学文网电气化铁道技术论文篇1
英文名称：Electric Railway
主管单位：中国铁路工程集团有限公司
主办单位：中铁电气化局集团有限公司;中国铁道学会电气化委员会
出版周期：双月刊
出版地址：北京市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1007-936X
国内刊号：11-2701/U
邮发代号：82-845
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1990
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电气化铁道技术论文篇2
[关键词]高等职业教育 应用型本科 人才培养模式
[作者简介]宋奇吼（1972- ），男，江西萍乡人，南京铁道职业技术学院铁道供电系主任，副教授，硕士，研究方向为高等职业教育。（江苏 南京 210031）李学武（1972- ），男，河南焦作人，郑州铁路职业技术学院电气工程系副主任，副教授，硕士，研究方向为高等职业教育。（河南 郑州 450052）
[课题项目]本文系交通职业教育教学指导委员会2011年全国交通职业教育科研立项项目“电气化铁道技术专业人才培养方案和课程标准的研究与实践”的研究成果之一。（项目编号：2011B31，项目主持人：宋奇吼）
[中***分类号]G717 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985（2014）12-0026-03
为贯彻落实《关于全面提高高等教育质量的若干意见》（教高[2012]4号）、《***关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》（教职成[2011]12号），以及***召开的“现代职业教育体系建设国家专项规划编制座谈会”精神，依据江苏省教育厅《关于组织申报2012年江苏省现代职业教育体系建设试点项目的通知》（苏教高[2012]5号），按照 “提升高职学校服务产业发展能力，探索高端技能型人才系统培养模式”的要求，苏州大学与南京铁道职业技术学院两校选择“电气工程与自动化（电气化铁道技术）”专业作为试点改革项目，采取“3+2”分段培养模式联合进行应用型本科层次高端技能人才培养的探讨与实践。
苏州大学与南京铁道职业技术学院基于两校战略合作的基础，充分利用行业优势、高职院校实训资源优势、应用型本科的学科优势，取长补短，实施人才培养全程合作，为贯通高职教育与应用型本科人才培养进行了有效探索。为适应江苏经济转型与升级，满足社会对本科层次应用型高端技能人才的需求，两校拟探索培养专业基础扎实、专业技能突出、综合素质优良、满足地方经济发展需要的本科层次应用型高端技能人才，以期为推动地方区域经济的发展发挥更大的作用。
一、高职本科分段培养的社会行业背景
1.轨道交通供电产业急需本科层次的应用型高端技能人才。我国正在从“制造业大国”向“创造大国”转变，迫切需要大量高层次应用型人才。我国高职教育虽然在发展规模、内涵建设和教学质量等方面有较大的提升，但在创新型人才培养方面存在不足，与社会和经济发展对高端技能人才的需求仍有较大的差距。进入21世纪以来，我国城市轨道交通事业进入历史最快发展时期，江苏省各城市地铁建设如火如荼，南京地铁更是跃居国内城市地铁行业前列。江苏省地处长三角，城市轨道交通发达，城市轨道交通产业已成为江苏省十大支柱产业之一。随着青奥会的临近，南京地铁建设也进入了高峰期。与此同时，中国铁路行业步入了黄金发展期，路网建设全面铺开，时速350千米动车组等世界一流的高速铁路技术装备大量使用，我国高铁技术水平和建设规模均处于国际领先水平。长三角地区从2006年7月京沪线电气化改造开通以来，先后建成开通了京沪高铁、沪宁城际、合宁城际、京沪线等重要电气化干线，电气化营业里程为892.3千米。电力牵引具有非常明显的技术经济综合优势，牵引动力电气化已成为铁路技术改革的方向，是实现铁路现代化的重要步骤。
随着轨道交通行业的快速发展，轨道交通供电技术也同步发展，大量新设备、新工艺、新方法广泛使用，高端技术装备水平与现有人员较低素质之间的矛盾尤为突出，现场企业急需基础厚实、技能精湛的高端技能人才。目前在全国范围尤其是长三角地区，轨道交通供电产业的应用型高端技能人才不管在数量还是质量上均处于奇缺状态，人才招聘的普遍做法是相互高薪挖人，人才匮乏已经影响到轨道交通企业的正常安全运行。高职与普通本科分段培养项目能够很好地满足目前企业对应用型高端技能人才的迫切需求。
2.高职与本科分段培养的特点。第一，具有本科层次培养的特点。强调学科体系的完整，提倡宽口径、厚基础的培养目标，其优势是学生的自学能力和岗位迁移能力较强；缺点是学生的专业技能尤其是动手能力存在一定的欠缺。本科层次的学生毕业后一般从事管理工作，实际动手能力很难得到有效培养。
第二，具有专科层次培养的特点。以工作岗位所需的知识能力来构建课程体系，课程设置针对性较强，着重于学生职业能力的培养，其优势是学生的实际动手能力较强，能够实现毕业即可上岗的培养目标；缺点是学生知识面较窄，理论知识较为薄弱，岗位迁移能力弱。
第三，高职与本科分段培养的特点。高职与本科分段培养本科层次应用型高端技能人才，根据培养目标统筹制定对口专业理论知识与技能训练课程衔接贯通的教学体系，针对轨道交通供电系统的特点，采用“3+2”人才培养模式，培养学生具备扎实的理论知识，满足岗位所要求的分析能力和实践动手能力。在“3+2”培养模式中，专科阶段重在培养学生检修维护方面的知识和能力，本科阶段重在培养学生在设计、工程技术管理方面的知识和能力，由此构成本专科分段培养中，理论与技能衔接贯通的人才培养体系。专科阶段的三年学习，侧重培养学生的实践动手能力，前两年半时间主要通过校内学习使学生系统掌握轨道交通供电系统的原理、结构和检修维护方面的知识；后半年时间安排学生在轨道交通运营企业进行顶岗实习，并结合实际完成毕业论文，进一步提高学生的实践动手能力和工作适应能力，结合现场实际发现自身存在的不足。本科阶段两年的学习，以理论提升为重点，培养学生的分析、设计和管理能力，掌握文献检索、资料查询的基本方法，通过一年半的学习使学生具备一定的科学研究、技术开发的能力，最后半年安排学生的毕业实习、毕业设计。此阶段要求学生在完成顶岗实习和专科段毕业论文的基础上，进一步提高本专业技术领域的分析设计能力和较强的工程意识，具备一定的实际工作能力和决策能力，能够在轨道交通供电运营、勘测设计、施工、咨询、监理等企业从事技术与管理工作。
3.现有基础和特色。采取高职与本科分段培养本科层次的应用型高端技能人才，能有效整合江苏的教学资源，充分发挥高职教育与应用型本科教育各自的优势，培养高层次的职业技术人才，有利于职业教育的科学、健康发展，具有很强的现实意义。苏州大学与南京铁道职业技术学院采取“3+2”分段模式，培养本科层次的应用型“电气工程与自动化（电气化铁道技术）”高端技能人才，既符合地方经济发展的需求，又具有较强的可操作性。
二、高职本科分段培养目标
针对轨道交通供电系统的特点，充分利用基于工作过程的项目化课程改革成果，依托既有的深度校企合作办学模式，根据培养目标统筹制定对口专业理论知识与技能训练课程衔接贯通的教学体系，探索“3+2”本专科分段培养的高端技能人才培养模式，建成在国内具有示范效应的高职本科专业，提高学生的就业竞争力。
三、高职本科分段培养措施
1.构建本专科贯通的课程体系。本专业课程体系设置充分利用了行业优势、高职院校实训资源优势、应用型本科学的科优势培养的特点，将高职教育与应用型本科人才培养衔接起来。以“厚基础、重实践”为课程体系的建设思路，设置针对轨道交通供电企业的岗位群分析，根据企业现场的岗位群实际工作过程归纳出岗位典型工作任务，提炼学习情境，设置专业学习课程，借助本科院校完整的学科体系和深厚的师资力量，合理安排课程体系。
第一，基础课程和专业基础课程的设置。为避免教学资源的重叠和浪费，对于专科阶段和本科阶段均需开设的基础课程和专业基础课程，可在专科阶段开设并达到本科阶段的培养深度，本科阶段不再重复开设相应课程。
第二，专业课程的设置。在设置课程时，系统设计专业课程与教学内容，注重研究课程的内在联系，形成条块清晰而相互融合的课程体系结构。涉及本专业的专业课程可分为四类：电子技术课程、计算机应用技术课程、设备检修维护课程、设计管理课程，其中，设备检修维护课程和设计管理课程是专科阶段的核心课程，能够很好地体现高职与本科阶段贯通的办学思路，使学生掌握轨道交通供电系统的原理和结构，着重培养学生的维护、检修等实践动手能力；本科阶段通过设计管理课程的学习，培养学生的分析、设计和管理能力，使其具备实际工作能力和管理能力。
第三，实践课程的设置。针对轨道交通供电系统的特点，为了满足轨道交通行业供电技术管理岗位所要求的分析能力和实践动手能力，能够解决行业特有的技术多样性、具体性和综合性问题，重点突出了高职和本科阶段贯通的实践能力和综合素养的培养。
专科阶段三年的学习，要侧重培养学生的实践动手能力，以轨道交通供电行业岗位群所需的知识能力来构建课程体系，坚持“做中学”“做中教”，基于工作过程的项目化教学，依托深度校企合作等行之有效的人才培养模式来提高学生的实际动手能力。应通过校内学习，使学生系统地掌握轨道交通供电系统的原理、结构和检修维护方面的知识；安排学生在轨道交通运营企业进行生产实习，使学生了解轨道交通运营企业的文化，熟悉轨道交通运营企业的管理特点，并结合实际完成毕业论文，进一步提高自身的实践动手能力和分析能力以及工作适应能力。专科阶段的毕业论文以应用性为导向，选题类型以报告型观察型和实验型为主，以解决企业生产环节存在的小型课题，培养学生在实践中运用所学专业知识分析问题和解决问题的能力。
本科阶段两年的学习，前一年半以理论提升为重点，培养学生的科研能力，分析、设计和管理能力，掌握文献检索、资料查询的基本方法，通过设计课程的学习使学生具备一定的勘察设计、项目咨询管理的能力。最后半年安排专业生产实习、毕业设计。专业生产实习阶段要求学生在完成专科阶段生产实习和本科理论课程学习的基础上，进一步提高本专业技术领域系统的分析能力、管理能力和工程意识，使学生经过一定的工程实践训练，具有一定的实际工作能力和决策能力，能够胜任轨道交通供电运营、勘测设计、施工、咨询、监理等企业的技术与管理工作。本科阶段的毕业设计以学术性为导向，选题类型以理论型、综合型和评述型为主，结合本专业生产、科技的前沿和急需解决的新问题，注重理论应用创新、实验方法创新和手段创新、技术应用创新等，以培养锻炼学生的综合能力、自学能力、探索和钻研能力。
2.构建本专科贯通的专业实践条件。根据专业研究规划，整合现有资源，依托现有专业实践条件，不断加大实践条件的投入，改善专业实践条件。
3.提升服务社会能力。结合本专业特点，依托现有的深度校企合作，在社会需求导向基础上，开展应用性的科研并加快产业化进程，力争在3～5年形成一批具有行业影响力的应用层面的产业化研究成果。
四、高职与本科分段培养的特色
1.依托深度校企合作，以综合能力培养为主线，实施工学结合的人才培养模式。针对轨道交通供电系统的特点，依托华东地区轨道交通供电企业，实现混编师资团队、实训资源和校企文化三大资源有效共享，校企双方共同设计人才培养方案、实施人才培养和质量评价，采用从理论到实践再上升到理论最后再实践的螺旋式培养模式，使学生具备扎实的理论知识以及较强的实践动手能力。在专科阶段，侧重培养学生的实践动手能力，理论学习服务于能力培养，围绕“入学初期，走入铁路，感知职业；入学中期，深入铁路，熟悉工作；毕业前期，融入铁路，胜任岗位”三次实习，与专业课程一起构建职业素养与职业能力培养的递进平台。学生通过生产实习和毕业设计，带着问题进入本科阶段的学习，着重提高理论知识结构，培养分析、设计和管理的能力，在掌握文献检索、资料查询的基本方法后，通过课程设计、毕业实习、毕业设计，具备设计、开发和决策能力，达到高端技能人才的培养目标。
2.针对岗位的主要工作项目，进行基于工作过程的项目化教学模式改革。在高职教学中，本专业基于工作过程的项目化教学模式改革已取得成功经验，在此基础上，通过归纳提炼面向专业的就业岗位群的典型工作任务，形成专业学习课程，构建本专业课程体系，满足轨道交通供电行业对高端技能人才的需求。在专业主干课程教学实施中，以过程评价和企业第三方评价作为课程的主要评价依据。
3.实施高职本科双证书制度。在牵引供电安全与规则、变电所一次设备检修与维护、变电所二次设备检修与维护、电力线路、电工技术实习、综合实训等课程中，融入电工进网作业许可证（高压）内容，达到应知应会，帮助学生在毕业前获得电工进网作业许可证（高压）证书。
五、结语
当前，随着我国的社会进步和经济转型，高等职业教育的层次结构迫切需要上移，以适应区域产业转型升级和发展的需要。在现有的高职院校中进行部分本科职业教育的试点工作，探索高职本科分段培养本科层次高端技能型人才培养模式，实现高职与应用型本科人才培养的贯通衔接，对于培养高端技能型人才、拓展我国高职教育层次和完善职业教育体系，具有重要意义。
[参考文献]
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[2]鲁武霞，李晓明.高职专科与应用型本科衔接：内涵特性及内蕴价值[J].教育发展研究，2011（19）.
[3]潘懋元.应用型本科教育特点与建设重点的探讨[J].广东白云学院学报，2010（4）.
电气化铁道技术论文篇3
Abstract: Starting from the job post, this paper first determined the typical task of work group, analyzed the professional competence for the job, and clarified action area. Then action area was converted into studying field which can be implemented by teaching. And the complete special course system was built. The article took the course of operation and maintenance in traction substations for example, determined the curriculum standard, learning environment and its description and guiding paper teaching method.
关键词：工作过程；牵引变电所；课程设计
Key words: working process；traction substations；course design
中***分类号：G42文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）22-0269-02
0引言
《牵引变电所》是电气化铁道技术专业的一门专业核心课程，授课72学时,2周实训，内容包含开关电器、操动机构、互感器、电气主接线、高压配电装置、接地装置、二次接线装置、直流操作电源系统的结构和工作原理、设备的维护和电气设备选择原则方法。内容繁多，课时数少；其特点是既有理论性较强的内容，也有部分实践性较强的内容，教学难度大，学生不易理解和掌握，对教师也有较高的要求。几年以来，我们虽然在课程的教学内容、教学手段和教学方法等方面做了一些改进，但随着社会的快速发展，学生的技能素养和岗位适应能力已达不到企业的要求。基于工作过程的《牵引变电所的运营与维护》课程设计，将从根本上打破传统的学科教学体系，重构以工作过程为目的的行动体系，使学生在真实的工作环境中“教、学、做”一体化，变被动学习为主动学习，有效地提高学生的综合素质，提高学生的就业能力。
1基于工作过程的电气化铁道技术专业课程体系设计思路
基于工作过程的课程体系，强调职业工作的整体性，强调方法能力、社会能力的培养与专业能力的培养融为一体，强调工作过程的完整性。在这种思想的指导下，结合电气化铁路和我院的实际情况，设计了基于工作过程的电气化铁道技术专业课程体系的基本思路。
1.1 开发与设计思想
1.1.1 打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以典型工作任务为中心组织课程内容，让学生在完成具体项目的过程中构建相关理论知识，并发展相关的职业能力。课程内容突出对学生职业能力的训练，理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行，同时又充分考虑高等职业教育对理论知识学习的需要，并融合相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。每个项目的学习都按以典型工作任务为载体设计的活动进行，以工作任务为中心整合理论与实践，实现理论与实践的一体化。
1.1.2 教学过程中，通过校企合作、校内实训基地建设等多种途径，采取工学结合等形式，充分开发学习资源，给学生提供丰富的实践机会。
1.1.3 教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式，通过理论与实践相结合，重点评价学生的职业能力。
1.2 开发流程开发电气化铁道技术专业课程体系必须要对工作过程有全面的了解和分析，按照工作过程的实际需要设计、组织和实施课程，突出工作过程在课程框架中的主导地位，尽早让学生进入工作实践，为学生提供体验完整工作过程的学习机会，逐步实现从学习者到工作者的角色转换。
1.2.1 调查分析，确定岗位群及职业综合能力要求。通过到企业走访及问卷调查、与企业专家座谈、同行业专家和同类高职院校的骨干教师交流、毕业生的跟踪调查等方式，进行市场调研，共同分析确定电气化铁道技术专业在市场中的岗位（群）需求与所必备的知识、能力和职业素质。确定了电气化铁道技术专业的岗位分为变电值班员、接触网工、电力调度员、变电设备安装工、变电检修工、电气试验工和二次安装工。
1.2.2 根据不同工种的工作任务，确定典型工作任务。
1.2.3 按照不同的归类原则，由典型工作任务转换到不同的行动领域，分别为牵引变电所值班、牵引变电所设备检修与维护、接触网检修与维护、牵引变电所高压电气设备试验的组织与实施、牵引供电系统的监测与保护、牵引供电系统的事故处理、牵引变电所的施工和变配电所的运营、维护和检修八个行动领域。
1.2.4 确定行动领域后，再对不同的行动领域进行专业能力、社会能力和方法能力的分析。
1.2.5 按照教学论要求，将行动领域归纳到适合职业院校的学习领域中。将八个行动领域归纳为七个学习领域，分别为牵引变电所运营和维护、接触网维护与检修、高压电气设备测试与防护、牵引供电系统的监控与保护、牵引供电系统的安全运行、牵引变电所的施工和变配电所的运营、维护和检修。
1.2.6 设计电气化铁道技术专业的学习情境总表。如表1
1.2.7 专业教学计划的设计。
2《牵引变电所运营与维护》课程方案设计
在调研的基础上，根据确定的职业综合能力要求，提炼典型工作任务，确定课程的学习领域目标；根据典型工作任务和职业能力要求研究确定课程内容，设计课程学习情境。
①岗位描述，如表2。
②制定课程标准。
③学习情境设计，如表3。
④进行学习情境描述。
⑤教学组织，采用引导文教学。
⑥进行教学评估，采取自评、互评和教师评分三结合方式进行。
⑦注重过程考核，每进行一个学习情境的学习，都有相应的评估和考核方式，最后结合结果考核，评定成绩。
3结语
以工作过程为导向构建电气化铁道技术专业课程体系，通过现场调研，确定职业岗位，依据岗位群的主要工作过程，总结出若干典型工作任务。再从典型工作任务中分析岗位应具有的职业能力。包括专业能力、方法能力、社会能力。根据典型工作任务确定行动领域，再将行动领域转化为可以进行教学实施的学习领域，从而构建完整的专业课程体系。在此基础上，确定牵引变电所运营与维护的学习情境，学习情境描述及引导文教学，满足了“教、学、做”一体化教学所要求的课程内容，使学生清楚地认识到今后将要做什么工作，为学生综合素质的提高准备了充分的条件。
参考文献：
[1]姜大源.当代德国职业教育主流教学思想研究理论、实践与创新.北京：清华大学出版社，2007.
电气化铁道技术论文篇4
关键词：车辆检修平台；结构优化；地铁
地铁电气化轨道车辆大都在露天、风吹日晒、雨淋等恶劣环境中作业，其技术状况必然下降得较快，零件间的配合将出现不同程度的松动、磨损、锈蚀及结垢等现象，各连接件配合性质、零件间相互位置关系和机构工作协调性等都将受到不同程度的影响，致使其动力性、经济性、可靠性等性能指标下降，甚至引起机械事故。因而，必须重视地铁电气化轨道车辆技术保养。
1.车辆维护保养概念
地铁电气化轨道车辆的技术保养是指：为了使地铁电气化轨道车辆经常处于良好的技术状态，保证其可靠性，提高工作效率，延长使用寿命而对地铁电气化轨道车辆所采取的一系列技术措施。其主要内容是以清洁、紧固、、防腐和调整“十字作业法”为主，并结合相关的检查和检测工作。各类型的地铁电气化轨道车辆在“使用和保养手册”中都有明确的保养规定，但在实际工作中对此往往没有引起足够重视，主要表现为：存在“以修代养”的思想，轨道车辆有带“病”作业的现象，只有当轨道车辆再也不能工作时，才送去修理。因受工地恶劣环境条件的限制，技术保养没有按保养的规定“量”进行，而是想到什么保养什么，看到什么保养什么。参加保养的人员素质低，不能按保养的操作规程进行，有时也无相应的保养记录。在资金较为紧缺时，不能按时保养，或使用不合规定的燃油、油、脂及零配件。在工期紧张时为赶进度，不作如期保养，忽视轨道车辆的运行状况而强行作业等。
2.工程车辆维护保养管理对策
地铁电气化轨道车辆的保养与维修的职能是分开的，保养是维持地铁电气化轨道车辆正常性能，维修是恢复轨道车辆的性能。但在日常的设备使用过程中，往往是重修理而轻保养，甚至是“以修代养”。然而事实证明，轨道车辆的异常磨损、故障的70%是由于操作、保养不当造成的，因而需要引起领导足够的重视，并在人力、物力、财力上给予大力支持。所有与地铁电气化轨道车辆有关的人员应相互达成共识，将技术保养工作列入机务管理人员的职责范畴，并纳入公司制度化管理，编制相应的保养计划，制定有关的规章制度，监督是否按保养的项目、内容、规程进行保养及做相应的保养记录等，并要明确各自的责、权、利，做到奖罚分明。地铁电气化轨道车辆驾驶员都已经过铁道部考试合格取得E证持证上岗，但不少驾驶员基本素质较差，文化程度偏低，虽然经过严格的正规培训，但对轨道车辆的构造、原理、性能以及工作中的协调性和如何提高效率等完全了解的甚少，而技术保养的主要内容是靠驾驶员来完成的，因而必须制订一系列的培训计划，对机械技术人员、机械领工员、修理人员，特别是对驾驶员进行经常性较为系统的培训，确保各项操作和技术保养等能按规程进行。
地铁电气化轨道车辆的保养规范是指对轨道车辆技术保养技术要求的规定。任何轨道车辆在出厂之时，已经提出了该设备的日常保养和定期保养的具体内容和要求。因此，我们必须根据不同地铁电气化轨道车辆的保养项目内容和要求，进行保养的同时做好记录，建立相应的设备档案，为以后保养和判断轨道车辆状况以及维修提供可靠的依据。配齐保养、检测和维护所需的设备工具，尽力完善工地的各种保养维修设施。在地铁电气化轨道车辆的技术保养过程中，也需要相应的常用工具和专用工具，必须把各种工具配套齐全并做好登记。同时应根据每个工地的不同环境条件，设置保养及维修所需的设施，确保各种轨道车辆的技术检测和保养维护能顺利进行，并且根据检测和保养维护过程中所掌握的情况，制订预防措施和进行必要的修理，保证轨道车辆完好的技术状态。对易损、易耗的零部件和资金占用少的备件，有适当合理的库存，按时进行仓库的盘点，做好各级保养维护的备件统计工作，同时保证一些保养维护所必需且占用资金较多的零配件，不耽误保养维护工作的顺利进行。同时，在采购备件时，必须了解其来源、生产厂家、型号、规格和性能等重要指标，特别是一些难以检测的备件，更应到相应的专营经销商或总经销商处选购，杜绝不合格的零配件被装机使用。当然，在选购时更应货比三家，选用优质价廉的零配件，对国产件和进口件之间进行认真比较论证，取得最佳的价格性能比，以确保轨道车辆的动力性和可靠性，延长其寿命，防止事故的发生。根据地铁电气化施工的特点和气候的变化，要充分利用雨季或停机待工的时间等具体情况，结合各类型轨道车辆保养维护的期限，合理安排轨道车辆保养。同时，协调好物资部门、施工部门、机械部门等相关部门的关系，组织机械技术人员、机械领工员、修理人员和驾驶员共同参与保养维护，明确任务，充分调动个人积极性。开展各式各样的爱机活动，对保养勤、维护好、技术精、工效高的员工给予经济、物质奖励或精神鼓励；而对于因懒惰、失职造成轨道车辆损坏者，则给予严厉的处罚，使其从中吸取教训。
3.结束语
本文分析地铁电气化轨道车辆保养和检修重要性，介绍通过正确保养和检修轨道车辆，来预防故障的方法和措施。只要我们能够把地铁电气化轨道车辆的技术保养维护工作做好，就可使轨道车辆经常处于良好技术状态，充分发挥轨道车辆的性能和特点，提高作业效率和经济效益，保证地铁电气化施工任务的顺利完成；还可以通过降低各类燃油、油、脂和零配件的消耗而降低成本，延长机器的使用寿命，创造更多的经济效益和社会效益。
参考文献 ：
电气化铁道技术论文篇5
Abstract： The railway new line electrified construction is a complex system engineering involving a lot of units， and there are many factors affecting the quality， safety， duration of the engineering. Flat push inspection and acceptance has become an important link to ensure the construction quality of the railway. It is very important to carry out good flat push inspection and acceptance for the long-term safe and efficient operation of the new electrified railway. This paper analyzes the necessity and the key items of the inspection and acceptance of the railway traction power supply， and provides an empirical reference for the railway electrification construction.
关键词： 铁路；平推检查；验收；牵引供电；安全运营
Key words： railway；flat push inspection；acceptance；traction power supply；safe operation
中***分类号：F532.6 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）09-0047-02
0 引言
近年来，随着我国铁路电气化工程建设的蓬勃发展，铁路建设如火如荼，截至2015年年底，初步统计，我国电气化铁路达到7.2万公里，电气化铁路覆盖率已超过60%，电力牵引完成运输任务的比重占80%以上，供电在铁路运输安全生产中的作用越来越突出。铁路运营开通后，为确保牵引供电设备能够长期安全高效地运行，减少新建线路运营初期发生因设备或零部件松脱、技术参数超标、与各专业接口原因等引起的故障跳闸、事故影响行车问题，牵引供电工程建设交接前的平推检查验收尤为重要，本文对铁路牵引供电专业平推检查验收的必要性和验收重点项目进行了分析探讨，为铁路新线电气化建设平推检查验收提供经验参考。
1 平推检查验收的必要性
1.1 对牵引供电工程提前介入工作的检验
平推检查验收要以工程施工设计技术交底资料、施工设计说明文件、施工设计***、施工工艺等资料为基点，通过对供电设备的现场检查、抽查测量，检查提前介入是否按照标准卡控施工质量，发现问题是否设立台账并已整治完毕。典型问题有某铁路局新线电气化增建二线工程建设，由于施工单位电气化施工经验缺乏，供电段介入施工标准掌握不到位，在既有线与新线接口联络处，平推检查验收过程中发现了四跨绝缘锚段关节转换柱处隔离开关安装位置与施工设计***不一致，导致迂回供电问题发生。
1.2 对设备进场检查和施工质量监督把关的督促
铁路电气化工程施工一般情况下分标段进行，施工进度不一致，供应商产品型号繁多，且供货速度达不到施工进度要求时，容易发生各标段相互间牵引供电重要设备及零部件交互替代上线安装，实施结果与设计标准不符，送电运行后设备及零部件的技术状态出现偏差，影响正常供电安全。典型问题有某铁路局客运专线分四个标段进行牵引供电工程施工，组织平推检查I标施工质量时，发现接触网落锚承力索和接触线复合绝缘子规格型号明显不满足招（投）标文件要求，爬电距离短，施工单位为抓施工进度，临时调用其他规格型号绝缘子作为临时替代品，且工程施工结束后未按照原设计文件所要求的技术标准更正，送电开通后，受外部环境等因素影响，容易发生电气性能方面的问题。
1.3 对施工设计问题进行纠偏
接触网是置于铁路沿线的供电装置，它要经受一切自然条件的影响，气象条件是变化多端的，而且不同地区差异很大，影响铁路电气化接触网运行质量的气象因素主要有最高气温、最低气温、最大覆冰厚度和最大风速。在工程可行性研究及初步设计阶段，必须充分考虑气象因素可能带来的各种影响，比如寒温及寒冷地区铁路牵引供电系统设计、设备及材料选型与防护、专业接口、设备试验要求等内容必须做好充分调研与论证。典型问题有：2015年12月，某铁路局管内某区间上行线58号双腕臂转换柱两腕臂因线索收缩，两腕臂向中锚方向对向靠拢，造成该七跨分相绝缘锚段关节中性区与带电线索间空气绝缘间隙不足，在电力机车经过分相时，受电弓将有电区与中性^短接，引发牵引变电所相间短路，原因为该分相双腕臂底座槽钢设计长度存在缺陷（仅为1.4米），导致偏移量增大后，两腕臂接近，中性区线索间空气绝缘间隙不足。
1.4 对施工静态技术参数模拟检验
单项牵引供电工程严格按照经审查合格后的施工设计***纸施工，施工时以平均温度作为参考，考虑设备及零部件随季节温度的变化而发生的技术参数变化，例如电连接呈弧形，必须预留因温度变化而产生的位移长度，包括锚段长度、伸缩方向、安装温度等，防止线索因位移不足导致拉断线；附加悬挂线索距离上跨建筑物、桥梁等空气绝缘间隙满足设计要求，温度变化时考虑线索张力、膨胀因素等影响，平推检查验收时必须测量静态距离参数值，并符合温度曲线规定要求。典型问题有：2015年11月，某铁路局管内某站高速场7、8道发生AF线断线事故，影响多趟列车晚点，影响较坏，原因为AF线安装架设完毕后，距离上跨桥的静态技术参数值不满足温度变化后的动态安全绝缘距离标准，带电线索与桥底持续间隙放电烧断线索。
2 平推检查验收重点项目分析
平推检查验收以检查接触悬挂零部件螺栓紧固力矩对支柱限界、各线索安全距离、交叉互磨、设备接地等静态验收问题为主要内容，本文从对某铁路局某新线电气化施工平推检查发现问题出发，总结几项关键检查验收重点项目。
某新线电气化工程施工平推检查概况：平推接触网设备152.826公里，检查支柱5338棵，发现问题598件。其中，设计缺陷问题4个，设备及零部件松脱问题173个，设备及零部件损坏问题23个，线索损伤问题4个，线索互磨问题53个，技术参数超标问题230个，外部侵害问题26个，其他问题85个。可以看出，新线电气化工程施工问题主要集中在设备及零部件松脱、技术参数超标、线索互磨及其他问题四个方面。
2.1 接触网设备及零部件松脱问题
平推检查验收是一种采取梯车加人工或者接触网作业车逐根支柱、腕臂、线夹及螺栓紧固力矩等组织检查效验，按照接触网零部件规定力矩检测防松状态，观察各部位零部件安装位置、材质状况及受力状态是否符合设计要求。其中，在检查新建接触网设备松脱问题时，容易忽视的关键部位主要有两处：补偿装置和附加悬挂。由于平推检查验收主要工作量集中在腕臂及接触悬挂部分，补偿装置和附加悬挂往往会成为非常容易忽视的检查对象，历史上发生多次新建电气化线路补偿坠砣限制管脱落问题，开通运营后极易刮碰机车车辆，影响行车。例如2016年11月刚开通仅一年的东北地区某快速铁路同兴站至丹东西站间094#支柱发生一起坠砣限制管上部螺栓因紧固不到位松脱问题，因添乘人员及时发现，险未造成耽误动车恶劣事件发生。同样，附加悬挂方面，高速铁路隧道内顶部AF线、PW线等支撑结构处所，由于隧道内净空高，附加线安装位置相对较高，采用梯车加人工平推检查方式无法覆盖，属于检查薄弱区。
2.2 线索互磨相关问题
接触网是一种架空电线路，各种线索在空中交会布置，在立体空间内必然存***索间交叉跨越、线索与接触网零部件互磨等情况，主要存在于复杂站场、分相、锚段关节以及安装受限的隧道、桥梁等地方。补偿装置方面，补偿绳与支柱或补偿装置其他部件长时间碰撞摩擦造成断股，补偿滑轮转动不灵活或其他原因，使补偿绳在滑轮槽内作长时间的摩擦式移动，造成补偿绳磨损断股断线，这些都是平推检查验收必须重点检验的关键部位。极限温度条件下，交叉跨越线索间距不足200mm的处所，容易造成线索间产生电位差，电位差击穿空气间隙，造成线索烧损，这是作为平推检查验收必须检查且实地测量的一项重点工作。2016年12月，某铁路局沈山线某站上行出站侧2#-4#岔间渡线承力索断线，影响该线上下行中断行车2小时37分钟，通过现场检查设备实际情况分析，2#-4#岔间渡线接触网与正线接触网交叉落锚处承力索间距不足200mm，设备动态技术参数失测、失验和失查。
2.3 技术参数超标问题
新建电气化线路必须确保弓网匹配、受流质量良好，接触网设备技术参数必须与设计结果相一致。以我国东北高寒地区为例，关于接触网锚段长度及转换柱处腕臂底座槽钢长度问题。哈大高铁接触网运行中，冬季极寒温度下会出现转换柱处两支腕臂距离过近甚至接触，定位管交叉的现象，影响接触网运行安全，尤其是在由两个绝缘锚段关节组成的不同相供电臂末端处危害极大。以Re200C型接触网技术标准为参照，哈大高铁设计更改缩短锚段长度，并增大转换柱处双腕臂底座槽钢长度为1800mm或2000mm，以适应寒冷地区铁路牵引供电系统运行质量要求，避免了因技术参数超标引起故障跳闸，大量工程施工返工，极大地浪费人力、物力和财力情况发生。
2.4 其他典型问题
新建电气化线路开通运营后，牵引供电设备维护单位面临的主要问题有“九防”，即防风、防雷、防洪、防污闪、防冰、防锈蚀、防鸟害、防倒树及防异物。因此，新线建设工程施工结束后，设备维护单位应以上述九防内容为检查验收重点，比如检查电分相、电分段锚段关节、分区所引入线、长隧道两端、开闭所和牵引变电所馈线出口处等避雷器安装状态，动态验收前确保铁路沿线两侧树木距离带电设备符合设计规范要求，上跨低等级电线路及其他上跨接触网设施拆除，上跨接缝桥梁漏水结冰封堵治理良好。
3 结论
在电气化工程建设施工过程中会出现各类问题，为确保电气化线路开通运行前的调联试环节顺利进行，在静态验收、动态验收期间实现人身、行车、设备零事故、零故障，弓网受流性能良好，平推检查验收是不可忽视的一个关键环节，其平推检查发现问题质量高低和对重点检查验收项目的动态卡控结果直接影响供电设备接管安全平稳运行，本文提出的重点检查验收项目是现场发生问题的真实积累，为以后铁路新线电气化建设平推检查验收提供了经验参考。
参考文献：
[1]李群湛，连级三，高仕斌编著.高速铁路电气化工程[M].西南交通大学出版社，2006.
电气化铁道技术论文篇6
【关键词】地铁电客车 牵引系统 特点 组件 控制
中***分类号：U231+.3 文献标识码：A 文章编号：
地铁电客车特定的环境和操作特性，需要频繁的列车牵引和适当的减速处理。牵引系统是地铁电客车上的高电压，高电流，高功率电路。牵引系统的牵引条件，主要是必要的牵引车辆的牵引，在电动制动条件下，车辆的动能传递到变电站的电气制动力，最终实现电力转换和传输，这就是地铁电客车的牵引系统。
1.地铁电客车牵引系统的特点
地铁电客车的制动装置是使所述车辆减速,停车,装置是必不可少的,以保证地铁电客车安全运行。在移动车辆,拖车中所提供具有制动装置,使得操作的列车需要减速或停止的预定距离内。除了传统的机械制动,城市轨道车辆制动装置的要求与电制动函数,并应充分发挥电制动能力,电制动和机械制动的协调。列车的牵引系统,保持在车辆减速和制动,以减少车辆纵向冲动,自动调节的制动力量的变化,以及紧急制动能力,除了在紧急情况下可能是列车紧急制动自动当车辆分离危及运行安全的事件发生在司机采取紧急制动的车辆以外的操作。城市轨道交通车辆制动摩擦制动和电动制动压缩空气为摩擦制动器,盘式制动器,以及铁路制动电磁铁和轨道电磁制动器的力量，电气制动与再生制动电阻制动。车辆的制动牵引电机成为发电机列车动能转化为电能,再生制动能量回馈到电网提供其他列车使用电阻制动电网的不能吸收的能量通过电阻将其转换成热量排放到大气中。摩擦制动功率供应的压缩空气的气体供给系统的车辆。由空气压缩机,干燥过滤器,压力控制装置和管道组件的气体供给系统,也需要压缩空气的空气弹簧设施气体供给。
2. 地铁电客车牵引系统的组件
车辆,包括当前车辆牵引系统和各种电气设备和控制电路。通过当前的三轨流动和受电弓转换器的选择主要取决于电源电压。电源电压一般使用铁路,减少对城市景观的影响;电源电压一般采用电气接触线电压降低的优势,减少能源损失,同时需要牵引少变压站。地铁电客车的牵引系统采用直流牵引电机,尽管它有一个重,体积大等大量的维护缺点,但是因为方便和快捷,已被广泛应用。随着社会交通事业的快速发展,电力电子技术和微电子技术,交流调频调压器技术,效率高,性能好,几乎所有车辆都用交流牵引电动机和变频调速器控制的交流传动地铁电客车的牵引系统。直流的地铁电客车的牵引系统，控制凸轮换档发展的斩波微调转变,他们的车辆的动能转化为电能消耗在电阻,是一种浪费能源的缺点。随着电子技术的发展,在直流牵引系统控制模式的发展为微机控制斩波器换档模式,车辆的动能转化为电能储存在反应器中,然后反馈给电网。变速直流斩波的变速方式的特点主要表现为只有当地铁电客车的制动电网不能被吸收的电阻可再生能源发电消耗,节约能源，除此之外，小电机电流的波动以改善粘附能力,结构简单,维修方便，也是其主要优点。
3. 地铁电客车牵引系统的矢量控制
作为牵引系统的核心,牵引逆变器系统在牵引控制单元的控制下可实现如下控制功能:接受并执行司机操纵指令;进行牵引电机转矩控制,混合电制动控制,防冲击控制,空转滑行控制,空重车控制,牵引/制动切换控制等反转保护;通过与空气制动控制系统交换数据,实现电空制动的联合控制；进行系统控制逻辑检测和故障诊断、显示、记录,并与列车监视系统交换数据等,根据故障严重程度分类实施保护动作。采用矢量控制方法,具有快速响应和高精度的特点。通过采用矢量控制对电机转矩进行精确的控制,能实现防冲击控制,从而实现平稳的加速和制动。在牵引工况中,当轮对发生空转与滑行时,通过矢量控制对电机的转矩进行快速而精确的控制,能有效抑制空转及滑行,迅速恢复轮轨间的黏着。利用矢量控制方式实现空转/滑行控制,能充分的发挥轮轨间的黏着力利用,可以稳定地铁电客车的加速和制动,并避免空转和滑行对轮轨的损坏。
4.地铁电客车牵引系统的牵引控制
当再生制动不能进行由制动斩波器,功率消耗在制动电阻器,并转换成热耗散。随着城市轨道交通车辆,地铁电客车的安全性,舒适性的新要求的不断更新,辅助电源系统的功能也越来越多。牵引系统,当直流逆变成三相交流电流,由受电弓牵引电动机的起动,加速,滤波电路的电流的波动,在电网电压的稳定的逆变器和斩波器和减少谐波。
牵引逆变器接收由司机控制器发出的牵引指令及给定值,并根据从制动控制装置接收的列车空重车信号,对列车进行牵引及其输出转矩控制。系统设有速度限制功能。地铁电客车的速度超过限定值时,系统进行牵引封锁,将牵引力变为零,直至速度恢复。另外当ATP切除时,牵引系统也可提供车辆限速功能。另外,地铁电客车牵引系统还具有高加速功能，在坡道救援起动时,利用该功能可增大地铁电客车的起动牵引力,将停靠于最大坡道的故障列车推过坡道。地铁电客车设有洗车运行模式。当采用该模式运行时,本系统控制牵引在规定速度区间自动施加或切除。
5.结束语
牵引系统是地铁电客车的关键技术之一。只要采取适当的牵引控制策略，我们就可以很快确定地铁电客车的工作状态，及时调整地铁电客车的车轮和轨道之间的附着力，以便于使用牵引系统的地铁电客车顺利发挥其牵引，地面测试工作对牵引系统在地铁电客车的广泛应用奠定了坚实的理论和实践基础。
【参考文献】
[1] 陈英,陈燕.成都地铁1号线车辆电气牵引系统[J].铁道机车车辆,2009.
[2] 袁登科,朱小娟,周俊龙.地铁车辆电气牵引系统直流侧电流谐波分析[J].同济大学学报(自然科学版),2012.
电气化铁道技术论文篇7
英文名称：Journal of Railway Engineering Society
主管单位：中国科协
主办单位：中国铁道学会;中国铁道工程总公司
出版周期：月刊
出版地址：北京市
语
种：中文
开
本：16开
国际刊号：1006-2106
国内刊号：11-3567/U
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创刊时间：1984
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中文核心期刊(2004)
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电气化铁道技术论文篇8
论文摘要：介绍了西南交通大学建成的教学用模拟变电所实训基地的结构、功能、特点、实践项目。使用表明，该基地具有国内领先技术水平，完善的教学、培训和科研的综合功能。由于采用最新的远程监控技术，该变电所可作为目前铁路牵引变电所技术改造的参考。
0引言
西南交通大学有部分直接服务于铁路现代化建设的专业，其中“铁道电气化”专业作为***、铁道部的重点特色专业而一直受到重视。
分布于铁路沿线的牵引变电所，是电气化铁道供电的枢纽。随着我国电气化铁路和城市轨道交通的发展，变电所综合自动化技术水平的不断提高，对从事牵引变电所设计、运行、管理等方面的专业技术人才的需求数量增加，同时对其掌握知识的广度和深度特别是具有较强的实践动手能力方面提出了更高的要求。因此，在教学环节中，应加强学生理论和实践相结合的能力的培养。在***“示范性教学实践基地”基金支持下，2002年西南交大在峨眉校区建成一座集教学、实习、培训和科研为一体的模拟变电所实训基地。
1模拟变电所简介
我校模拟变电所分为两期建成:
I期是与实际变电所相同的开关控制屏柜和继电保护屏柜、中央控制盘、交直流电源盘、以及自行设计的模拟负载电量和故障盘。如***1所示。
Ⅱ期是模拟一段地方电力网或电气化铁路的环境下，一个调度中心使用远动监控系统控制的五个变电所，***2是这五个模拟变电所的一次接线***。该项目综合了地方与铁路、不同主变、不同接线类型的各种变电所，且负载的大小和相位均可调节，其中S”模拟变电所采用了WBH-891型电铁主变微机保护装置、WKH-891型电铁馈线微机保护装置、DQWC-03牵引变电所二次设备测试系统。
模拟变电所中被监控设备的位置状态信号、保护动作信号、预告信号、事故信号等遥信信号通过电缆与RTU (Remote Terminal Unit远方终端)的开关量输人/输出模块相连接，电流、电压等遥测信号将通过信号变送器柜，输人RTU的模拟量输人模块;控制中心下发的遥控命令，通过以太网传输，实现遥信、遥测、遥控的功能。远动监控系统结构***如***3所示。RTU是采用施耐德电气公司的PLC系列中模块式结构的Momentum，其编程软件Con-cept是一个基于Microsoft Windows环境的编程软件套件，具有很强的设计性、可扩展性;主站组态软件iFix支持工业标准，具有开放性、可组态性、兼容性及可开发性。
为了比较和研究，我系的教师正在进行一系列的科研开发，其目标是在模拟变电所二次系统中采用测控、保护一体化的分布式控制系统(DCS)实现变电所自动化管理，其结构***如***4。
2教学实践基地的开发
1)校内学生及现场工程技术人员，可对照变电所各种屏柜，提高阅读二次系统接线***、安装施工***的能力，通过开闭操作、设置故障等项目的训练，可以培养他们对现场运行中出现的故障的分析和处理能力，包括一次设备的故障范围的判断、二次系统的故障判断、查找和处理。
2)变电所基本电器及二次接线方面实训项目n个。如断路器结构、原理;断路器参数的测量与调整;变电所二次接线、电缆的数字编号法以及“相对标志法”的识别;二次接线盘后安装***及实际安装技术;变压器控制、保护盘结构、接线、检测、调试及整套保护联动实验(包括整定计算);在以上各盘设置不同故障(可达几百种)练习查找及消除故障的方法等。
3)运动系统遥测、遥信信号源接线的校正及采集的遥测量的精度实验。
4)利用便携式计算机对遥控设备进行合、分实验，让学生了解远动系统是如何驱动被控设备动作。转贴于
5)利用一般的浏览器访问各RTU中PLC的网页，实时了解该PLC的运行、通信等状态的实验。
6)上位机各种功能的校核实验。通过该实验让学生了解调度员的工作职责、工作内容、iFix软件的各种功能的使用，从而对远动系统有更深层的了解。
7)利用组态软件Concept对PLC进行配置，使学生熟练掌握利用Concept按照所用的PLC型号及设计要求对PLC进行配置;利用Concept对PLC遥控、遥信和遥测功能的编程，使学生熟练掌握Concept编程方法。
8)自动化组态软件iFix系统的安装，熟悉掌握iFix系统软件的运行环境及其安装过程。
9)通过在iFix系统新增6#模拟变电所的实验，使学生了解iFix系统的可组态性及可扩展性。
10)进行继电保护单体测试及数据管理。
11)进行继电保护盘上测试及数据管理。
12)微机保护装置的调试与特性实验。
3实践意义
模拟变电所实训基地自1998年投入使用后，至今已连续培训了五届毕业生和一批现场工程技术人员，经总结，其实践意义在于:
1)为学生提供专业技能训练的条件与场所。能完成供变电工程、继电保护、变电所二次接线、微机监控技术等几乎全部专业课程的大量综合性实验，以及电气设备的实际操作技能、检修调试技术、查找故障及排除方法的实际训练。而且充分利用学校具有的学科优势，以模拟变电所为基地，配合学生专业课和专业基础课学习，开发如电工理论、电气装备、自动化、计算机应用、网络与通讯等领域的多个应用性、研究性实验;同时由于人员和设备的集中，能够按项目组织学生进行综合性实训，尽可能使学生参与以教师为主导的科研活动。
2)对于现场技术和施工人员，很重要的一点就是要能阅读二次回路***纸、熟练地掌握接线、配线工艺，能查找和处理运行故障和设计缺陷。通过实地培训，能大大的提高他们的读***、判断、查找、处理故障的能力。该基地于2000年为乐山电力股份有限公司培训和考核职工283人，取得良好的效果。
3)目前西南地区铁路已完全实现电气化，全区拥有牵引变电所200多座，其中大都为上世纪70~80年代所建，技术水平落后。而我校模拟变电所实训基地的建成，对其技术改造具有借鉴的意义，在应用新技术、新设备和进行技术创新方面起到示范的作用。
电气化铁道技术论文篇9
关键词 高铁；10kV；GIS
中***分类号U238 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）54-0113-03
The Application of 10kV GIS in the High-speed Railway
LI Jing-quan1，ZHAO Ya-ping2，KONG Xing-hua3
1.Kunming rail transitCO.Ltd，Kunming 650021
2.Qingdao metro corporation， Qingdao 266071
3.Xiamen ABB switch Co., LTD ，Xiamen 361000
Abstract This paper presents the 10kV Gas Insulated Switchgear(GIS) in transformer substation which use in the high-speed railway.The main content include structure,specialty,parameter of GIS.There are some contrasts which GIS and AIS(Air Insulated Switchgear).The GIS is fit for the high-speed railway.
Keywords high-speed railway;10kV;GIS
0 引言
由于SF6气体卓越的绝缘能力，由SF6气体作为绝缘介质的电气设备越来越广泛。随着材料、工艺、制造、机械、电子的技术发展，SF6气体由最初应用于高压设备，逐渐向中、低压电气设备发展。近年来有不少国内外的制造商研制出了10kV SF6气体绝缘开关柜（GIS），ABB公司生产的ZX0开关柜（***1）就是其中的代表作品，与传统的空气绝缘设备相比，该设备具有可靠性、集成度更高、维修更少、寿命更长、体积更小，布置更简单、美观，安装施工更加方便，更加节省电缆和占地面积等优点，代表着开关设备的发展方向，本文就此作以介绍。
***1 ABB公司 ZX0开关柜
1 高速铁路供电系统简介
除27.5kV电力牵引供电系统外，其余高速铁路电力系统统称为高铁供配电系统，该系统向所有铁路设施供电。铁路的供配电系统是从公共电网的变电站接引两路10kV或35kV电源，通过铁路变配电所向铁路车站、区间负载供电。高速铁路区间每隔3km左右有一处负荷点，负荷的类型为通信、信号、防灾设备等一级负荷及区间摄像机等二级负荷，由铁路变配电所馈出2条10kV电力主线路，沿铁路铺设向其提供电力，此电力线路被称为主贯通线，其中一条称一级负荷主贯通线，另外一条称综合负荷主贯通线。主贯通线两端的铁路变配电所通过贯通馈线高压气体开关柜内电压互感器与断路器联锁均能为其供电。为了保证长距离、轻负载的区间主贯通线供电质量，铁路变配电所设有专用的10/10kV的调压器，经过调压器向主贯通线供电。随着高铁建设的提速，为确保供电的可靠性，高端的GIS开关设备已经运用到高铁10kV供电系统之中。
2 10kV GIS开关设备结构
ABB公司生产的10kV ZX0 GIS开关柜是采用低气压的SF6气体作为开关设备的绝缘介质，用真空为灭弧介质，将母线、断路器、隔离开关等中压元件集中密闭在箱体中，综合运用现代绝缘技术、开断技术、制造技术、传感技术、数字技术生产的集智能控制、保护、监视、测量、通讯于一体的高新技术产品（开关柜结构示意***见***2）。其优点是体积缩小，与外部环境条件（如湿度、海拔高度、灰尘、雾、污秽等）完全没有关系，缺点是技术复杂、精度高、电器元件本身的可靠性要求极高。10kV 气体绝缘开关柜由断路器/母线气室（主母线和断路器共用一个气室）、低压室及电缆室组成。断路器/母线气室是在工厂内完成密封组装后总装于开关柜内，低压室、电缆室、断路器\母线室等通常用接地的金属隔板隔开。正面板分上下两部分，控制及保护部分、开关部分，仪表及保护继电器、控制开关、按钮等均嵌装于低压室面板上，且各操作按钮应有门或罩遮盖，以防止意外触碰引起误动作。断路器面板有操作机构弹簧人工储能手柄装置，手动合、跳闸按钮、操作记数器，以及断路器分、合位置的机械指示和指示灯显示。开关柜设有铜接地母线，接地刀闸及避雷器接地线用专用接地线与柜内接地母线直接联接。为保证运行中的安全，开关柜具有“五防”要求，其内部设有必要的联锁装置，防止在断路器合闸状态下误分、合隔离开关和在断路器合闸状态下误合接地开关等。
3 ZX0 GIS的特点
ABB公司生产的ZX0 GIS开关柜具有紧凑型、经济型、安全最大化、体积最小化等优点，基本特点表现在：SF6气体绝缘；金属外壳、气体密封、激光焊接，不锈钢壳体；每个气室是个***密封的压力系统；可靠墙安装、电缆柜前连接；单母线系统、母线外锥电缆插接系统，额定电流达1 250A；模块化设计、拼柜采用插接式母线连接器，不涉及气体系统；通过断路器操作实现接地。
***2 ZX0开关柜结构示意***
3.1 采用低压力气体作绝缘介质
SF6气体具有耐电强度高，灭弧能力强，通常无液化问题，化学稳定性好的优点。研究表明：SF6气压P≤0.2MPa时，击穿电压符合巴申定律。ZX0开关柜气室相对压力为0.03MPa，在正常气压下，主回路发生三相短路及接地等故障概率极低。大量试验及运行经验表明，即使气室在零压时，不允许分闸操作外，设备也可以正常运行。
3.2 采用可靠的真空断路器
ZX0开关柜采用ABB久负盛名的VD4真空断路器。设备的可靠性体现在元器件的和制造工艺上，该断路器选用德国ABB公司设计和制造的真空灭弧室，具有充足的灭弧能力和极高的操作寿命，它的灭弧原理及主要特征如下：断路器开断时，随着动静触头的分开，触头间的导电电流将发展为电弧电流。发散型电弧的特征是电弧扩散覆盖到触头表面并平均分配热应力，收缩型电弧的特征是会在燃弧区域产生极高的温度和热应力，对触头表面造成严重伤害。在开断真空灭弧室额定电流以内的负荷电流，真空灭弧室内的电弧总是发散型的，触头的烧蚀极小可以忽略不计，如果开断电流超出额定值，发散型电弧开始向收缩型电弧转变，随着电流的增加，电弧的轮廓将收缩得更为锐利明显，当电流增加到一定的数值，电弧将转变为阳极及阴极收缩型电弧（如***3所示）。
***3电弧类型
真空灭弧室采用螺形状触头结构，可在电弧弧柱运动的范围内产生一个横向的磁场，电磁场由电弧产生，切线方向的电流分量产生的磁场导致电弧围绕触头轴线快速旋转，这种方式不仅仅减少了触头上的热应力，大幅减少了触头的烧蚀，还提高了真空开断短路电流的能力(电弧电流磁场如***4所示)。真空灭弧室采用铜铬合金为触头材料，应用先进的冶金技术，保证了VD4断路器的电气寿命，限制了截流值，几乎没有危险过电压的产生。
真空灭弧室属于电流零点开断灭弧室，无重击穿，当电流过零时电弧自然熄灭，残留的电荷和金属蒸汽快速复合或凝聚，在微妙级的时间内触头间的绝缘强度就可以建立起来。
真空灭弧室结构如***5所示；1为氧化铝陶瓷绝缘管外壁。2为不锈钢管盖，它与绝缘管采用硬钎焊，保证灭弧室有较高的真空度。3.1和3.2为触头。4和5为铜导杆。6为不锈钢波纹管。7为屏蔽层，能改善触头间电场分布及防止触头熔化物飞溅到绝缘管或波纹管上。
***4电弧电流磁场***5真空灭弧室结构
3.3密封可靠
GIS开关柜面临的最大的问题是气室的密封。由于SF6气体压力较低，密封件问题采用新工艺、新材料已经能够很好的解决；气体密封室的外壳由不锈钢通过机器人激光切割和激光焊接而成, 它能耐受在使用中正常的和瞬时的压力，且在正常工况下，其SF6气体的年泄漏率不大于0.1%。由于带电设备全密封，能有效防止来自外界的脏污、湿气等有害物体的影响，保证长期稳定工作，杜绝了外界环境造成的绝缘能力下降等问题，SF6 气室内的高压部分完全不受环境条件的影响，绝缘强度不受现场海拔高度影响，充分满足了高铁对于高可靠性的要求。
3.4灵活配置及经济性
结合一般高铁系统区间负荷与站场负荷情况，自闭贯通和综合贯通线路设备又分别分段运行，额定1 250A电流已经满足供电负荷要求，只有城市枢纽变电站由于负荷较多，用电负荷一般大于1 250A，根据系统负荷的特点选用即满足正常的负荷要求，又不存在扩容，结合设计要求选用额定电流1 250A的开关设备，节省造价、节约能源，经济性较强。ZX0开关柜在经济性方面还体现在几台开关柜共用一个气室：按照系统需要可以分为2台共用一个气室，如计量柜和进线柜；4台共用一个气室，如上下行出线柜，最多可以组合成5台开关柜共用一个气室。选用柜宽为400mm的柜型时，5台开关水平距离才2 000mm，由于电缆安装连接在柜前完成，开关柜可以靠墙安装，极大节省变电所的空间和土地成本，最低投资，换来可靠经济的设备。
3.5 灵活可靠的三工位开关设计
***6三工位开关
具有接地、隔离、接通功能的三工位开关（***6），置于气室内，触头线性运动实现开关位置的转换，接通位与接地位将不会同时在一台开关上同时操作，避免误操作导致母线接地的情况发生；气室外的操作开关可由电机转动绝缘杆驱动刀闸或接触滑动块，位置可由传感器或辅助开关探测，同时具有机械位置指示器，确保开关位置状态的准确性。线路接地方式采用在断路器分闸状态下先合三工位开关接地位，再通过操作断路器合闸实现，通过断路器接地的可靠性和优势表现在对短路故障可进行多次数的操作，断路器具有比接地开关更高的品质而且真空开断不会导致SF6气体的劣化。
3.6 免维护
柜内配置了电寿命长、可靠性高的真空断路器，以及其他高压元件可靠性的提高，GIS在整个寿命期主回路可以做到不检修；同时又由于密封技术的提高，气室的漏气率极低，在寿命期内无需补气。开关柜的使用寿命和维护可达30 000 次；维护：5年一次外观检查，10年一次简单检查，20年一次换气检查。
4 ZX0 GIS的主要技术参数
ZX0 GIS的主要参数见表1，该设备主要参数完全满足相关的设计规范要求。
表1ZX0 GIS主要技术参数表
5 ZX0 GIS与AIS设备的比较
与传统的空气绝缘开关柜（AIS）相比，GIS设备具有如下优点：
减少占地面积，节约工程投资；设备运行不受外界环境影响，能够全天候正常运行；设备可靠性高，确保运营安全；设备基本免维护，减少运营维护成本，提高运行效率。
6 结论
随着技术的进步和高铁建设的提速，目前ZX0 GIS已广泛适用于国内的高铁项目。据不完全统计，目前国内开通运行的京沪高铁、郑西客专、武广客专、沪杭客专、沪宁客专等项目，已经大量使用了ZX0 GIS设备，且运行状况良好。实践证明，ZX0 GIS设备代表了当前电力设备的最新技术，符合电力产品节能环保的发展趋势，是适合当前我国高速铁路需要的一款优秀产品。
参考文献
[1]刘明光.电气化铁道高电压绝缘与实验技术[M].成都：西南交通大学出版社，2001.
[2]贺威俊，高仕斌，张淑琴，王勋，等.电力牵引供变电技术[M].成都：西南交通大学出版社，1998.
[3]李汉卿.1种新型电气化铁路用27.5kV气体绝缘开关柜[D].中国铁道学会.电气化铁路牵引变电所新技术年会论文集，2007：51-54.
电气化铁道技术论文篇10
【关键词】电气化铁路；通信线路；谐波；电磁波；牵引供电系统
0.概述
与其它类型的铁路相比，电气化铁路具有运行效率高，牵引功率大，且对环境无明显污染等优点，逐渐发展成为现代化铁路发展的必然趋势。伴随着我国经济的快速发展和科技水平的不断提高，我国的电气化铁路也越来越多。然而，由于电气化铁路采用工频交流的供电方式，运行时会产生较大的交流电流和电磁效应，这些交流电流和电磁效应会对铁道的通信线路产生很大影响。我国的单相工频交流电气化铁道牵引负荷具有非线性、单相***、小对称性、随机波动性、相位分布广和稳态奇次性等特点。电气化铁道牵引变电所直接接入高压电力系统，因此，在运行过程中会从电网获得基波电流，向电网注入大量的高次谐波，造成谐波污染，同时降低电能质量，影响电网的安全运行和用电设备的正常使用。在电气化铁路中，电力牵引供电系统占据着非常重要的位置，当前，牵引供电系统也存在着许多问题，对我国电气化铁路的安全运行造成了很大的威胁。本文就以上问题做出统的分析，并提出相应的解决策略。
1.电气化铁路存在的问题
1.1电气化铁路对通信线路的影响
电气化铁路的交流牵引网主要由接触网、钢轨和大地为回路构成，是一种单相不对称式输电线路，供电电压为27.5kW。通信光缆和电缆沿着铁路线铺设在地下约1m左右，接触网的电流产生的磁场在金属导体中又会产生感应电压和电流，严重影响通信线路。这种影响主要有危险影响和干扰影响两种情况：危险影响由电磁耦合作用产生，在电缆芯线和光缆上产生纵电动势，这种电动势达到一定高度就会引发事故即危险影响；干扰影响由电动机车产生，电动机车的动力由直流牵引电动机提供，采用全波整流器控制，会在交流牵引网形成高频谐波电流，通过电容耦合和电感作用，感应谐波电流在金属电缆芯线对音频传输造成干扰，即干扰影响。
1.2电气化铁路谐波的产生
谐波的产生范围相对较广，例如在电能的产生、传播、转换和使用过程中都会产生谐波。在电气化铁路中，谐波是由非线性特性的电气化设备产生的，如铁芯设备是一种具有铁磁饱和特性，以电弧为工作介质的开关电源设备。谐波会对电容器组、电抗器、电机、继电器保护和自动装置和整流装置产生危害，同时还会对系统控制方式产生影响。
1.3电气化铁路通信电磁波的影响
电气化铁路通信电磁波的影响分为三类：a、电影响，b、磁影响，c、阻性耦合影响。当电气化铁路靠近通信线路，就会在接触网和大地之间产生一定的电容。接触网中的电压会与这两个电容构成回路，从而产生电流，同时在通信导线上会产生对地电压，叫做电影响。一般电影响只影响没有金属防护套的架空电缆和明线，不会影响埋设在地下的线缆。
当电气化铁道的交流牵引电流沿接触网导线通过时，就会在周围产生交变磁场。如果通信线路设在交变磁场的范围内，在通信线路上会有感应电动势产生。交流电气化铁道牵引网的供电系统是单相不对称的，无论处于正常运行还是接地故障状态，接触网电流产生的磁场都会具有很高的感应电流和感应电压，严重影响通信线路，即磁影响。
通过大地作为导线用来传输电流的交流电气化铁路，在地中会产生电流，这种电流又会产生地电位，对通信线路造成影响，这种影响叫做地电流影响或是电阻性耦合影响。电阻性耦合影响会影响地下的通信线路和通信设备，危害人身安全。
1.4铁道牵引供电系统存在的问题
铁道牵引供电系统的主要问题有无功功率、谐波电流和负序电流。无功功率和谐波电流会对电力网设备产生影响，在电力网中引起局部的串联或并联谐振，诱发继电保护装置发出错误的指令。负序电流不仅具有无功功率的危害，同时，还具有其它危害，如降低变压器的额定功率会使旋转电机产生额外的热量和动作、使电力网的输出能力降低、引起继电保护装置产生错误动作等。
2.应对措施
2.1加设绝缘变压器和绝缘节
当电气化铁道中的金属回线引入车站时，如果接入绝缘变压器，隔开外侧的感应电动势和设备，只有这样，外线的感应电动势就不会直接作用在通信设备上。另外，可以在光缆、电缆上接绝缘节，使接头处不出现电气连接，使强电影响的积累长度缩短，感应纵电动势降低。还可以每隔一定的距离，在光缆和电缆上设置防护地线来减小金属护套的接地电阻。
2.2加强谐波管理，增加换流装置的相数和加装无功补偿装置
对电气化铁路产生的谐波采取的防护措施主要有：执行相关的国家标准，加强谐波的管理；增加换流装置的相数，消除幅值大的低频相来降低谐波电流的有效值；在技术条件可行的情况下，还可在谐波源出加装动态无功补偿的装置，来补偿因快速变动负荷所需的无功、改善功率因数、滤除一些系统谐波等。
2.3电气化铁路通信光缆和通信电缆的防护
电气化铁路通信光缆的防护措施主要有：a、绝缘连接处理，用来减小电影响的积累长度，使纵电动势降低；b、将光缆的金属构件临时接地，可以保证人员的人生安全；c、在靠近牵引变电站的接地网的位置，金属构件不要直接接地，有利于避免高电位引入光缆；d、如果光缆中有铜线，可以在铜线上安装放电管，同时，把防护滤波器接入铜线的远供回路中，可以有效地调节远供组成，使强电影响积累长度缩短；e、可以将过电压保护器接入光缆铜线的远供系统当中，这样不仅能达到防雷，还可以抑制因强电系统引起的瞬时电位的升高；f、采用无金属光缆，这样光纤通信就不会受到电磁干扰了。
电气化铁路通信电缆的防护措施主要有：a、增强金属防护套的屏蔽效应；b、在进入通信站或车站的金属回线上加绝缘变压器；c、每隔一定的距离，在光缆和电缆上接防护地线，减小金属护套的接地电阻。
2.4牵引供电系统问题的解决措施
铁道牵引供电系统问题的现有解决措施可分为两类，一类是针对无功功率与谐波电流，一类是针对负序电流的影响。第一类的解决措施：首先，通过改进机车的性能来减小谐波的产生；其次，如果整流器采用四相线PWM时，让机车的输入电流基波与电压相位相同，这样能解决功率因数和低次谐波的有关问题；再次，可以在牵引变电所里用无源、有源或两者相互结合的方式来补偿机车产生的无功功率和谐波电流。第二类的解决措施：第一，供电电压用大容量、高电压的；第二，牵引变压器采用三相-两相平衡式；第三，采用相序轮换技术使牵引供电系统的公共接人点的三相平衡。
3.结论
电气化铁路的运行状况，直接关系到旅客的生命安全。伴随着我国电气化铁路的不断增多，铁道部门应该采取相关措施，避免和消除电气化产生的谐波和电磁波对通信线路的影响，努力改进铁道牵引供电系统的诸多问题，保证其安全运行。
【参考文献】
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［2］杨潇芸，边振杰，董祥渊.电气化铁道谐波的产生、危害及其防护对策[J].科技信息，2011.
［3］王邠.电气化铁道对通信线路的影响与防护[J].运输安全，2006.
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