高速鐵路電力供電工程安全質(zhì)量的源頭控制

施自強(qiáng)

摘要：對(duì)于高速鐵路的正常運(yùn)行過程，其電力牽引的供電工程屬于其核心工程，其質(zhì)量安全可以對(duì)高鐵旅客的安全提供必要的保障前提，因此需要對(duì)其安全隱患進(jìn)行第一時(shí)間的排查，根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的安全管理要求，來實(shí)現(xiàn)“機(jī)械化”“工廠化”“專業(yè)化”的現(xiàn)象，以此來從源頭當(dāng)中進(jìn)行安全質(zhì)量的控制和維護(hù)，最終構(gòu)建出完善電牽技防、物防、人防“三位一體”安全保障體系。

關(guān)鍵詞：高速鐵路;電力供電;工程安全;質(zhì)量源頭控制

對(duì)于鐵路行業(yè)來說，其高速鐵路和旅客的安全屬于重要的生命線，高鐵的電力牽引供電工程，即為電牽工程，其工程本身的質(zhì)量安全可以對(duì)旅客的安全提供基礎(chǔ)的保障。我國的高鐵屬于世界較為先進(jìn)的技術(shù)，但是值得注意的是，需要不斷的進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展，以此來滿足高寒熱帶、沿海水域以及沙漠風(fēng)區(qū)等多個(gè)不同地質(zhì)條件下的復(fù)雜環(huán)境需求。在這個(gè)過程當(dāng)中，需要遵循預(yù)防為主主動(dòng)避險(xiǎn)的理念和原則，從源頭當(dāng)中進(jìn)行事故發(fā)生的有效避免。對(duì)于電牽工程挨說，需要從各個(gè)方面角度來實(shí)現(xiàn)對(duì)安全質(zhì)量的有效提升，比如產(chǎn)品制造、工程設(shè)計(jì)、施工安裝和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等多個(gè)方面，以此來保證電牽工程的質(zhì)量安全。

一、電氣化鐵路和供電方式

在高鐵供電工程安全問題當(dāng)中，需要借助于接觸網(wǎng)和變電站，實(shí)現(xiàn)鐵路電氣化系統(tǒng)的運(yùn)行，其中牽引供電系統(tǒng)的正常運(yùn)作需要借助于兩者的相互配合，實(shí)現(xiàn)供電安全的保障。在系統(tǒng)內(nèi)部的核心部分當(dāng)中，變電站的組成分為多個(gè)部分元器件，比如隔離和接地開關(guān)、斷路器、變壓器和電流、電壓互感器等多個(gè)方面，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)三相高壓轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿娜蝿?wù)，三相高壓從國家電網(wǎng)發(fā)出，和電力機(jī)車在輸入端不吻合的情況下，可以利用變電站來實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換，變電站呢你不需要對(duì)電能進(jìn)行出傳入系統(tǒng)的接觸網(wǎng)部分當(dāng)中。接觸網(wǎng)部分，可以分為定位、支持裝置、接觸懸掛、基礎(chǔ)等幾個(gè)部分共同組成。在定位裝置部分當(dāng)中，需要保證接觸線的穩(wěn)定性，基礎(chǔ)部分和支柱部分可以共同實(shí)現(xiàn)一個(gè)固定和承載作用。電牽工程當(dāng)中的接觸網(wǎng)可以起到有效的連接作用。對(duì)于變電站來說，需要將三相電壓進(jìn)行電能的傳輸網(wǎng)接入。接觸網(wǎng)當(dāng)中內(nèi)部存在的電力負(fù)荷對(duì)于鐵路的穩(wěn)定性和運(yùn)行速度具備相當(dāng)大的影響，因此要想提升運(yùn)行的速度，需要對(duì)鐵路的穩(wěn)定性進(jìn)行提升，基于接觸網(wǎng)的電力負(fù)荷角度當(dāng)中進(jìn)行研究，以此來對(duì)運(yùn)行過程當(dāng)中產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行有效的避免。在牽引供電設(shè)備當(dāng)中的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中，包含了多個(gè)設(shè)備，對(duì)于其設(shè)備的功能進(jìn)行區(qū)分，可以分為一次和二次設(shè)備，一次設(shè)備主要包含隔離開關(guān)和變壓器等，來實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換和傳遞，二次設(shè)備屬于一次設(shè)備的附屬和保護(hù)傘，可以對(duì)其起到監(jiān)護(hù)并且保護(hù)的作用。

二、電牽工程存在的問題

在高鐵供電調(diào)度運(yùn)行過程當(dāng)中，電力生產(chǎn)的安全和網(wǎng)絡(luò)安全占據(jù)了十分重要的地位，牽引變電站監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)缺乏技術(shù)和管理的要求。與此同時(shí)，對(duì)于鐵路牽引變電所導(dǎo)致的安全問題需要進(jìn)行合理科學(xué)的分析。

首先，在監(jiān)聽魚篡改報(bào)文風(fēng)險(xiǎn)方面，鐵路牽引的邊電站生產(chǎn)控制大區(qū)和鐵路的供電調(diào)度系統(tǒng)之間所呈現(xiàn)出的縱向連接邊界線如果在沒有加密的防護(hù)措施基礎(chǔ)上，會(huì)引起裝置異?；蛘甙踩呗晕磁渲玫榷鄠€(gè)方面的問題。對(duì)于鐵路牽引變電站和上級(jí)鐵路供電調(diào)度系統(tǒng)和電力調(diào)度系統(tǒng)當(dāng)中所存在的數(shù)據(jù)交換來說，數(shù)據(jù)在遠(yuǎn)距離的傳輸過程當(dāng)中會(huì)存在篡改等多個(gè)安全隱患問題，對(duì)于鐵路牽引變電站的一次設(shè)備會(huì)造成遠(yuǎn)程遙控權(quán)限獲取的行為，從而對(duì)鐵路列車的正常運(yùn)行造成一定程度的影響。其次，在預(yù)警監(jiān)視功能方面比較確實(shí)，缺乏對(duì)監(jiān)控主機(jī)的操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及其數(shù)據(jù)庫本身的運(yùn)行日志以及其他行為來做出有效的監(jiān)視，因此對(duì)于其運(yùn)行過程當(dāng)中所造成的違規(guī)操作以及惡意攻擊等多個(gè)方面的行為無法實(shí)現(xiàn)及時(shí)的規(guī)避和調(diào)查。另外，在安全加固和權(quán)限控制方面也相對(duì)缺乏，牽引變電站當(dāng)中的設(shè)備需要實(shí)現(xiàn)限制權(quán)力的管理，但是對(duì)于賬戶的操作權(quán)限進(jìn)行了分級(jí)控制操作，但是在很多系統(tǒng)當(dāng)中存在弱口令、缺省賬戶以及多余賬戶的現(xiàn)象。

三、電牽工程質(zhì)量安全源頭控制

1、鐵路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)源頭控制

首先，需要制定出產(chǎn)品企業(yè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)國家的標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)規(guī)劃范的改革，在《電氣化鐵路接觸網(wǎng)零部件》TB/T 2075當(dāng)中，對(duì)產(chǎn)品技術(shù)要求進(jìn)行了規(guī)定，但是對(duì)于產(chǎn)品的材質(zhì)、外形吃尋以及制造工藝等沒有做出規(guī)定，因此需要對(duì)高鐵電牽專用產(chǎn)品本身的實(shí)際情況和特定需求來進(jìn)行制定出覆蓋全部高鐵設(shè)備的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。比如對(duì)于U 形掛環(huán)的規(guī)定，在接觸網(wǎng)的定位管吊線方面，具備了4種類型的外形尺寸，對(duì)于安全的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)會(huì)增加，因此需要制定出企業(yè)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)高速鐵路的運(yùn)行的實(shí)際情況來對(duì)技術(shù)要求、材質(zhì)結(jié)構(gòu)以及外形尺寸和制造工藝等多個(gè)方面的需求做出改善和優(yōu)化。并且還要對(duì)工程設(shè)計(jì)的規(guī)范進(jìn)行優(yōu)化，需要根據(jù)《鐵路電力牽引供電設(shè)計(jì)規(guī)范》TB 10009—2016 當(dāng)中的要求：“牽引變電所、開閉所、分區(qū)所、自耦變壓器所所用交流電源應(yīng)采用兩路電源，且可互為備用”，以此來為工程項(xiàng)目當(dāng)中的兩路交流電源提供除了安全可靠的10 kV變壓器。在制定采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，高速鐵路的項(xiàng)目設(shè)計(jì)定位管的吊弦利用吊環(huán)懸掛的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，其發(fā)生斷裂的可能性相對(duì)較高，因此對(duì)于高速鐵路的安全穩(wěn)定運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生威脅。在《高速鐵路電力牽引供電工程細(xì)部設(shè)計(jì)和工藝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》當(dāng)中，對(duì)接觸網(wǎng)的設(shè)計(jì)屬于安全的吊鉤方式，如圖1所示。

其次，在設(shè)計(jì)文件的源頭控制當(dāng)中，需要分為幾個(gè)方面來進(jìn)行分析，其一在標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方面，比如對(duì)某高速鐵路的接觸網(wǎng)利用120 mm2 的TRJ 120 軟銅絞線來進(jìn)行施工設(shè)計(jì)。其連接線夾屬于非標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，發(fā)生多次運(yùn)行事故，因此在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)當(dāng)中統(tǒng)一利用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品 TRJ 95來進(jìn)行設(shè)計(jì)。在《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》TB 10621—2014當(dāng)中的第 1.0.12條當(dāng)中做出了要求，高速鐵路的設(shè)計(jì)在利用新技術(shù)、新工藝、新材料以及新設(shè)備的情況下，需要保證符合國家行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的選用，需要實(shí)現(xiàn)其審批程序、技術(shù)要求、試驗(yàn)方式以及檢驗(yàn)規(guī)則等多個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)。

其次，在材料設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)源頭控制方面，需要極大的消除或者較少材料設(shè)備本存在的不安全狀態(tài)，電牽設(shè)備尤其是接觸網(wǎng)零部件當(dāng)中，屬于鐵路的專用產(chǎn)品。在高鐵當(dāng)中的零部件需要嚴(yán)格的按照產(chǎn)品認(rèn)證、質(zhì)量檢驗(yàn)等準(zhǔn)入制度，由專業(yè)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查合格之后才可以允許使用。在國內(nèi)公司生產(chǎn)的產(chǎn)品當(dāng)中，10 kV 電力電纜屬于標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。國家的鐵路局檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)在2014年對(duì)其進(jìn)行抽檢的過程當(dāng)中，其合格率為93.62%。其造成產(chǎn)品不合格的主要原因?yàn)榻^緣偏心度、絕緣熱延伸不符合標(biāo)準(zhǔn)要求等多個(gè)方面的因素，在此種程度上，需要嚴(yán)格的按照《高速鐵路電力牽引供電工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》來實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路產(chǎn)品的選取。

除此之外，還要對(duì)工程機(jī)械的器具源頭進(jìn)行控制，在高鐵接觸網(wǎng)運(yùn)行的過程當(dāng)中，車梯的使用頻率相對(duì)較大，且范圍也相對(duì)較廣，數(shù)量較多。我國的高速鐵路曲線外軌超高最大已經(jīng)達(dá)到了175mm，在車梯運(yùn)行的過程當(dāng)中在曲線當(dāng)中或者遇到大風(fēng)情況的狀態(tài)下，需要最大限度的避免其產(chǎn)生傾倒現(xiàn)象。如果遇到了長大坡道的情況，需要防止其發(fā)生滑移現(xiàn)象。由此可見，車梯部分需要進(jìn)行剎車裝置的配置。在施工工藝的源頭控制方面，需要對(duì)接觸網(wǎng)工程和變電工程進(jìn)行控制，在其結(jié)構(gòu)構(gòu)造內(nèi)部，屬于地面或者超出鋼軌面2m以上。對(duì)比普通鐵路來說，高鐵的高架橋占據(jù)的比例較大，其風(fēng)速也相對(duì)較大，因此高處作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)也相對(duì)較大。

結(jié)束語：

綜上所述，在電牽工程的質(zhì)量安全當(dāng)中，需要實(shí)現(xiàn)高處作業(yè)、牽引回流、非標(biāo)產(chǎn)品、螺栓緊固等多個(gè)方面的隱患排除，電牽工程需要根據(jù)鐵路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件、材料設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)、工程機(jī)械以及施工工藝等多個(gè)方面的質(zhì)量安全源頭控制來實(shí)現(xiàn)進(jìn)行產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的制定，以此來保證工程標(biāo)準(zhǔn)的安全合格程度，利用“機(jī)械化”“工廠化”“專業(yè)化”的方式來實(shí)現(xiàn)施工工藝的方式，構(gòu)建并且完善其電牽工程的技防、物防、人防“三位一體”安全保證體系。

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