論鐵路電力設(shè)計(jì)的可靠性
　　張學(xué)偉
　　中鐵四院集團(tuán)廣州設(shè)計(jì)院有限公司
　　摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，客運(yùn)專線鐵路也需要不斷完善，保證安全可靠的電力供應(yīng)是保證鐵路運(yùn)輸及行車安全的基礎(chǔ)，采用新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、新工藝，為我們要高質(zhì)量高標(biāo)準(zhǔn)地完成建設(shè)任務(wù)和滿足科技進(jìn)步要求，以適應(yīng)我國鐵路跨越式發(fā)展的要求。
　　關(guān)鍵詞：鐵路電力；設(shè)計(jì)；可靠
　　引言
　　鐵路電力是鐵路運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，與鐵路行車密切相關(guān)，與運(yùn)輸安全密切相關(guān)，鐵路電力供應(yīng)一旦中斷，將會(huì)導(dǎo)致鐵路運(yùn)輸秩序的混亂和行車安全設(shè)施的失效。也就是說，安全可靠的電力供應(yīng)是保證鐵路運(yùn)輸及行車安全的基礎(chǔ)。
　　1概況
　　我國是一個(gè)以鐵路運(yùn)輸為主的國家，鐵路是國民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈。我國鐵路無論在行車密度還是在運(yùn)量上都是比較大的，特別是客運(yùn)專線鐵路、貨運(yùn)專線鐵路及客貨共線I、Ⅱ級(jí)鐵路。如果供電不可靠，影響鐵路運(yùn)輸，造成的直接和間接的損失也是相當(dāng)巨大的。
　　隨著近年來高速鐵路、客運(yùn)專線、貨運(yùn)專線的建設(shè)，路網(wǎng)全面提速對(duì)行車安全要求的提高，鐵路現(xiàn)代化裝備的配備和電力技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)不能完全滿足新形勢下鐵路電力設(shè)計(jì)和運(yùn)營的要求，近些年，在鐵路電力中也采用了一些新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、新工藝，為我們要高質(zhì)量完成建設(shè)任務(wù)和滿足科技進(jìn)步要求，更好地適應(yīng)我國鐵路跨越式發(fā)展的要求和我國鐵路中、長期發(fā)展規(guī)劃需求。
　　2鐵路電力工程設(shè)計(jì)
　　從電源方面來看，雖然我國電力行業(yè)20年來有了飛速發(fā)展，電力網(wǎng)的分布已相當(dāng)廣泛，但發(fā)展還很不均衡，大城市和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)供電可靠性較高，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)、山區(qū)供電匱乏。我國地域遼闊，電力網(wǎng)與歐洲、日本、韓國相比，無論在供電可靠性、供電質(zhì)量及供電能力上，還是在電網(wǎng)的發(fā)達(dá)程度上都還有很大的差距。我國鐵路遍布全國，既分布于大城市和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，也穿越經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)和山區(qū)，所以鐵路供電方案的確定，一定要靈活掌握，不要一概而論。
　　高速鐵路沿線新建鐵路10kV配電所和對(duì)既有鐵路1OkV配電所進(jìn)行改造，并由地方電力系統(tǒng)接取可靠10KV電源和加強(qiáng)電源可靠性是建立全線不間斷的可靠供電系統(tǒng)的重要保證。
　　在高速鐵路沿線較重要的站場如編織站大型客站等地區(qū)以及每隔4O～60km的大型中間站(一般為地區(qū)級(jí)、縣級(jí)站)設(shè)置鐵路10kV配電所，這些鐵路10kV配電所的設(shè)置一是為自閉貫通線，綜合貫通線提供可靠電源，保證沿線一級(jí)負(fù)荷的不間斷可靠電源，二是對(duì)配電所所在車站地區(qū)提供可靠電源，它是高速鐵路可靠供電的基礎(chǔ)，因此這些配電所的設(shè)計(jì)不僅要滿足現(xiàn)行有關(guān)電力，鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范，而且在配電所的運(yùn)行方式上在電源條件允許的條件下均應(yīng)采用兩路電源同時(shí)供電，主給線為單母線油斷路器(或真空斷路器)分段運(yùn)行，并分別由兩段母線經(jīng)調(diào)壓器后設(shè)自閉，貫通母線，在設(shè)備選擇和配置方面亦應(yīng)選擇具有優(yōu)良性能，可靠性高的先進(jìn)產(chǎn)品設(shè)備，有條件時(shí)可考慮采用微機(jī)保護(hù)，微機(jī)監(jiān)控和遠(yuǎn)動(dòng)裝置等高科技產(chǎn)品，以使配電所的運(yùn)行更加可靠，運(yùn)行水平更加自動(dòng)化。
　　對(duì)于l0kV配電所的電源，根據(jù)國外有關(guān)資料介紹和我國建設(shè)或規(guī)劃建設(shè)的情況來看，一般高速鐵路沿線均較其它地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展要高，比如鐵路沿線地處我國改革開放前沿，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，雖說其沿線用電仍然十分緊張，但較其它地區(qū)其電力網(wǎng)總體來看是比較發(fā)達(dá)的、電廠、電站以及11OkV，220kV變電站分布較密，且已形成網(wǎng)絡(luò)，而且隨著高速電氣化鐵路的建設(shè)，其電網(wǎng)必然得到加強(qiáng)和進(jìn)一步改善，這些都給配電所電源的解決帶來了有利條件，因此在電源設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)上述配電所運(yùn)行方式的要求應(yīng)取得兩路獨(dú)立的l0kV電源，其中一路應(yīng)為專屏專線電源。
　　高速鐵路全線建設(shè)lOkV自動(dòng)閉塞貫通線l0kV綜合電力貫通線或者對(duì)既有電力貫通線進(jìn)行改造、最終形成以1OkV自動(dòng)閉塞貫通線為沿線一級(jí)負(fù)荷主供電源，10kV綜合電力貫通線為一級(jí)負(fù)荷備供電源及其它較重要的部份二級(jí)負(fù)荷的供電電源，這是建立全線不間斷的可靠供電系統(tǒng)的基本保證。
　　不論新建高速鐵路，還是對(duì)既有干線改造為高速鐵路，建設(shè)10kV自動(dòng)閉塞貫通線或?qū)⒃�電力貫通線改造加強(qiáng)建設(shè)成適應(yīng)高速運(yùn)營需要的10kV自動(dòng)閉塞貫通線是十分必要的。它作為全線自動(dòng)閉塞、車站電氣集中，遠(yuǎn)紅外軸溫探測等一級(jí)負(fù)荷主供電源，是保障高速行車的最基本條件之一，沒有它或者說沒有它的可靠供電一切先進(jìn)的直接為高速行車服務(wù)的設(shè)施將不能真正發(fā)揮其效益，而影響列車的正常高速運(yùn)行。然而僅僅建設(shè)10kV自動(dòng)閉塞貫通線或?qū)⒃�電力貫通線改造加強(qiáng)成適應(yīng)高速運(yùn)營需要的10kV自動(dòng)閉塞貫通線是不夠的，這是受其自身的“兩源一線”性所決定的，所以為了保證全線不間斷的可靠供電，還應(yīng)建設(shè)一條1OkV貫通線，即10kV綜合電力貫通線，作為10kV冉動(dòng)閉塞貫通線的熱備用線路，同時(shí)也為全線較重要的部分二級(jí)負(fù)荷提供電源，這樣有10kV綜合電力貫通線作為全線一級(jí)負(fù)荷的備供電源，就可以保證信號(hào)設(shè)備要求停電時(shí)間小于0．15S，而做到不間斷的可靠供電，同時(shí)也大大提高二級(jí)負(fù)荷的供電可靠性。
　　由于接引可靠電源之10kV配電所的建設(shè)或改造加強(qiáng)以及10kV自動(dòng)閉塞電力貫通線，10kV綜合電力貫通線的建設(shè)，再加上按常規(guī)接引地方電源的各站供電系統(tǒng)按高速鐵路要求建設(shè)，改造加強(qiáng)，這樣全線不間斷的可靠供電系統(tǒng)就基本建立起來了，如何真正發(fā)揮這一系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益，使其不論在任何情況下，都能保障高速鐵路的正常運(yùn)行，這就需要建立一個(gè)適應(yīng)高速鐵路現(xiàn)代化管理，具有一定自動(dòng)化水平的組織管理機(jī)構(gòu)和管理方式。
　　3建立可靠的供電系統(tǒng)
　　作為鐵路電力專業(yè)，雖說從運(yùn)營的角度來看，與行車速度或者說與行車速度的提高沒有什么很直接的關(guān)系。但是由于高速鐵路線路、機(jī)車、車輛到通信、信號(hào)，不論在運(yùn)用，還是在設(shè)備維護(hù)檢修等方面勻采用了大量新技術(shù)，新設(shè)備，比如：廣深線線路最小曲線半徑為1400m,采用60Kg鋼軌無縫線路，要求全區(qū)段采用自動(dòng)化水平較高的大型機(jī)械化養(yǎng)路設(shè)備，機(jī)車采用具有高速內(nèi)燃、電力機(jī)車，車輛為高速新型空調(diào)、雙層車輛以及為保證高速運(yùn)行車輛正常運(yùn)行所采用的第二代遠(yuǎn)紅外軸溫探測裝置，通信采用列車運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)行車調(diào)度信息管理系統(tǒng)，綜合數(shù)字通信網(wǎng)系統(tǒng)以及旅客列車自動(dòng)電話，信號(hào)采用電化移頻集中多信息顯示自動(dòng)閉塞等，這些新技術(shù)、新設(shè)備的采用如果不建立一個(gè)可靠的供電系統(tǒng)，將是不可想象的，所謂的高速運(yùn)行也僅僅是建立在沙漠上的空中樓閣。
　　因此要求電力設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行高速鐵路電力設(shè)計(jì)中必須系統(tǒng)地總結(jié)以往鐵路電力設(shè)計(jì)成功經(jīng)驗(yàn)，在這些成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，努力學(xué)習(xí)國內(nèi)外電力系統(tǒng)以及國外高速鐵路電力設(shè)計(jì)的先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，將這些先進(jìn)技術(shù)，先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)有機(jī)地應(yīng)用在高速鐵路上，以致于其它高速鐵路的電力設(shè)計(jì)中，使高速鐵路的電力設(shè)計(jì)無論從供電電源的可靠性，全線鐵路供電系統(tǒng)的構(gòu)成電力設(shè)備的供電能力，還是從電力設(shè)備、材料的選擇，以致于從組織管理機(jī)構(gòu)、管理方式等方面來看，真正建立起一個(gè)全線不間斷的可靠供電系統(tǒng)以及與此相適應(yīng)的高速鐵路現(xiàn)代化組織管理機(jī)構(gòu)和管理方式。
　　結(jié)束語
　　總之，在我國的的百年鐵路建設(shè)中，特別是解放后幾十年，我國的鐵路建設(shè)也在不斷的完善，與世界接軌。我們要努力學(xué)習(xí)新進(jìn)知識(shí)，開拓研究當(dāng)今世界高速鐵路這一能力最大、能耗最低、污染最小、速度最快的陸上交通工具的先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，建設(shè)具有我國特色，符合我國國情的現(xiàn)代化高速鐵路。

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