1、西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)基礎(chǔ) 主要目標簡要介紹電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)的基本構(gòu)成、運行方式及在鐵路運輸中的作用討論牽引供電系統(tǒng)與電氣化鐵路其他子系統(tǒng)的接口掌握高速、重載及普速鐵路牽引供電系統(tǒng)的運行特點與基本分析方法提高綜合運用基礎(chǔ)理論解決工程技術(shù)問題的能力主要內(nèi)容一、概述二、牽引負荷特性三、牽引變壓器接線形式四、牽引變電所電氣主接線五、接觸網(wǎng)系統(tǒng)六、牽引供電系統(tǒng)主要技術(shù)問題及解決措施七、系統(tǒng)集成與接口（一）電氣化鐵道發(fā)展概況 國外: 1881年 巴黎出現(xiàn)有軌電車 1895年 美國 直流制電車 600V 1906年 美國 低頻單相交流制 1932年 匈牙利 工頻單相交流制我

2、國：1961年 第一條電氣化鐵路 寶鳳線 (寶雞鳳州) 逐步發(fā)展，重載 1992 大秦線 準高速 1998 廣深線 160km/h 高速 2002 秦沈客專 200km/h 2008 京津城際 350km/h一、概述1961年8月15日，我國第一條電氣化鐵路寶成鐵路寶雞至鳳州段建成通車。初期主要局限在隧道多、坡度大的山區(qū)鐵路。1980年底，全國共建成電氣化鐵路1676km，其發(fā)展十分緩慢。改革開放后，電氣化鐵路開始從山區(qū)向平原，由低標準的邊遠地區(qū)鐵路向主要長干線、重載、高速發(fā)展。截至2015年底，全路鐵路營業(yè)里程逾12萬公里，居世界第二，其中高速電氣化里程 1.9萬公里，居世界第一。重載方面，

3、能源大動脈大秦鐵路再次打破世界鐵路重載紀錄，年運量突破4億噸。 低頻單相交流制: 少量國家（二）電氣化鐵道的供電制式 直流制: 主要用于城市軌道交通 額定電壓有1500V和750V交流制:工頻單相交流制: 50Hz，60Hz 主要用于大運量、重載的鐵路運輸額定電壓為25kV，廣泛采用三相交流制: 淘汰 現(xiàn)代電力牽引都以公用電網(wǎng)配電，實質(zhì)上是取用經(jīng)變換的單相電。 在我國，礦山電力牽引、城市軌道交通都采用直流制，北京地鐵750V直流供電電壓，上海地鐵1500V直流電壓；干線電氣化鐵路都采用工頻（50Hz），額定電壓為25kV或225kV的單相交流制。 （三）電氣化鐵路的優(yōu)越性與存在的問題1.優(yōu)越性

4、： 重載、快速、大容(運)量 節(jié)約能源、經(jīng)濟效益好 無污染2.存在的問題： 對電力系統(tǒng)的負序、諧波等電能質(zhì)量影響 存在電分相環(huán)節(jié) 對外界的電磁干擾一次性投資較大（四）牽引供電系統(tǒng)的構(gòu)成電力系統(tǒng)與輸電線 為電氣化鐵道提供高壓電源，其電壓為110kV或220kV 。電氣化鐵道的牽引負荷是一級負荷，故要求電源有足夠的容量和較高的可靠度。牽引變電所 將電力系統(tǒng)供應(yīng)的電能轉(zhuǎn)變?yōu)檫m于電力牽引及其供電方式的電能，其核心元件是牽引變壓器，并設(shè)有備用。牽引網(wǎng) 由饋（電）線、接觸網(wǎng)、軌（地）、回流線等組成，是牽引供電網(wǎng)（回路），完成對電力機車的送電任務(wù)。牽引網(wǎng) 饋線: 接在牽引變電所牽引母線和接觸網(wǎng)之間的導(dǎo)線，即

5、將電能由牽引變電所引向電氣化鐵路； 接觸網(wǎng): 是一種懸掛在軌道上方，沿軌道敷設(shè)的、和鐵路軌頂保持一定距離的輸電網(wǎng)。通過電動車組的受電弓和接觸網(wǎng)的滑動接觸，牽引電能就由接觸網(wǎng)進入電動車組，從而驅(qū)動牽引電動機使列車運行。 軌道: 在非電牽引情形下只作為列車的導(dǎo)軌。在電力牽引時，軌道除仍具有導(dǎo)軌功能外，還需要完成導(dǎo)能回流的任務(wù)。因此，電力牽引的軌道，需要具有良好的導(dǎo)電性能。 回流線: 是連接軌道和牽引變電所的導(dǎo)線。通過回流線把軌道中的回路電流導(dǎo)入牽引變電所的主變壓器。電力機車: 將通過牽引電機及其變換和控制機構(gòu)，將電能轉(zhuǎn)化為可用機械能，牽引列車運行。 供電分區(qū): 正常供電時，由牽引變電所饋線到接觸網(wǎng)

6、末端的供電線路，也稱為供電臂。分相絕緣器（電分相）: 串接在接觸網(wǎng)中，目的是將兩相不同的供電區(qū)分開，并使機車光滑過渡，主要用在牽引變電所出口處和分區(qū)處。分段絕緣器（電分段）: 分為縱向電分段和橫向電分段，前者用在線路接觸網(wǎng)上，后者用于站場各條接觸網(wǎng)之間。通過其上的隔離開關(guān)將有關(guān)接觸網(wǎng)進行電氣連通或斷開，以保證供電的可靠性、靈活性和縮小停電范圍以及便于檢修等。 牽引供電系統(tǒng)構(gòu)成ssss ssss T座ss牽引變電所牽引變電所 分區(qū)所分區(qū)所AT所AT所分區(qū)所牽引變電所牽引變電所牽引變電所直接供電AT供電電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)組成圖開閉所AT所牽引變電所AAAAAT所AT所AT所牽引變電所分區(qū)所分區(qū)

7、所地方電源變配電所地方電源變配電所地方電源變配電所車站箱變區(qū)間負荷箱變區(qū)間負荷箱變區(qū)間負荷箱變區(qū)間負荷車站車站貫通線貫通線牽引供電及電力配電系統(tǒng)構(gòu)成示意圖（以客專為例）鐵路通訊網(wǎng)絡(luò)調(diào)度中心局域網(wǎng)調(diào)度中心通訊設(shè)備通訊設(shè)備牽引供電電力供電分區(qū)所: 交流電氣化鐵道上為了增加供電的靈活性。提高運行的可靠性，在兩個牽引變電所的供電區(qū)中間常加設(shè)分區(qū)所。分區(qū)所的作用: (1)可以使兩相鄰的供電區(qū)段實現(xiàn)并聯(lián)工作或單獨工作。當(dāng)實現(xiàn)并聯(lián)工作時，分區(qū)所的斷路器閉合，否則打開。 (2)當(dāng)相鄰牽引變電所發(fā)生故障而不能繼續(xù)供電時，可以閉合分區(qū)所的斷路器由非故障牽引變電所實行越區(qū)供電。 (3)雙邊供電的供電區(qū)內(nèi)發(fā)生牽引網(wǎng)短

8、路事故時。可由分區(qū)所的斷路器切除事故點所在處的一半供電區(qū)。非事故段仍可照常工作。開閉所: 起配電作用的開關(guān)站。一般在下面兩種情況或系統(tǒng)中設(shè)置。在離牽引變電所較遠的鐵路樞紐地區(qū)，由于站線多、接觸網(wǎng)相應(yīng)復(fù)雜。客貨運交會、編組和機車整備作業(yè)繁忙.致使該地區(qū)故障機率增多。為保證樞紐供電可靠性.縮小事故范，一般將接觸網(wǎng)橫向分組及分區(qū)供電，由開閉所的多路饋線向接觸網(wǎng)各分組和分區(qū)供電在AT供電方式的復(fù)線牽引網(wǎng)供電臂中間設(shè)置開閉所。AT所:工頻單相交流電氣化鐵道如采用自耦變壓器(AT)供電方式時，在沿線需每隔10km15km設(shè)置一臺自耦變壓器。大致和鐵路區(qū)間的距離一樣，應(yīng)盡量把自耦變壓器設(shè)于沿鐵路的各站場。同

9、時，應(yīng)與分區(qū)所、開閉所合并，以利運行管理。SCADA（遠動監(jiān)控）系統(tǒng)：電氣化鐵道遠動系統(tǒng)是一種計算機控制系統(tǒng)，其功能是進行電力調(diào)度與所管轄的牽引變電所、開閉所、分區(qū)所及V 停設(shè)備等供電裝置之間的遠距離實時監(jiān)測和控制。電氣化鐵道遠動系統(tǒng)在牽引供電設(shè)備監(jiān)控、故障判斷處理和運行狀態(tài)分析等各個方面都發(fā)揮著越來越重要的作用，并為牽引供電系統(tǒng)調(diào)度管理提供了全新的技術(shù)手段。其關(guān)鍵技術(shù)包括：遠動系統(tǒng)通道 優(yōu)化遠動系統(tǒng)通道結(jié)構(gòu)，提高通信線路的可靠性。通信網(wǎng)絡(luò)及接口的標準化 采用標準規(guī)約及接口方式，實現(xiàn)不同廠家的設(shè)備間的信息交換。通訊模式由廣泛應(yīng)用的客戶/服務(wù)(Client/Server)方式過渡到實時性更好的發(fā)

10、布/訂購(Publish/Subscribe)模式。 變電所自動化系統(tǒng)：變電所自動化是指集監(jiān)控與中央信號、保護、通訊、管理等多種功能的自動化系統(tǒng)，它采用分層控制原則，由多微機分布式結(jié)構(gòu)組成。運行維護采取無人值班、有人值守式。有的還集成了牽引變電所安全監(jiān)控系統(tǒng)，包括遠方視頻監(jiān)控及防災(zāi)報警系統(tǒng)構(gòu)成，同時還設(shè)置了自動滅火系統(tǒng)。牽引變電所綜合自動化系統(tǒng)采用分層分布式的結(jié)構(gòu)形式，分為3個層：1. 站控層（當(dāng)?shù)乇O(jiān)控單元、遠動通信單元）；2. 網(wǎng)絡(luò)層（網(wǎng)絡(luò)通信單元、雙環(huán)光纖以太網(wǎng))；3. 間隔層（保護測控裝置、環(huán)境安全監(jiān)控設(shè)備）。同時交直流系統(tǒng)、無線監(jiān)控等智能設(shè)備通過WTX892通用通信裝置納入牽引變電所綜

11、合自動化的系統(tǒng)中。 分區(qū)所以及開閉所綜自系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與牽引變電所相同，區(qū)別在于間隔層保護測控裝置種類、數(shù)量不同。（五）一次系統(tǒng)的供電方式（外部供電方式） 一次系統(tǒng)的供電方式是指電力系統(tǒng)與牽引供電系統(tǒng)的供電網(wǎng)（輸電線）的聯(lián)結(jié)方式，它取決于牽引負荷的用電等級和電力系統(tǒng)的分布情況。 TB 10009-2005 鐵路電力牽引供電設(shè)計規(guī)范規(guī)定“電力牽引為一級負荷，牽引變電所應(yīng)有兩路電源供電；當(dāng)任一路故障時，另一路應(yīng)能正常供電”。其中兩路電源可來自不同的地區(qū)變電所或同一地區(qū)變電所的不同母線或母線分段。原則：供電可靠性、電源容量及經(jīng)濟性 環(huán)形供電牽引變電所在高壓側(cè)與一次系統(tǒng)聯(lián)成環(huán)形網(wǎng)。優(yōu)點：供電可靠性好，能適應(yīng)

12、負荷的劇烈變化要求：鐵路附近有兩個以上發(fā)電廠或地區(qū)變電所且其間有電力網(wǎng)互聯(lián)。（受系統(tǒng)結(jié)構(gòu)限制） 地區(qū)變電所或發(fā)電廠地區(qū)變電所或發(fā)電廠牽引變電所牽引變電所 雙側(cè)供電（兩邊供電）電源來自電力系統(tǒng)的兩個地區(qū)變電所，給鐵路供電的輸電線是聯(lián)絡(luò)這兩個地區(qū)變電所的通路。優(yōu)點：同環(huán)形供電要求：牽引變電所兩側(cè)都有電源 應(yīng)用廣泛 雙路輸電線牽引變電所牽引變電所 單側(cè)供電（一邊供電）單側(cè)供電是由一個地區(qū)變電所給數(shù)個牽引變電所供電，為保證供電可靠性，應(yīng)采用雙路（或雙回）輸電線 。單側(cè)供電方式的可靠性一般比雙側(cè)供電方式和環(huán)形供電方式要差，而投資不會比環(huán)形供電方式和雙側(cè)供電方式少。要求：必須有兩回路輸電線供電，且有各自的

13、桿塔和走線雙路輸電線牽引變電所牽引變電所散射供電（輻射線供電）當(dāng)各牽引變電所離開電源差不多等距并且比單邊供電更經(jīng)濟時，可采用散射供電方式。缺點：可靠性差要求：相鄰幾個牽引變電所布置成弧形，且地區(qū)變電所和發(fā)電廠的距離較近時，必須兩回路輸電。 地區(qū)變電所或發(fā)電廠牽引變電所（六）牽引變電所引入線的方式（1） “橋”接方式（通過式接法） 外橋、內(nèi)橋特點：一路高壓輸電線路上的負荷要穿越牽引變電所，又通過“橋”接斷路器，返回到另一路高壓輸電線路。橋接適用于環(huán)形供電和兩邊供電，以及要求電力網(wǎng)穿越牽引變電所的場合。（2） “T”接或“雙T”接方式 特點：外部負荷不進入牽引變電所，“T”接與“橋”接相比，設(shè)備減

14、少，投資節(jié)省。適用于兩邊供電和一邊供電。（3） 單母線分段方式 特點：引入線、引出線多，允許外部負荷穿越牽引變電所。（4）線路變壓器組方式 特點：外部電源進線與變壓器形成連接組。任何一路故障整組切換。操作簡單，設(shè)備少占地少。（七）牽引網(wǎng)的運行方式（1） 單邊供電 各牽引變電所相互獨立，機車只從相關(guān)的某個牽引變電所取電。對于兩個異相牽引端口的牽引變電所，通常在牽引變電所出口兩饋線相連的接觸網(wǎng)上和分區(qū)的接觸網(wǎng)上設(shè)分相絕緣器。當(dāng)某一牽引變電所因故障失電時，可將兩端分區(qū)所的開關(guān)合上進行越區(qū)供電。單線區(qū)段的單邊供電復(fù)線區(qū)段的單邊供電上、下行獨立供電： 繼電保護簡單；牽引網(wǎng)壓損、能損較大，網(wǎng)壓波動大；上下

15、行接觸網(wǎng)出現(xiàn)電壓差。全并聯(lián)供電 ： 牽引網(wǎng)壓損、能損小，網(wǎng)壓水平好；故障時影響范圍大，保護、控制復(fù)雜。末端并聯(lián)供電： 克服的缺點，利用的優(yōu)點。我國廣泛采用 （2） 雙邊供電 機車由相鄰的兩個變電所供電，由與分相絕緣器并聯(lián)的斷路器合閘而實現(xiàn)的。當(dāng)一供電臂故障時，如保證另一臂正常供電，則需通過繼電保護自動將斷路器打開，以縮小故障區(qū)域；當(dāng)接觸網(wǎng)停電維修時，也需要（通過遠動）進行斷路器分合操作。因此，雙邊供電時，兩相鄰牽引變電所之間要設(shè)置分區(qū)所。單線區(qū)段的雙邊供電復(fù)線區(qū)段的雙邊供電優(yōu)點:機車的電流來自兩個以上的供電點，減輕了牽引網(wǎng)輸送電能的負擔(dān)，網(wǎng)上壓損和能損都能減少，網(wǎng)壓水平也由此改善。減輕對沿線的

16、電磁感抗干擾。缺點:牽引網(wǎng)的復(fù)雜程度增加，對繼電保護提出了許多特殊要求。實現(xiàn)雙邊供電起碼應(yīng)滿足兩個條件：1、兩相鄰牽引變電所需由同一電力系統(tǒng)供電，以確保有相同的頻率；2、兩相鄰牽引變電所的牽引端口應(yīng)同相，否則將造成異相短路。 雙邊供電時兩邊牽引端口電壓大小和相位的差異會在牽引網(wǎng)中造成均衡電流。不論有無牽引負荷，兩邊牽引端口的電壓都是波動的，均衡電流將在牽引網(wǎng)中來回流動，造成額外功率損失，但份額不大。（八）牽引網(wǎng)供電方式目前單相工頻25kV牽引網(wǎng)供電方式主要有: 直接供電方式(TR) BT(吸流變壓器)供電方式 帶回流線的直接供電方式(TRNF) AT(自耦變壓器)供電方式直接供電方式(TR)牽

17、引電流通過電力機車后直接從鋼軌或大地返回牽引變電所。結(jié)構(gòu)簡單，投資最少，維護費用低。在負荷電流較大的情況下，鋼軌電位高；對弱電系統(tǒng)的電磁干擾較大BT(吸流變壓器)供電方式在接觸網(wǎng)和回流線中串接吸流變壓器，讓牽引電流通過電力機車后從回流線返回牽引變電所。電磁兼容性能好，對周圍環(huán)境影響小接觸網(wǎng)中串接吸流變壓器，牽引網(wǎng)阻抗增大，供電臂壓降增大，牽引變電所的供電距離縮短帶回流線的直接供電方式(TRNF)牽引電流通過電力機車后部分從回流線返回牽引變電所，部分從鋼軌地返回。兼有直接供電方式結(jié)構(gòu)簡單，投資和維修量小、供電可靠性高等優(yōu)點相對直接供電方式，鋼軌電位和對通信線路的干擾有所改善。鋼軌電位降低；牽引網(wǎng)

18、阻抗降低，供電距離增長；對弱電系統(tǒng)的電磁干擾減小 相對BT方式，結(jié)構(gòu)簡單，投資少，維護費用低；牽引網(wǎng)阻抗減小，供電距離增長AT(自耦變壓器)供電方式牽引電流通過電力機車后從負饋線返回。供電電壓提高，更能適應(yīng)大功率負荷的供電，功率輸送能力強，供電距離遠，可減少牽引變電所數(shù)量，減少電分相數(shù)目，機車通過分相中性段短時失電產(chǎn)生的速度和功率損失得到降低；有效降低對通訊線路的干擾; 。 AT供電方式接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，供變電設(shè)施較多，運營維護難度較大在牽引網(wǎng)中并聯(lián)自耦變壓器形成AT供電方式，其除具有顯著地降低電氣化鐵路對通信線路的干擾外，還具有現(xiàn)行其他供電方式所不具備的技術(shù)優(yōu)勢而被許多國家所采用。AT供電系統(tǒng)

19、中，牽引變電所牽引側(cè)電壓為55kV或2x27.5kV，牽引網(wǎng)電壓為27.5/0/-27.5kV三線制。牽引網(wǎng)接觸線C和負饋線F接在自耦變壓器的原邊，構(gòu)成55kV供電回路，而鋼軌與自耦變壓器的中點連接，使接觸網(wǎng)與鋼軌間的電壓仍然保持為27.5kV。 自耦變壓器的容量，視鐵路運量及AT間隔大小而定，通常AT間距為8-12km，自耦變壓器電磁容量約為2000-5000 kVA。 高速鐵路特點：具有行車速度高，機車功率大、取流大BT方式牽引網(wǎng)單位阻抗高，功率輸送能力較弱直接供電方式在負荷電流較大的情況下，對通訊線路干擾大，鋼軌電位高的缺點更為突出技術(shù)上AT和帶回流線直供方式均能滿足300km/b及以上

20、高速牽引。兩者相比，AT供電方式更能適應(yīng)大功率負荷的供電，同時由于電分相數(shù)目的減少。但AT供電方式接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，供變電設(shè)施較多，運營維護難度較大。高速鐵路牽引供電方式應(yīng)采用AT供電方式或帶回流線的直接供電方式我國高速鐵路采用的全并聯(lián)AT供電系統(tǒng)在復(fù)線AT供電方式的基礎(chǔ)上，將上下行牽引網(wǎng)的接觸線（T）、鋼軌（R）和負饋線（F）在變電所出線處及AT所處通過橫聯(lián)線并聯(lián)起來。上下行牽引網(wǎng)雖然都有各自的斷路器，但在正常情況下均為一用一備運行方式，即上下行牽引網(wǎng)共用一臺斷路器。各供電方式比較供電方式直供帶回流線的直供BT供電AT供電供電臂(km)253030204550牽引網(wǎng)阻抗(/km)0.60.65

21、0.50.550.850.90.160.2牽引網(wǎng)結(jié)構(gòu)由接觸懸掛、鋼軌組成。最簡單由接觸懸掛、鋼軌和回流線組成由接觸懸掛、鋼軌、NF和吸流變壓器組成由接觸懸掛、鋼軌、正饋線、自耦變壓器和保護線。最復(fù)雜牽引網(wǎng)電壓水平較好良好較差最好牽引網(wǎng)電能損失5%45%78%23%防干擾特性最差較差良好良好維護管理最少較少較多最多牽引網(wǎng)造價最少較少較大最大（九）牽引供電系統(tǒng)設(shè)計原則 1牽引變電所的分布地點由設(shè)計單位和有關(guān)運行單位協(xié)商后確定。 2近期設(shè)計年度牽引變壓器計算容量對應(yīng)的運量為調(diào)查運量，遠期對應(yīng)國家要求的年輸送能力。 求算牽引變壓器計算容量應(yīng)依據(jù)列車對數(shù)，其中考慮一定的儲備能力，例如單線考慮裕度20%，

22、復(fù)線15%，和貨運量的波動系數(shù)。遠期一般不考慮貨運量的波動系數(shù)。 根據(jù)計算容量并考慮非牽引負荷容量，選定牽引變壓器安裝容量，應(yīng)能滿足供電系統(tǒng)故障后疏散積壓列車期間可能出現(xiàn)的最大負荷。 3牽引變壓器備用方式，一般采用固定備用，即在牽引變電所另增加一臺牽引變壓器。 4接觸網(wǎng)電壓水平，最高值按29kV計算，最低值按短時不低于20kV計算（比電力機車短時允許最低電壓19kV略高）。 其他設(shè)計問題，如牽引變壓器的類型，牽引網(wǎng)供電、分段方式，是否設(shè)置分區(qū)所、開閉所，通信改造采用哪種方案，是否考慮鄰線實現(xiàn)電氣化等問題，須根據(jù)根據(jù)方案比選方能決定。 牽引供電系統(tǒng)的任務(wù)是向電力機車（動車組）供電。 牽引供電系統(tǒng)

23、的負荷特性，主要取決于電力機車的電氣特性、鐵路線路條件和運輸組織方案等因素。二、牽引負荷特性 （1）交直型電力機車 電力機車從接觸網(wǎng)取得25kV工頻單相交流電，經(jīng)車載變壓器降壓為1500V，整流后向牽引電動機供電。我國目前主要采用交直型電力機車，今后將逐漸淘汰，更換為交直交型電力機車。交直型電力機車工作原理如下圖所示：（一）電力機車的電氣特性 交直型電力機車采用半控橋式整流，通過晶閘管控制導(dǎo)通角來控制機車出力，所以，交直機車在整流過程中會產(chǎn)生諧波，功率因數(shù)較低。SS4型貨運電力機車 SS8型客運電力機車 （2）交直交型電力機車（動車組） 為克服交直型電力機車的缺點，世界各國競相開展了交流傳動電

24、力機車的研制，1979年德國開發(fā)了世界首臺大功率干線交流傳動電力機車，歐洲等主要發(fā)達國家迅速推廣，目前已普遍采用。交直交型電力機車工作原理如下圖所示： 交直交機車采用四象限整流，通過GTO或IGBT控制導(dǎo)通和關(guān)斷角來控制機車的出力，可分別控制導(dǎo)通和關(guān)斷機車主變壓器的若干個低壓繞組的整流，使電流波形逼近正弦波，且電流與電壓的相位基本同步。所以，交直交型電力機車的諧波含量很小、功率因數(shù)高。 我國目前逐漸淘汰交直型電力機車，全面推廣交直交型電力機車和動車組，如高速鐵路開行的“和諧號”高速動車組包括CRH1，CRH2，CRH3，CRH5，CRH380等車型，有200250km/h、300350km/h

25、等速度級別；重載鐵路開行的和諧HXD1，HXD2，HXD3等大功率交流電力機車。（二）列車的負荷特性 列車的負荷大小，主要與列車牽引重量、運行速度、線路坡度等因素有關(guān)，鐵路設(shè)計據(jù)此選定機車（動車組）類型及牽引功率。 （1）列車負荷與牽引重量的關(guān)系 在運行速度、線路坡度相同的情況下，列車負荷與牽引重量成正比。 （2）列車負荷與運行速度的關(guān)系列車運行速度越高，空氣阻力越大，空氣阻力隨速度呈幾何級數(shù)增長。在牽引重量、線路坡度相同的情況下，運行速度越高，牽引功率和能耗大幅度提高。 10016020025030035001002003004002.84.67.413.318.624.8單位重量牽引功率（

26、kW/t)列車速度(km/h) 并且在高速時，列車主要克服空氣阻力運行，持續(xù)受流時間長。 （3）負荷與線路坡度的關(guān)系 列車爬坡的情況下克服重力運行，在運行速度較低時，空氣阻力較小，線路坡度對牽引負荷的影響較大。高速列車的空氣阻力較大，列車主要克服空氣阻力運行，線路坡度對牽引負荷的影響較小。 鐵路根據(jù)運量和線路條件編制運輸組織計劃，列車在行車調(diào)度的指揮下，在鐵路上按信號運行。單線鐵路一般采用站間閉塞方式，一個區(qū)間只能有1列車運行。雙線鐵路一般采用劃分區(qū)段閉塞方式，按固定間隔時間追蹤運行，目前貨車一般追蹤時間間隔8分鐘，最小追蹤時間間隔5分鐘；客運專線高速列車設(shè)計最小追蹤時間間隔，近期4分鐘，遠期

27、3分鐘。 鐵路建設(shè)時，基礎(chǔ)設(shè)施均按遠期線路能力一次規(guī)劃建設(shè)到位，運輸設(shè)備按近期需要配置。 （三）鐵路運輸組織方案（四）牽引變電所負荷特性 牽引變電所一般向兩側(cè)供電臂供電，牽引變電所的負荷大小，與供電臂中運行的列車數(shù)量、鐵路線路坡度及列車運行速度等因素有關(guān)。實測牽引變電所負荷曲線實例如下圖： 實測牽引變電所負荷曲線實例 牽引變電所負荷具有如下特點： （1）負荷波動頻繁 每一條鐵路沿線線路條件千差萬別，列車在運行時速度和線路坡度隨時都在變化；且列車在鐵路上按信號運行，在鐵路運輸狀態(tài)發(fā)生變化時，在供電臂內(nèi)列車數(shù)量疏密不等。所以，牽引變電所兩供電臂內(nèi)，列車的數(shù)量及每一列車的負荷狀態(tài)隨時都在變化，牽引變

28、電所的負荷呈現(xiàn)出頻繁波動的狀態(tài)。 （2）負荷大小不均衡 牽引變電所的負荷隨著兩供電臂內(nèi)列車的數(shù)量及每一列車的負荷狀態(tài)隨時波動，有時輕載，甚至空載。有時負載較重，在節(jié)假日、鐵路故障后恢復(fù)行車等情況下，會出現(xiàn)列車緊密追蹤情況，在軍運、煤電油運、農(nóng)運等特殊運輸期間，也會出現(xiàn)列車緊密追蹤情況。此時，牽引變電所會出現(xiàn)負荷高峰值。 （3）負載率低 牽引變電所的負荷是由鐵路運量、列車速度、線路條件等因素決定的，列車運行時受流狀態(tài)隨時都在發(fā)生變化，平均負荷較低。但牽引變電所供電能力必須適應(yīng)短時出現(xiàn)的高峰負荷的需要。所以，牽引變電所的負載率很低，一般不超過20%，個別能達到30%。 （4）牽引變電所供電能力適應(yīng)

29、最大負荷需要 牽引供電系統(tǒng)作為鐵路運輸?shù)呐涮谆A(chǔ)設(shè)施，應(yīng)滿足鐵路運輸?shù)囊?。所以，牽引變電所設(shè)計供電能力必須適應(yīng)任何高峰負荷的需要，并具備鐵路遠期規(guī)劃發(fā)展的條件。（五）客運專線負荷特性 （1）牽引負荷大，可靠性要求高 客運專線列車速度高，高峰時段密度大?？諝庾枇﹄S速度呈幾何級數(shù)增長，列車牽引力主要克服空氣阻力運行，牽引負荷很大。350km/h速度時，列車運行所需功率最高達到24000kW。 客運專線速度快，運輸能力大，將成為旅客運輸?shù)闹饕煌üぞ?。在國民?jīng)濟和社會生活中，具有十分重要的作用。高速鐵路運輸必須確保安全、可靠、正點。 （2）列車負載率高，受電時間長 列車在運行中，主要克服輪軌磨擦阻

30、力、線路坡道阻力和空氣阻力前進。輪軌磨擦阻力、線路坡道阻力與速度關(guān)系不大，而空氣阻力隨速度呈幾何級數(shù)增長。高速時，空氣阻力成為列車運行的主要阻力，列車需要持續(xù)從接觸網(wǎng)取得電能。所以，高速列車負載率高，受電時間長。 （3）短時集中負荷特征明顯 客運專線具有顯著的時段特征。在早、晚時段和節(jié)假日的高峰客流期，根據(jù)客流量需要，可能組織大編組、高密度運輸，甚至在短時形成緊密追蹤，牽引負荷集中特征明顯。牽引供電系統(tǒng)應(yīng)具有應(yīng)對各種集中負荷供電的能力和條件。 （4）越區(qū)供電能力要求高 由于旅客運輸能力和準點的需要，牽引供電系統(tǒng)應(yīng)具有應(yīng)對各種各樣條件下的供電能力。在出現(xiàn)某一牽引變電所解列，退出供電的情況下，往往

31、采用由兩相鄰牽引變電所越區(qū)進行供電。為了盡量減少越區(qū)供電對運輸能力和準點的影響，應(yīng)避免過多的限制列車數(shù)量或降低列車速度，這樣會相應(yīng)加大兩相鄰牽引變電所的供電負荷。（六）國外普遍采用高電壓、大容量電源供電 日本、法國等國家高速鐵路建設(shè)起步較早，積累了比較豐富的經(jīng)驗。目前，國外高速鐵路考慮到牽引負荷大，可靠性要求高，絕大多數(shù)都采用220kV或以上的電壓供電，個別采用132kV或154kV時，都要求有較大的系統(tǒng)短路容量。日本高速鐵路建設(shè)最早，在電源問題上曾走過彎路。東海道新干線1964年建設(shè)時，限于當(dāng)時電網(wǎng)的條件，采用了77kV電源供電。上世紀80年代，旅客運輸量急增，供電能力嚴重不滿足需要，只得對

32、電源系統(tǒng)進行了改造，改用275kV電源供電，適應(yīng)了旅客運輸?shù)男枰?，列車速度也提高到?70km/h，最高300km/h。我國客運專線建設(shè)也可以研究和借鑒國外經(jīng)驗。 世界主要高速鐵路國家電鐵供電電源電壓等級一覽表 國名序號鐵路名稱最高速度（km/h）供電方式供電電壓（kV）附注日本1東海道新干線300AT275個別牽引站154 kV2山陽新干線300AT275個別牽引站154 kV3北陸新干線300AT2754東北新干線260AT275個別牽引站154 kV5上越新干線275AT275法國1巴黎里昂300AT 2251個牽引站400 kV2巴黎圖爾300AT 2251個牽引站400 kV3巴黎加

33、萊300AT2251個牽引站400 kV4里昂瓦朗斯300AT2255瓦朗斯馬賽350AT2256巴黎斯特拉斯堡350AT2251個牽引站400 kV西班牙1馬德里塞維利亞250直供2203個牽引站132 kV，但短路容量不小于2000MVA2馬德里巴塞羅拉350AT4003個牽引站220 kV德國德國高速鐵路最高速度330 km/h，采用鐵路自建電網(wǎng)供電。電鐵供電制式為15 kV、162/3Hz，采用獨特的同相供電方式，牽引站間距約為普通不同相供電方式的1/3，牽引變壓器容量一般為215MVA。牽引站外部電源采用110 kV，系統(tǒng)短路容量不小于1000MVA。 我國現(xiàn)行的牽引變電所供電方式絕

34、大多數(shù)為三相兩相制式，即其原邊取自電力系統(tǒng)的110kV或220kV三相電壓，次邊向兩個單相供電臂饋電，其母線額定電壓為27.5kV或55kV。 對于三相YNd11或Vv接線的牽引變電所，次邊兩相電壓的相別是原邊三個相電壓或線電壓相別三中取二的某種組合；而對于平衡變壓器，經(jīng)變壓器的變換，次邊形成大小相等而相位相互垂直的兩相電壓。 三、牽引變壓器接線形式 從廣義的角度上講，牽引變壓器原次邊之間除了有電壓的變換外，還有電流和阻抗變換，可稱為系統(tǒng)變換，如 通過系統(tǒng)變換，可以獲得一次側(cè)的牽引變壓器、牽引負荷的等值電路模型，或二次側(cè)的電力系統(tǒng)、牽引變壓器等值電路模型。這兩個等值電路模型對于牽引供電系統(tǒng)的電

35、氣分析十分方便、有用，如用于電壓損失，故障分析，電能計量，負序含量，諧波水平等計算。 單相牽引變電所 單相牽引變電所中采用的是單相牽引變壓器，其結(jié)線形式如圖1-1所示，高壓線圈跨接在高壓系統(tǒng)的線間，牽引側(cè)線圈一端接在接觸網(wǎng)上，另一端接在大地（與鋼軌相連），這種結(jié)線形式的牽引變壓器容量利用率高，但因為牽引負荷的不對稱會給電力系統(tǒng)造成一些不良影響，通常對相鄰的牽引變電所采用換相方式接入電力系統(tǒng)。單相牽引變電所牽引變壓器結(jié)線原理圖V/V結(jié)線牽引變電所 與單相牽引變電所相似，由兩臺單相牽引變壓器或一臺做成一體的V/V牽引變壓器組成，牽引變壓器低壓側(cè)的兩個線圈分別向兩個供電臂供電，這種結(jié)線形式的牽引變壓

36、器的容量利用率高，同樣地，也會因為牽引負荷的不對稱會給電力系統(tǒng)造成一些不良影響。依然需要對相鄰牽引變電所進行換相處理。V/V結(jié)線牽引變電所結(jié)線原理圖三相牽引變電所 單相牽引變壓器或V/V牽引變壓器是比較特殊的變壓器，在牽引變電所中采用YN,d11結(jié)線組變壓器例子非常多，高壓側(cè)線圈采用星接，而牽引側(cè)線圈為三角接，兩個角分別接到兩個供電臂上，剩下的一個角（通常是C相）接到鋼軌上。這種牽引變壓器的容量利用率不能達到100%，三個變壓器繞組分別為重負荷相、輕負荷相和自由相，其中自由相繞組容量利用率最低，制約了變壓器容量利用率。三相牽引變電所結(jié)線原理圖三相兩相平衡牽引變電所 在我國，三相兩相牽引變壓器的

37、結(jié)線形式主要有Scott變壓器和阻抗匹配三相兩相變壓器，這種變壓器也稱平衡變壓器，當(dāng)兩個供電臂負荷相等且功率因數(shù)相同時，經(jīng)這種變壓器的變換，牽引負荷對電力系統(tǒng)而言是三相對稱的。Scott牽引變電所結(jié)線原理圖阻抗匹配式三相兩相牽引變電所結(jié)線原理圖伍德橋牽引變電所 AT供電方式在復(fù)線電氣化鐵路中有著廣泛用途，伍德橋結(jié)線變壓器主要就用于AT供電系統(tǒng)中。 當(dāng)然，現(xiàn)在的AT供電系統(tǒng)不僅僅使用伍德橋接線牽引變壓器，也使用一些其它接線的變壓器，如V/V接線。伍德橋牽引變電所結(jié)線原理圖不同接線形式牽引變壓器的比選指標適用的供電方式變壓器容量利用率對電網(wǎng)的不平衡影響原邊能否大電流接地能否引出三相電繞組制造工藝絕

38、緣要求進行對稱補償時補償系統(tǒng)的復(fù)雜性、容量利用率、輸出電壓相位等3次勵磁電流通路牽引供電方式與常用變壓器接線型式應(yīng)用于直接供電方式的主要有：單相接線、V/v接線、 YNd11接線、三相/兩相平衡接線(Scott接線、Wood-Bridge接線等)、阻抗匹配平衡接線應(yīng)用于AT供電方式的主要有：單相接線、 V/X接線 、三相/兩相平衡接線(Scott接線、Wood-Bridge接線等)、十字交叉接線應(yīng)用于高速鐵路的主要有：中國高速鐵路多用Vx接線牽引變壓器意大利、新西蘭采用單相接線牽引變壓器德國、法國TGV采用單相和Vv接線變壓器日本東海道新干線采用Scott接線山陽新干線采用Modified-W

39、oodbridge接線變壓器中國臺灣高速鐵路采用的是Le Blanc接線變壓器 變壓器容量計算一般分為三個步驟：1、根據(jù)鐵道部任務(wù)書中規(guī)定的年運量大小和行車組織的要求確定計算容量，這是為供應(yīng)牽引負荷所必須的容量。2、根據(jù)列車緊密運行時供電臂的有效電流和充分利用牽引變壓器的過載能力，確定校核容量，這是為確保變壓器安全運行所必須的容量。3、根據(jù)計算容量和校核容量，再考慮其他因素（如備用方式等），并按實際變壓器系列產(chǎn)品的規(guī)格選定變壓器的數(shù)量和容量稱為安裝容量。（四）牽引變壓器容量選擇四、牽引變電所電氣設(shè)備及電氣主接線（一）牽引變電所電氣設(shè)備牽引變電所功能 電能變換，分配。變電所主要設(shè)備和系統(tǒng) 牽引變

40、壓器（有多種接線方式） 斷路器（SF6、真空、少油、油斷路器），隔離開關(guān) 避雷器、避雷針 電壓互感器、電流互感器 二次設(shè)備（控制、保護、測量、計量、監(jiān)視和電源設(shè)備） 無功補償裝置、調(diào)壓裝置牽引變電所現(xiàn)場照片變電所設(shè)備的主要分類一次設(shè)備：用于完成電能變換、輸送、分配等功能的設(shè)備，如高壓開關(guān)、輸電線路、母線、避雷器等，可以用一句話來理解：接觸高電壓的電氣設(shè)備。二次設(shè)備：用于完成對一次設(shè)備的控制、監(jiān)視、保護功能的設(shè)備，如繼電保護裝置、監(jiān)視儀表、操作電路等，也可以用一句話來簡單理解：除不接觸高電壓的電氣設(shè)備。變壓器 功能為：電能形式的變換（如升壓、降壓）。導(dǎo)線功能為：電能的傳送、分配。開關(guān)設(shè)備功能為：

41、電能的分配、配合設(shè)備的檢修。測量和計量儀表 功能為：電氣信號的測量監(jiān)視、電能計量。保護裝置 功能為：承擔(dān)高壓電器設(shè)備的保護任務(wù)，防止設(shè)備損壞和限制事故的擴大。自動裝置互感器 功能為：對電壓信號、電流信號的轉(zhuǎn)換。遠動系統(tǒng)的遠方執(zhí)行端直流和交流電源系統(tǒng)防雷系統(tǒng) 功能為：防止大氣過電壓和操作過電壓對高壓設(shè)備的損害。（二）牽引變電所電氣主接線電氣主接線描述了變電所電氣設(shè)備的連接關(guān)系、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。牽引變電所主結(jié)線示例五、接觸網(wǎng)系統(tǒng)機械相互作用電氣相互作用材料相互作用動態(tài)耦合移動設(shè)備固定設(shè)備接觸點弓網(wǎng)關(guān)系 接觸網(wǎng)沿線架設(shè)，列車通過受電弓與接觸線滑動接觸取得電能，來驅(qū)動列車運行。 接觸網(wǎng)主要采用全補償簡單鏈形

42、懸掛、彈性鏈形懸掛、重型復(fù)鏈形懸掛等； 在部分隧道采用剛性懸掛，在動車段部分采用移動接觸網(wǎng)； 以前采用過的簡單懸掛、半補償鏈形懸掛，目前一般已不使用，只在低凈空跨線橋等特殊地段還局部采用簡單懸掛。簡單鏈形懸掛結(jié)構(gòu)簡單，狀態(tài)穩(wěn)定。世界上采用最多；我國電鐵絕大部分都采用這種方式。承力索接觸線吊弦承力索接觸線彈性吊索承力索接觸線輔助承力索吊弦吊弦簡單鏈形懸掛彈性鏈形懸掛重型復(fù)鏈形懸掛吊弦接觸網(wǎng)主要懸掛類型示意圖彈性鏈形懸掛在簡單鏈形懸掛基礎(chǔ)上，在支柱懸掛點增設(shè)了一個彈性吊索；改善了彈性，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。在跨距較小時，彈性鏈形懸掛和簡單鏈形懸掛彈性均勻性差別不大。彈性鏈形懸掛在德國等廣泛采用。承力索接觸

43、線吊弦承力索接觸線彈性吊索承力索接觸線輔助承力索吊弦吊弦簡單鏈形懸掛彈性鏈形懸掛重型復(fù)鏈形懸掛吊弦接觸網(wǎng)主要懸掛類型示意圖重型復(fù)鏈形懸掛在一般鏈形懸掛基礎(chǔ)上，增加了一條懸掛線索，彈性更均勻，但結(jié)構(gòu)最復(fù)雜。只在日本使用。承力索接觸線吊弦承力索接觸線彈性吊索承力索接觸線輔助承力索吊弦吊弦簡單鏈形懸掛彈性鏈形懸掛重型復(fù)鏈形懸掛吊弦接觸網(wǎng)主要懸掛類型示意圖波動速度即振動沿接觸線的傳播速度，可表示為：波動速度決定了列車最高速度:Tj 接觸線張力, Ngj 接觸線單位質(zhì)量, kg/mOCS 1 Cu 100 10 kN Cp =376 km/h vmax= 263 km/hOCS 2 CuAg 120 1

44、5 kN Cp =427 km/h vmax= 299 km/hOCS 3 CuMg 120 27 kN Cp=572 km/h vmax= 400 km/hOCS 4 CuMg 150 31.5 kN Cp =553 km/h vmax= 387 km/h波動速度典型接觸網(wǎng)配置及其波動速度、列車最高速度接觸線、承力索及各種附加導(dǎo)線照片錫銅線銀銅線鎂銅線剛性懸掛現(xiàn)場運行照片移動接觸網(wǎng)現(xiàn)場運行照片在非正線區(qū)段，根據(jù)現(xiàn)場情況隧道可采用剛性懸掛，在動車段可采用移動接觸網(wǎng)。 從電源電壓到機車端電壓的電壓損失，主要包括電力系統(tǒng)電壓損失、牽引變壓所電壓損失和牽引網(wǎng)電壓損失。 牽引網(wǎng)電壓可由下式表示其中U為

45、牽引母線空載電壓U為壓損 提高牽引網(wǎng)電壓的方法包括a.提高U牽引變壓器直接調(diào)壓b.降低U降低牽引網(wǎng)阻抗降低變壓器阻抗采用串/并聯(lián)補償裝置直接補償電壓敷設(shè)加強導(dǎo)線敷設(shè)捷接線（多用于山區(qū)迂回線路）縮小區(qū)間間距1、牽引網(wǎng)電壓水平及改善六、牽引供電系統(tǒng)主要技術(shù)問題及解決措施2、負序電流及抑制 負序?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的影響 負序電流對電力系統(tǒng)的不利影響主要表現(xiàn)在對發(fā)電機、異步電動機、反應(yīng)負序分量的繼電保護裝置、電力系統(tǒng)主元件如變壓器和輸電線以及通訊干擾等方面。零序分量正序分量負序分量降低負序影響的措施（1）采用特殊接線的牽引變壓器 比較常用的是Scott接線牽引變壓器。也有其他三相兩相平衡接線牽引變壓器，如Le

46、 Blanc接線、Wood-Bridge接線等。（2）采用并聯(lián)補償裝置進行對稱化補償（3）牽引變電所換相聯(lián)接 換相聯(lián)接，即牽引變電所原邊輪換接入電力系統(tǒng)的不同相。單相牽引變電所、Vv接線牽引變電所、三相牽引變電所均可。 大量實踐證明，牽引變電所換相聯(lián)接對減少電氣化鐵道對電力系統(tǒng)的負序影響是十分有效的。例如單相牽引變電所的換相聯(lián)接如下所示三個變電所形成一個循環(huán)只在三個變電所之間存在局部環(huán)行的負序電流3、諧波的影響及其抑制電力系統(tǒng)中諧波的有害影響可以分為兩大類：直接影響：系統(tǒng)主元件（如變壓器、旋轉(zhuǎn)電機、補償裝置等）測控裝置（如繼電保護、遠動裝置、計量儀表等）其他用戶（主要是微電子裝置）間接影響：有

47、線或無線通訊干擾 為減少諧波及其危害，可采取的抑制方法有：改進換流裝置，采用新型交直交機車設(shè)置濾波裝置，無源、有源、混合濾波器4、無功的影響及無功補償無功功率對系統(tǒng)影響： 造成設(shè)備的容量利用率下降 無功電流將增大電網(wǎng)的功率損失 增加用戶用電點的電壓損失并聯(lián)補償?shù)木C合效益：提高供變電設(shè)備的容量利用率降低電網(wǎng)功率損失改善用戶的電壓水平降低牽引供電系統(tǒng)的不對稱運行程度濾除高次諧波 無功補償?shù)脑?若將供電臂功率因數(shù)提高到 ，計算所需投放分補償容量 。以 為參考相量做相量圖和功率圖。求得需補償?shù)娜萘?為牽引供電系統(tǒng)電分相環(huán)節(jié)是接觸網(wǎng)電氣上、機械上的薄弱點，是制約列車運行速度的瓶頸之一，是影響列車安全運

48、行的因素。 器件式電分相關(guān)節(jié)式電分相普速高速5、電分相與同相供電技術(shù)為了保持對三相系統(tǒng)的對稱，電氣化鐵路必須分區(qū)分相實行單相供電，每個分區(qū)之間必須設(shè)置電分相。 目前有自動過電分相技術(shù)，包括車上自動轉(zhuǎn)換式（英國）、地面自動轉(zhuǎn)換式（日本）、柱上自動切換式（瑞士），我國三者都有采用。 但是，自動過分相技術(shù)在一定程度上解決了機車過分相的問題，但是仍有遺留問題：機車或動車組通過電分相引起的過電壓、過電流，燒損電氣設(shè)備。自動過分相裝置故障時機車或動車組闖電分相引發(fā)電弧故障，保護拒動等。自動過分相裝置的主要設(shè)備為開關(guān)設(shè)備，23年即需更換，后期維護成本高。電分相的理想解決方法-同相供電系統(tǒng) 全線用同一相位的單

49、相供電，更理想的是在同一線路或局界內(nèi)貫通，則能最大限度地避免電分相，從而有利于高速和重載牽引。 隨著牽引負荷的增大，無功、負序、電壓閃變和諧波問題更加突出。研制新型平衡變壓器研制綜合靜止補償裝置采用獨立供電系統(tǒng) 運行部門關(guān)注：大馬拉小車問題、無功計量問題、再生制動能量反饋問題需要研究的問題：電能質(zhì)量標準牽引供電系統(tǒng)經(jīng)濟運行高鐵對環(huán)境的干擾6、電能質(zhì)量與電磁兼容7、弓網(wǎng)關(guān)系與檢測技術(shù) 弓網(wǎng)關(guān)系是決定受流質(zhì)量的主要因素。通過理論與實驗研究，確定最佳的懸掛形式、零件材質(zhì)確定以接觸壓力為主要檢測對象的接觸網(wǎng)受流狀態(tài)評價標準與體系受電弓動態(tài)包絡(luò)線動、靜態(tài)檢測的擬合接觸網(wǎng)受流質(zhì)量評價標準弓網(wǎng)接觸電弧模型需

50、要研究的問題：七、客運專線四電系統(tǒng)集成系統(tǒng)集成指整個客運專線的系統(tǒng)集成和各子系統(tǒng)的系統(tǒng)集成。系統(tǒng)集成的本質(zhì)就是最優(yōu)化的綜合統(tǒng)籌設(shè)計，系統(tǒng)集成實現(xiàn)的關(guān)鍵在于解決系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)的完整、性能的先進、成熟、可靠、經(jīng)濟、適用以及系統(tǒng)之間的互連和互操作性問題。系統(tǒng)集成的工作內(nèi)容包括：系統(tǒng)總體設(shè)計，接口技術(shù)，項目管理技術(shù)，安全性、可靠性、可用性評估技術(shù)，電磁兼容評估技術(shù)，綜合試驗技術(shù)，維護培訓(xùn)技術(shù)，環(huán)境條件技術(shù)，用戶建設(shè)經(jīng)驗等九個方面的工作。整個系統(tǒng)集成技術(shù)和方法將運用于客運專線建設(shè)從設(shè)計、供貨、安裝、試驗、培訓(xùn)、技術(shù)服務(wù)到運營維護的全過程。 系統(tǒng)集成的九大內(nèi)容接口管理接口分類專業(yè)接口設(shè)備接口部門接口外部

51、接口接口責(zé)任接口位置接口內(nèi)容接口標準接口執(zhí)行接口計劃設(shè)計階段招標階段生產(chǎn)階段安裝階段調(diào)試階段接口控制接口會議接口文件接口變更接口評估接口管理主要任務(wù)鐵路各子系統(tǒng)接口關(guān)系矩陣牽引供電與工務(wù)的接口1、為保證電力機車可靠持續(xù)的從接觸網(wǎng)取得能量，接觸網(wǎng)導(dǎo)線和鋼軌在高度以及線路中心線的橫向距離都必須保持相對固定。接觸網(wǎng)導(dǎo)線與軌頂保持技規(guī)要求的有關(guān)高度以及使導(dǎo)線與線路中心線保持技規(guī)的有關(guān)技術(shù)要求，起道、撥道和其他維修作業(yè)受到嚴格的限制。如果需要超出技規(guī)的有關(guān)技術(shù)標準，應(yīng)提前與供電部門進行會簽。必要時，工務(wù)和供電部門協(xié)同施工。2、電氣化鐵路中鋼軌作為牽引電流的回流通道，一旦出現(xiàn)電氣回路斷開將導(dǎo)致電力機車不能

52、正常運行，同時鋼軌上將產(chǎn)生高電壓，危及人身安全。因此，在鋼軌上作業(yè)要特別注意保持鋼軌電氣回路的完整。牽引供電與工務(wù)的接口3、為保持接觸網(wǎng)導(dǎo)線高度和接觸網(wǎng)支柱內(nèi)側(cè)至線路中心的距離，工務(wù)和供電部門應(yīng)該共同根據(jù)線路以及接觸網(wǎng)設(shè)計的軌面高度，在接觸網(wǎng)支柱內(nèi)側(cè)劃一紅橫線。紅橫線上面標明軌面至接觸網(wǎng)導(dǎo)線的高度，紅橫線下面標明支柱內(nèi)側(cè)至線路中心的距離，作為線路和接觸網(wǎng)維修時共同遵守的標準。工務(wù)和供電部門每年按照紅橫線標準會同復(fù)測一次。如果需要對線路或接觸網(wǎng)進行施工時，施工前工務(wù)和供電部門應(yīng)會同按路局批準的施工文件測量復(fù)核，工程竣工后復(fù)查并重新測定。牽引供電與工務(wù)的接口4、搗固作業(yè)時要注意保護通過軌道電流的接

53、續(xù)線和車站股道間的跳線；對絕緣接頭部位要加強搗固；要防止道床積水；改道作業(yè)時撬棍應(yīng)加裝絕緣套管，避免撬棍搭在上兩根鋼軌上造成軌道電路短接。5、在帶電的接觸網(wǎng)下進行的作業(yè)應(yīng)該注意以下事項：搬運長大桿件應(yīng)該平放放在車上或者兩人抬運，嚴禁在搬運過程中豎立、高舉，以防止長大桿件觸及帶電體，危及搬運人員安全。測量用的花桿、塔尺應(yīng)該距離帶電體2m以上。牽引供電與工務(wù)的接口盡量避免人體與接觸網(wǎng)支柱以及附近的金屬結(jié)構(gòu)接觸,防止這些設(shè)備的絕緣部分損壞導(dǎo)致可能出現(xiàn)的高壓短路電流傷人。在接地線損壞時，接地線、回流線與鋼軌的連接點可能會出現(xiàn)高壓短路電流，不應(yīng)與之接觸。在距離接觸網(wǎng)支柱以及帶電部分5m以內(nèi)的金屬構(gòu)件上均

54、需裝設(shè)接地線。木桿腳手架上綁扎的鐵絲等金屬物，應(yīng)該去掉余頭，以防止尖端放電。距離帶電部分不足5m的施工機具應(yīng)該裝設(shè)接地線。接觸線斷線接地時，接地點10m以內(nèi)將出現(xiàn)跨步電壓，應(yīng)單足或者并足跳離危險區(qū)，防止跨步電牽引供電與工務(wù)的接口 壓傷人。發(fā)現(xiàn)接觸網(wǎng)上有線頭、繩索等物品時，嚴禁使用非絕緣物件與之接觸，防止觸電，應(yīng)立即通知接觸網(wǎng)工區(qū)處理。6、在進行下列作業(yè)時，必須事先通知供電部門采取安全措施后方準進行： 更換帶有回流線的鋼軌。更換牽引變電所岔線和通往岔線的鋼軌以及其主要連接零部件。在有接觸網(wǎng)的線路上，在同一地點，同時更換兩股鋼軌以及兩股鋼軌的夾板。更換整組道岔。牽引供電與工務(wù)的接口7、維修鋼軌兩端

55、絕緣接頭應(yīng)該注意以下事項：消滅鋼軌爬行，保持鋼軌接頭處有一定的軌縫。絕緣接頭要嚴格按照標準圖裝設(shè)，使用的各種配件必須符合鋼軌類型，不得使用彎曲的夾板螺栓，鋼軌兩端面不得有飛邊毛刺，防止軌縫縮小，鋼軌頂嚴，造成絕緣失效。在絕緣接頭處，為了防止道釘頭部碰到夾板，造成接頭短路，道釘應(yīng)該反釘在鋼軌軌底上。單軌小車不能壓絕緣接頭。日常維修和巡道過程中，應(yīng)注意檢查軌道絕緣狀態(tài)，及時更換擠薄或損壞的絕緣紙，防止漏電或短路。牽引供電與工務(wù)的接口8、在道岔上作業(yè)的注意事項：在維修道岔時，要注意不要損壞道岔上的連接線和跳線。尖軌連接桿、通長墊板和軌距桿都必須絕緣，檢查支距用的支距尺也應(yīng)該絕緣，以免造成短接軌道電路

56、。不能在道岔區(qū)段軌道電路上行駛單軌小車。更換轍叉心和翼軌時，要設(shè)臨時連接線。牽引供電與工務(wù)的接口9、養(yǎng)路時需要暫時拆除接地線的處置:在養(yǎng)路工作時需要暫時拆開地線，施工領(lǐng)導(dǎo)人要事先向供電調(diào)度和接觸網(wǎng)工區(qū)報告，并取得其同意后，可暫時拆除地線，并在作業(yè)結(jié)束后將其裝好。拆除接地線時，應(yīng)該盡量使用臨時接地線以代替該接地線的工作。拆裝接地線的工作要由接觸網(wǎng)工或者經(jīng)過專門培訓(xùn)的工務(wù)人員擔(dān)任。10、在電氣化鐵路附近開山放炮、處理危石的注意事項：在電氣化鐵路附近開山放炮要事先與供電段商定,牽引供電與工務(wù)的接口 提出停電施工計劃，制定安全措施，并報路局批準。處理危石、孤石時，最好采用破石或埋石的方法。11、在使用機械進行作業(yè)時，所有機具上的金屬構(gòu)架距離帶電接觸網(wǎng)不得小于2m；裝卸機械上的所有部分構(gòu)架不得碰觸接觸網(wǎng)的任何部位以及支柱；被裝卸的貨物要有固定的行走路線，距離帶電接觸網(wǎng)不得小于2m。牽引供電與房建的接口1、房建給牽引變電所提供的進場條件，提供變電需要的各種溝、槽、管、洞和預(yù)埋件的預(yù)留以及特殊墻體設(shè)計的配合。2、牽引供電與房建對所內(nèi)低壓供電、照明和暖通系統(tǒng)的設(shè)計配合。 牽引供電與電力的接口1、電力給牽引供電提供10kV所用電的外電源，10kV環(huán)網(wǎng)柜到所內(nèi)變壓器之間的10kV電力電纜和電纜頭。2、牽引變電提供電力10kV環(huán)網(wǎng)柜220kV低壓交流電源。