接线夹问题
压接式接触线电连接线夹运行中发生脱落原因是线夹卡口公差过大，安装于接触导线上后，卡口与U型螺纹卡子之间存在间隙。由于线夹活动，在压接过程中线夹翘起一边卡口支在了U型卡子棱上，将卡口一边压成了直面，未按照预定压入导线燕尾槽，导致线夹夹持力不足，在列车受电弓高速通过振动下发生脱落。抽查该型线夹库存，抽样显示外形尺寸差距较大，安装时可直接从U型螺纹卡子上方安放进去，未满足工艺要求的“将带有电连接线的线夹本体顺导线方向滑动，使下部卡线口从已安装在接触线线槽中的螺纹卡子开口端移动到螺纹卡子的折弯端，通过螺纹卡子固定在接触线上”，“安装好的线夹轻轻左右扳动应不会脱落，直至确定线夹已稳固安装”。由于线夹生产制造工艺不精细，卡线口开口太大导致预装后不稳固，压接过程中线夹活动将卡口压成直面，夹持力不足，无法牢固锁定接触线。在工程验收时，压接式线夹的安装质量仅依靠生产厂商委托的“仅对来样负责的”产品检验合格报告进行认定，没有可量化的简便易行的手段进行检验。根据现场应用经验，线夹外形尺寸及压接后的尺寸检测也是压接质量的一种检验方法，但误判率高。对于一次成型的压接式线夹，一是要求制造厂家明确该产品外形尺寸及塑性变形后尺寸标准及制造公差，以保证预装后即能形成正常状态；二是卡口尺寸公差过大，对于不满足将线夹沿导线滑动推入U型卡子或线夹预装后啮合不紧密的，禁止安装使用。
2.4技术体系建设
德国设计、施工、验收、运营维护管理执行同一个专业规范，避免了标准间的矛盾，一致性较强。法国标准体系注重理论，需辅以较深的理论功底和实践经验方可得到应用。我国铁路供电技术标准体系涵盖了设计、装备制造、施工验收、运营维护等各个环节，条目全面，为我国电气化铁路快速发展起到了显著作用。但也暴露了一些问题，如针对同一对象在不同规范中规定的侧重点不同，描述口径不完全一致；技术标准中核心技术特征、主要边界条件还不完整；根据现场实践指导修订技术标准的周期较长。
结语
综上所述，在牵引供电工程设计及建设过程中，还有一些项点未形成明确量化的标准和统一的工艺方法，现场施工条件变化时其质量能否达标依赖施工人员的认知和经验，可能会导致诸如地回流烧损设备等质量问题。通过工程实践总结形成统一的广泛适用的工法或标准，则可有效解决新线建设中惯性重复发生的问题，也可用于指导运营线路同类问题的整治。
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论文作者:王超
论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期
论文发表时间:2020/3/17
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