動(dòng)車(chē)組牽引供電系統(tǒng)故障模式影響與危害分析

李方正 梁 微 王智博

中車(chē)長(zhǎng)春軌道客車(chē)股份有限公司 吉林 長(zhǎng)春 130062

正文：

1.動(dòng)車(chē)組牽引供電系統(tǒng)中存在的主要故障問(wèn)題和原因

1.1 主要故障問(wèn)題

目前動(dòng)車(chē)組的牽引供電系統(tǒng)中，存在的突出的故障模式主要有以下幾種：

第一，無(wú)功功率問(wèn)題。無(wú)功功率對(duì)于牽引供電系統(tǒng)中的有功損耗會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)其增加，能夠造成系統(tǒng)供電線(xiàn)路以及供電設(shè)備的熱量升高，造成系統(tǒng)能量的較大損耗；無(wú)功功率還會(huì)導(dǎo)致無(wú)功容量的增加，無(wú)功功率會(huì)增加系統(tǒng)中的整體供電電流，在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中造成電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備、零部件等容量增加，導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法有效運(yùn)行；此外，無(wú)功功率還會(huì)造成有功容量的減少，導(dǎo)致系統(tǒng)送變電設(shè)備中的無(wú)功容量不斷增加，反而造成有功容量的減少，這對(duì)于系統(tǒng)的安全有效運(yùn)行也會(huì)產(chǎn)生不利影響。

第二，諧波電流問(wèn)題。和一般的整流負(fù)荷產(chǎn)生的諧波類(lèi)似，電力系統(tǒng)形成的諧波也會(huì)造成對(duì)共擔(dān)系統(tǒng)的損害，尤其是負(fù)荷功率大的諧波電流，還會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)中相關(guān)元件諧波耗損增加，影響設(shè)備正常使用效率，三次及以上的過(guò)量諧波甚至?xí)斐苫馂?zāi)事故，諧波問(wèn)題對(duì)于車(chē)輛牽引系統(tǒng)以及整體的運(yùn)行安全都會(huì)產(chǎn)生一定的威脅。

第三，負(fù)序電流問(wèn)題。負(fù)序電流問(wèn)題是列車(chē)牽引供電系統(tǒng)中常見(jiàn)的故障問(wèn)題之一，這種形式的電流在一定程度上會(huì)造成對(duì)于鐵路牽引供電系統(tǒng)正常運(yùn)行的影響，造成無(wú)功功率產(chǎn)生，降低變壓器的輸出功率，影響供電系統(tǒng)的運(yùn)行效率，此外，還會(huì)導(dǎo)致一些列車(chē)中的設(shè)備及線(xiàn)路出現(xiàn)局部熱量增加的現(xiàn)象，造成設(shè)備材料使用壽命降低，增加運(yùn)行成本，還會(huì)影響系統(tǒng)的輸電能力，降低整個(gè)列車(chē)牽引供電系統(tǒng)的輸電效能。

第四，高壓電纜故障問(wèn)題。國(guó)內(nèi)高速動(dòng)車(chē)組客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)的牽引變電所多采用高壓電纜進(jìn)行架設(shè)，其中的高壓開(kāi)關(guān)柜線(xiàn)路也多是由高壓電纜直接鋪設(shè)而來(lái)，因此，高壓電纜是牽引供電系統(tǒng)中的重要組成部分。然而，受?chē)?guó)內(nèi)施工地域跨度大，各地區(qū)間施工條件存在差異影響，加上在施工架設(shè)中的相關(guān)技術(shù)和工藝不到位等，接地方式的不合理，都會(huì)造成高壓電纜在供電使用中會(huì)出現(xiàn)一些故障問(wèn)題，影響供電的有效性，故障發(fā)生率不斷提升，對(duì)于供電安全會(huì)產(chǎn)生較大的影響。

1.2 原因分析

在高鐵動(dòng)車(chē)組運(yùn)行故障的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中，發(fā)現(xiàn)牽引供電系統(tǒng)故障是列車(chē)運(yùn)行故障中的主要類(lèi)型之一，在牽引供電系統(tǒng)的故障中，設(shè)備類(lèi)故障以及接觸網(wǎng)故障又是引發(fā)故障發(fā)生的最主要原因。設(shè)備類(lèi)故障出現(xiàn)的主要原因多是狀態(tài)監(jiān)督不到位、不全面造成的，是檢修人員管理中的主要問(wèn)題，而接觸網(wǎng)故障也多是和天氣以及線(xiàn)路中的異物相關(guān)的，這些因素在人為控制和管理下，都是可以顯著降低的，說(shuō)明目前的動(dòng)車(chē)組牽引供電系統(tǒng)故障問(wèn)題還有待進(jìn)一步完善，才能確保牽引故障的有效解決。

2.動(dòng)車(chē)組牽引供電系統(tǒng)故障的有效應(yīng)對(duì)措施

2.1 加強(qiáng)電纜保護(hù)，保證供電效率

針對(duì)鐵路動(dòng)車(chē)組的牽引供電系統(tǒng)故障問(wèn)題，要進(jìn)一步開(kāi)展供電影響因素控制和管理工作，對(duì)于施工開(kāi)口多、周邊村莊春耕燒荒多的沿線(xiàn)進(jìn)行檢修，對(duì)于這些極易引發(fā)鐵路信號(hào)電纜故障的實(shí)際，鐵路局應(yīng)積極開(kāi)展鐵路信號(hào)電纜專(zhuān)項(xiàng)整治活動(dòng)，為鐵路動(dòng)車(chē)組牽引供電安全提供有效保障。針對(duì)特殊地段信號(hào)電纜的巡查要增加頻次，重點(diǎn)檢查電纜所經(jīng)之處有無(wú)非法施工、取土、燒荒及水沖等危及電纜安全的情況。利用微機(jī)監(jiān)測(cè)加強(qiáng)對(duì)施工地段電纜絕緣的測(cè)試，密切關(guān)注電纜絕緣變化，全面掌握管內(nèi)供電電纜的運(yùn)行情況。在具體的工作中，做好角鋼護(hù)欄、水泥護(hù)砌、鋼管防護(hù)等措施加固電纜徑路基礎(chǔ)性工作。要統(tǒng)一配齊電纜轉(zhuǎn)角標(biāo)、地下接續(xù)等各類(lèi)電纜警示標(biāo)牌，密封貫通地線(xiàn)，確保電纜與光電纜有效隔離。此外，還要全面檢查應(yīng)急搶險(xiǎn)器械、材料及生產(chǎn)搶險(xiǎn)車(chē)輛，補(bǔ)齊應(yīng)急搶險(xiǎn)臨時(shí)線(xiàn)、備用電纜、搶通儀器及其他特殊器材。加強(qiáng)電纜故障應(yīng)急處置演練，掌握電纜故障判斷查找技巧、倒接方案等搶險(xiǎn)方法，提高應(yīng)急處置能力，這樣才能確保牽引供電系統(tǒng)的供電效率提升。

2.2 做好設(shè)備檢修，保證系統(tǒng)安全有效

除了動(dòng)車(chē)組列車(chē)的電纜管理，相關(guān)的管理和排查工作還要對(duì)線(xiàn)路的一次開(kāi)關(guān)、閘刀、導(dǎo)線(xiàn)等設(shè)備巡視檢查，并對(duì)線(xiàn)路安裝的繼電保護(hù)裝置及故障錄波裝置也進(jìn)行檢查。專(zhuān)項(xiàng)安全檢查中特別著重對(duì)相關(guān)隱患的排查，全力做到細(xì)致入微，不留死角，將缺陷消除在襁褓之中。

在迎峰度夏時(shí)期每天對(duì)這重要線(xiàn)路進(jìn)行紅外線(xiàn)溫度檢測(cè)，實(shí)時(shí)追蹤設(shè)備的負(fù)荷溫度變化，做好設(shè)備運(yùn)行的監(jiān)視工作。在供電緊張的情況之下，對(duì)鐵路動(dòng)車(chē)及重要用戶(hù)供電提供可靠保證。

要以當(dāng)前開(kāi)展的集中修、施工作業(yè)、設(shè)備質(zhì)量、人身、外部環(huán)境、防洪、防火防爆安全為重點(diǎn)，認(rèn)真貫徹落實(shí)鐵路總公司安全生產(chǎn)重點(diǎn)工作要求，卡控安全風(fēng)險(xiǎn)，確保設(shè)備檢查活動(dòng)扎實(shí)有序開(kāi)展，做好牽引供電系統(tǒng)設(shè)備檢查工作，對(duì)檢查發(fā)現(xiàn)的安全隱患問(wèn)題要徹底整修，并對(duì)照各類(lèi)技術(shù)規(guī)章逐項(xiàng)檢查設(shè)備技術(shù)狀態(tài)，逐臺(tái)逐項(xiàng)對(duì)設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行核實(shí)驗(yàn)收，對(duì)設(shè)備檢查和隱患整治進(jìn)行登記造冊(cè)、做好記錄，以完善的安全防范措施，確保設(shè)備安全穩(wěn)定。

總結(jié)：動(dòng)車(chē)組牽引供電系統(tǒng)的安全管理工作對(duì)于整體牽引供電效率的提升具有重要意義，必須要分析和把握好動(dòng)車(chē)組牽引供電系統(tǒng)的主要故障問(wèn)題，積極探索牽引供電系統(tǒng)的安全保護(hù)措施，做好檢查和保障工作。