高速铁路牵引供电安全技术发展及展望
贵广铁路有限责任公司 任永华
摘要：近几年来，我国科技技术迅速发展，铁路运输业在技术方面遥遥领先，高速铁路的开通及营运给人们的生活带来了很大便利及进步，。而作为高速铁路的核心技术高速铁路牵引供电技术支持着整个高速铁路的安全运行，所以深入分析高速铁路牵引供电系统的故障及原因，及时修理严加防范，加强电气化施工方案研究，安全维护，保证运营安全，加强标准化建设和技术管理。利用最新的RAMS理论作为高速梯路接触网技术方案的主要优化措施。更好的提高和完善我国迅速发展的高速铁路牵引供电技术体系，保证牵引供电系统安全稳定运行。
关键词：高速铁路；牵引供电技术；RAMS理论；接触网优化
引言
近几年来我国高速铁路迅速发展，截止目前，新建高速铁路已达1.3万公里，在国际上都居运行里程和速度的首位。随之而产生的牵引供电技术的设计、施工、检测及运营等技术也在逐步进步，同时，对于高速铁路牵引安全可靠技术方面也有了很大提升，并取得了显著成果，达到了高度总结完善高速铁路电气化技术体系的RAMS的理论的条件，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。
1、高速铁路牵引供电安全技术目前状态
1.1目前供电安全技术现状
原铁道部在开展高铁技术研究的同时，就同步开展牵引供电技术研究工作。牵引供电技术实验也有着焦点和难点，那就是最关乎速度的弓网动力学理论如何创新以及如何全面的实践。首先我国在京津城际的高铁牵引供电实施时，率先引进了国外的SicatH1.0接触网的技术。随后各大主要城市高铁实施中，以武广高速铁路为代表，参照最新国际技术标准,重点借鉴欧洲高速铁路接触网工程建设经验，采用高速接触网系统SiFCAT350方案。而随后的上海、杭州及北京的主线城市等高铁更是将弓网关系的试验速度延长到了每小时400千米。而最初高铁运行的几个主线，如合肥至武汉，武汉至广州等经过三年多时间的安全运行向人们表明了每小时250千米及每小时350千米的标准速度，以我国的技术完全可以做
到保证接触网和牵引供电方案技术的安全可靠性，达到了实现高速时持续稳定运行的目标。而此种变现也显示了中国装备的接触网安全保障系统，跟上并很好的完成了将国外先进技术国产化的目标。而在主要技术方面，也符合了国家为高铁运行安全所制定的众多暂行条例。电气化接触网工程系列，如工程设计标准图，各种施工验收规范等系统性文件逐步发布实施，展现了我国已初步完成了高铁牵引供电技术体系的总体建设目标和方向。
1.2高铁牵引供电运行可靠性现状分析
随着高速铁路与人们的日常生活和我国的经济发展及社会的进步关系愈来愈密切，大家更加关注高速铁路是否能安全稳定可靠。在2004年，我国首先进行并且初步完成了大多运行高速铁路所使用的接触网的RAMS深入分析研究工作；而自2008年后，原铁道部更全面的开展了关于高速铁路接触网是否具有可靠性、牵引供电是否符合牵引供电安全的研究。深入研究接触网是否能可靠运行，这一系列关于高速铁路牵引供电安全技术的课题研究，首先在理论上及技术上给予了高速铁路牵引供电安全方面起到了很好的保障作用。并且将高速铁路上每百条公里范围内的可用性目标都纳入了高铁工程建设的承包合同条款，以此来在实践应用中深刻满足人们对接触网的可靠性是否达到标准。目前，我国的高铁接触网可靠性达到了99.95%。可用性目标达到了0.98的成绩。这种成绩在国际高铁领域可谓都是遥遥领先，极大的避免了高铁接触网的事故发生率。
2、高铁牵引供电系统主要故障与应对防范策略 2.1故障的主要原因
在高速牵引供电系统中，产生故障的原因很多，下面列举几种常见的原因： （1）建设方面的原因。在高铁建设时，施工运用及维护没有按照规程进行，日常管理不到位。高铁建设时设备异常未处理，在高铁建设初步实施时施工管理不到位，材质把关不严、运行设备受电弓、轨道以及线路接口管理不到位等。
（2）外部环境的原因。，运输时外部环境是否有他物进入、极端天气、环境影响（鸟害）等不可预知因素。
（3）接触网失效（如图1所示）：
（4）因接触网故障而引发的一系列牵引供电设备故障。 2.2故障发生原因的深入分析
在高铁牵引供电系统的不同故障中，设备故障最为常见，设备故障占了高铁
图一接触网失效树形图
接触网失效
悬挂失效 支持装置失效 定位装置失效 支柱与基础失效
接触线失效承力索失效吊弦失效线架失效腕臂失效连接部件失效
定位杆失效定位管失效定位线架失效定位销钉失效定位支座失效定位挂钩失效定位支柱失效基础失效
中心锚结失效张力补偿器失效斜腕臂失效平腕臂失效绝缘子失效承力索座失效定位环失效套管双耳失效
牵引供电系统各类性质的63%。分析各设备故障特点及故障产生的影响，我们可以看出，除去复杂或不明原因造成的故障外，产生最大故障影响的则是“其他线断伤”原因，这种附加导线特别是AT正馈线短线原因所引起的故障，是完全可以用专业技术来解决的。另外一种原因是电气化供电的电分相，因为机车操作失误，带电闯入其他分相，或者由于列车控制信号发生故障导致失效而引起的塌网故障。第三种原因是弓网故障，列车如果电弓状态不良，接触网上系统设计与电弓固有振动频率匹配不当。
2.3问题的防范策略
2.3.1在高速设备施工时，应加强建设管理力度，严格执行设计方案。并加强培训工作，将工艺管理标准化，正确使用施工材料及新工艺的运营和维护。在工作环节中最大程度的减少人为操作不标准等造成的设备故障，提高接触网的质量和安全度，减少弓网故障的发生。在检查和检测高速铁路牵引供电设备运行时，提前发现故障的隐患，加强接口联控管理，加快自动电分相装置创新技术的研究和应用，最大限度的避免和杜绝电分相或者塌网故障事故的发生。
3、优化高铁接触网技术的方案
3.1接触网的改善和提高
接触网是是否能提升高铁牵引供电系统安全的关键点。应采用RAMS理论，将高铁接触网作为第一考虑实行的技术方案。把进一步努力完善高铁牵引供电技术、提升牵引供电系统安全可靠稳定运行作为促进高铁牵引供电安全技术发展的主要任务来实行。对不同时速的牵引供电接触网做出不同的改善方式，如我们最常接触250km/h的牵引供电接触网，因为此区段无砟轨道比较多，应推广实施弹链改换为简链的措施，使双弓和线路工务拨道或顺坡的条件发挥更好更强的技术性能，并扩宽技术裕度。因为经试验表明，弹链系列的标准可以完全应对此时速的双弓运行质量要求。而简链则无法达到这么理想的效果。
3.2改进现有的电气化铁路，借鉴现有的电气化铁路的技术。
国家在开始新建200km/h的电气化铁路时，应向250km/h的系列标准积极靠拢，在标准采用上适当的提高。而在局部的设备制造和工艺管理等环节，应积极学习高铁技术，在保证经济性的前提下，尽早实施对成功技术方案的利用。
3.3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。
结语：
随着时代的进步和科技的发展，高速铁路可能占据铁路交通的主方向，那么高速铁路的牵引供电安全技术，将在高速铁路发展的同时占据更大的作用，受到更多的重视。所以，保障牵引供电安全技术的稳定进步和改善提高是其发展的主要目标，在高速铁路迅速发展的同时，将牵引供电安全技术做好是我们最主要的任务。
参考文献：
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关于公布《上海铁路局时速300~350公里高速铁路牵引供电设备停送电管理办法(暂行)》的通知
