淺談鐵路牽引變電設備安全穩(wěn)定性提升措施

冉輝

摘 要：在我國鐵路電氣化的建設發(fā)展進程中，鐵路牽引變電設備是其中不可缺少的內(nèi)容，它主要是向電力機車提供牽引用電能的設備，有接觸網(wǎng)設備和牽引變電所等組成部分，對于高速鐵路的安全穩(wěn)定運行起著重要的作用和意義。我們要分析影響鐵路牽引變電設備的安全運行因素，針對其中存在的問題，提出科學合理性的解決對策，從而更好地提升鐵路牽引變電設備的運行效率。

關鍵詞：鐵路牽引；變電設備；安全穩(wěn)定

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A

在我國的電氣化鐵路建設過程中，為電力機車提供牽引用電能的設備主要依賴于鐵路牽引變電設備，牽引變電設備可以將高壓輸電線輸送來的電能，實現(xiàn)降壓處理和變流處理，將其傳送給接觸網(wǎng)，繼而為電力機車提供電能。由此可見，鐵路牽引變電設備對于高速鐵路的機車運行有著不可忽視的重要作用，突顯出其不可替代的重要現(xiàn)實價值和意義。我們要重視鐵路牽引變電設備的運行影響因素，并提出提升高速鐵路牽引變電設備的安全穩(wěn)定性的措施。

一、鐵路牽引變電設備的運行現(xiàn)狀及問題分析

在現(xiàn)代科技不斷進步和發(fā)展的形勢下，為了確保鐵路牽引變電設備的安全穩(wěn)定運行，需要將先進的工藝和材料應用于鐵路電氣化系統(tǒng)之中，實現(xiàn)對舊工藝和舊材料的更新改造。在現(xiàn)有的鐵路牽引變電設備的運行過程中，存在如下方面的問題：

1.螺栓式T型線夾

這種螺栓式T型線夾主要依賴于壓舌的點，實現(xiàn)導電接觸和連接。然而，由于人工壓接螺栓的方式難免存在力矩方面的偏差，這就會引發(fā)電回路押解不良的問題。同時，由于檢修的過程中需要打開T型線夾，其中存在復雜的精密零部件，這就增加了檢修作業(yè)的難度。另外，由于外在環(huán)境的不確定性變化影響，鐵路牽引變電設備還存在牽引負荷量加大的現(xiàn)象，這就使相對狹小的螺栓式T型線夾出現(xiàn)熱積累的現(xiàn)象，引發(fā)線夾燒傷和損壞的現(xiàn)象。

2.舊式的網(wǎng)開關接地防雷系統(tǒng)

鐵路牽引變電設備容易受到外界環(huán)境的干擾和影響，致使其容易出現(xiàn)饋線跳閘的問題，并牽連相鄰近的變電設備。同時，舊式的網(wǎng)開關接地防雷系統(tǒng)還存在自身的缺陷性，出現(xiàn)高壓大電流反擊燒傷牽引變電設備的問題。

3.需要較長的故障診斷時間

當鐵路牽引變電設備出現(xiàn)故障的時候，如果需要較長的故障診斷時間，無疑會貽誤維修時機。由于現(xiàn)有的變電所的故障告警方式是采用文字告警的方式，并在主接線圖的下方顯示，容易出現(xiàn)顯示信息繁雜而導致故障告警信息被忽略的現(xiàn)象，或者信息過多而導致維修人員篩選和診斷的時間較長的問題，這樣，就極大地影響了對鐵路牽引變電設備的維修效率。

二、提升鐵路牽引變電設備的安全穩(wěn)定性的措施

1.運用新工藝和新材料，提升鐵路牽引變電設備的運行安全穩(wěn)定性

針對原有的螺栓式T型線夾存在主導電回路壓接不良、維修不便、熱積累的現(xiàn)象和問題，可以采用新型的壓接式線夾替代原有的螺栓式T型線夾，這是由其優(yōu)勢性能所決定的，具體表現(xiàn)為：（1）這種新型的壓接式線夾在不同的截面條件下，可以由相配套口徑的壓接鉗設備，進行一次壓接成型，從而極大地避免了原有的螺栓式T型線夾因人工緊固而產(chǎn)生的力矩不均衡的現(xiàn)象，有效地避免牽引變電設備的主導電回路發(fā)熱損毀的現(xiàn)象。（2）這種新型的壓接式線夾不同于舊式的螺栓式T型線夾，舊式的螺栓式T型線夾有8個螺栓，而新型的壓接式線夾只有兩個螺栓，并且采用雙備母并帶防松的鎖片，具有維修便利的特點。經(jīng)過檢測，這種新型的壓接式線夾的運行效果良好。

2.補強接地及防雷保護措施

為了提升鐵路牽引變電設備的運行安全性和穩(wěn)定性，要針對鐵路牽引供電設備中接觸網(wǎng)受環(huán)境影響因素明顯的特點，對原有的網(wǎng)開關接地防雷系統(tǒng)進行如下優(yōu)化措施，以更好地提升鐵路牽引變電設備的運行效能。

（1）補強鐵路牽引變電設備中的接觸網(wǎng)分相處電動隔離開關的本體接地和機構(gòu)箱接地，改變原網(wǎng)開關接地防雷系統(tǒng)中的接觸網(wǎng)分相隔離開關本體和機構(gòu)箱共用接地的現(xiàn)象，將鐵路牽引變電設備的開關本體和機構(gòu)箱接地進行分開設置，并使高壓和低壓接地絕緣相分隔，這樣就可以較好地避免鐵路牽引變電設備的接觸網(wǎng)故障狀態(tài)時的高壓大電流對低壓變電設備的影響。

（2）通過添加防浪涌保護器的措施，提升鐵路牽引變電設備的防雷能力。在添加防浪涌保護器的舉措和設計過程中，其添加方式是由變電所向接觸網(wǎng)開關供電電源、接觸網(wǎng)分相機構(gòu)箱內(nèi)的電源線路的前端布設和添加，通過這種增設防雷保護裝置的方式，獲得更佳的防雷效果。

（3）為了避免鐵路牽引變電設備的放電現(xiàn)象，可以采用在接觸網(wǎng)隔離開關機構(gòu)箱的底部加裝絕緣板的方式，實現(xiàn)對二次線的整理，并使其與箱體保持適當?shù)木嚯x。

由此可見，我們要汲取原有的鐵路牽引變電設備的接地系統(tǒng)中存在的問題，針對其接地狀況及無防雷保護的狀態(tài)，采用針對性的舉措，以更好地增強和提升鐵路牽引變電設備的安全性和穩(wěn)定性，通過不同的整治措施，減少或避免因接觸網(wǎng)絕緣子閃絡而引發(fā)的低壓設備的燒壞現(xiàn)象。

3.縮短對鐵路牽引變電設備的故障判定和診斷時間

在原有的變電所運行狀態(tài)下，會出現(xiàn)告警信息繁雜而導致故障診斷和判定時間延長的問題。針對這一故障現(xiàn)象和問題，我們要創(chuàng)新思維，注重在第一時間內(nèi)快速篩選和診斷鐵路牽引變電設備的故障，在保持系統(tǒng)的功能運行狀態(tài)下，可以對原有的變電所的控制后臺加以改進和優(yōu)化，采用調(diào)用自帶的軟件，并且針對原系統(tǒng)中文字告警的問題，采用虛擬光字牌，在這個虛擬光字牌的運用之下，可以對鐵路牽引變電設備中的信息進行分類顯示、分顏色顯示，如：紅色表示正常運行狀態(tài)；綠色表示告警信號等，這樣可以在值班人員日常巡視的時候，及時快速地發(fā)現(xiàn)牽引變電設備的故障信息，如：控制回路斷線等故障，有利于工作人員快速實現(xiàn)對故障信息的甄別和判斷，從而及時實現(xiàn)對故障的處理。

4.優(yōu)化牽引變電設備的控制方式

在鐵路牽引變電設備的運行之中，為了增強其安全性和穩(wěn)定性，還可以通過對其控制方式的優(yōu)化改進方式，更好地減少設備的故障狀態(tài)。目前主要采用的電源是10kV和27.5kV的電源，并以10kV的電源為主要供應電源，然而這種電源貫通方式容易受到外界因素的影響，還存在極其頻繁的單相接地問題，在缺乏低壓斷相保護的條件下，致使交直流設備受到燒傷和損壞。

針對上述問題，可以對牽引變電設備的控制方式加以改進和優(yōu)化，在10kV電源的低壓一側(cè)，加裝斷相保護，這樣可以在線路單相接地的時候，較好地閉鎖低壓電源的“倒切”現(xiàn)象。并且，還可以采用加裝延時裝置、在低壓切換回路等方式，有效地規(guī)避線路故障后備投、重合閘等時限，減少低壓設備頻繁切換產(chǎn)生的沖擊，提升鐵路牽引變電設備的安全性和穩(wěn)定性。

結(jié)語

綜上所述，我國鐵路電氣化的建設進程中，鐵路牽引變電設備是關鍵的重要設備，對于鐵路電氣化運行有極其密切的影響和聯(lián)系。為了進一步提升鐵路牽引變電設備的運行安全性和穩(wěn)定性，我們需要對鐵路牽引變電設備的影響因素和存在的共性問題，進行深入而全面的分析，要注意總結(jié)經(jīng)驗、汲取教訓，運用先進的科技技術(shù)和材料，提升鐵路牽引變電設備的穩(wěn)定性，還要用創(chuàng)新的思想，對鐵路牽引變電設備的控制方式加以改進和優(yōu)化，以更好地推動我國鐵路事業(yè)的發(fā)展。

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