淺談鐵路牽引變電設備安全穩定性優化

楊聚川 中鐵電氣化局集團第三工程有限公司

引言：在電氣化鐵路運營過程中，應用牽引變電設備為鐵路電力機車進行供電。鐵路運行時，其牽引變電設備就會起到重要作用。因此需要保證鐵路牽引變電設備運行的安全性和穩定性，保證鐵路安全穩定的運行。由于鐵路牽引變電設備運行過程中受到多種因素的影響，因此需要運用先進的技術手段，并采取具體的保護措施，充分控制牽引變電設備，為鐵路正常、穩定的運營打下堅實的基礎。

一、影響鐵路牽引變電設備的綜合因素分析

在鐵路運行過程中，牽引變電設備發揮著重要的作用，一旦索引變電設備出現故障，必然會對鐵路的運行帶來較大的影響，因此需要提高鐵路牽引變電設備運行的安全性和穩定性，為鐵路正常的運營打下良好的基礎。鐵路牽引變電設備具有較強的技術性和專業性，在運行過程中容易出現相應的問題，發生故障，而且材料、施工質量、驗收標準及日常維修等都會給牽引變電設備的運行帶來影響，因此需要基于多種因素進行考慮，實現針對鐵路牽引變電設備的有效控制，確保鐵路牽引變電設備的安全性和穩定性[1]。

二、鐵路牽引變電設備中普遍存在的問題

（一）螺栓式T型線夾存在的問題。在T型線夾連接的導電和接觸方式中，每一個線夾里都存在8個螺栓，而且人工螺栓壓接方式還存在一定的力矩偏差，這樣就很有可能導致回路壓接不良的問題。在具體檢修過程中需要打開T型線夾，其里面存在較多的零部件，需要甩開引線，這樣必然會影響到檢修作業的順利開展。另外，鐵路線路行車組織方式和運輸壓力存在一定的變化，這樣必然會加大線路的牽引負荷量。但是由于螺栓式T型線夾接觸面較小，容易出現大電流長時間的熱積累，威脅到鐵路運行的安全，極易導致線夾燒損。

（二）上網開關接地防雷系統存在的問題。在牽引供電設備中包括上網隔離開關及接觸網分享開關，但火車運行環境十分惡劣，這必然會導致開關受到污染、雷擊及其他因素的影響，容易發生饋線跳閘故障，嚴重時還會影響到就近的變電設備。而且在實際運行的過程中，網管接地裝置和系統容易受到雷擊而導致接觸網設備故障的發生。這主要是由于接地系統中接觸網中的本體和分相隔離開關結構箱屬于共用接地系統，這樣就導致防護措施存在嚴重缺失的問題，無法起到具體的防雷效果[2]。

（三）較長的故障判斷時間。在變電所日常運行的過程中，故障告警通常以文字作為主要的表現形式，在變電所后臺機界面中，主接線圖占據較大的位置，在主接線圖下方顯示故障信息，通常會顯示最近3次故障信息。但由于告警信息存在多而雜的情況，信息顯示又較少，這就導致一些故障信息容易被忽視掉，無法對其進行有效的處理，即使浪費大量的時間和精力，也無法實現對信息的有效篩選。即對于可用的各種信息無法準確判斷，從而導致維修故障的機會和時間被耽誤。

三、提高鐵路牽引變電設備運行的安全穩定性的措施

（一）加強接地防雷保護措施。在鐵路牽引變電設備運行過程中，接地防雷保護在其中發揮著極為重要的作用。一旦接地防雷保護系統發生故障必然會對牽引變電設備運行的安全性和穩定性帶來直接的影響。因此在日常工作中，需要通過對接地防雷保護系統進行具體的優化和升級，有效地提高鐵路牽引變電設備的防雷水平。也可以將絕緣板加裝在接觸網隔離開關機構箱底部，有效地防止牽引變電設備出現放電現象。另外，還要分開設置牽引變電設備的機構箱接地與開關本體，以此來避免接觸網故障可能會對變電設備帶來的不利影響。

（二）及時判斷和處理故障，提升設備運行的安全性和穩定性。在確保鐵路牽引變電運行系統各項功能正常的基礎上，為了實現對現有變電設備控制后臺的處理，則需要通過增加虛擬光字牌及對自帶軟件進行調用，以此來提升信息篩選效率和信息提取時間，實現對故障問題的及時搶修，有效地實現對各種故障的排除，全面提升設備運行的安全性和穩定性。

（三）對新材料和新工藝進行充分的應用。在壓接線夾過程應用新工藝過程中，可以有效地解決螺栓式T型線夾的問題，使線夾連接方式具有顯著的優勢。由于不同截面壓接線都具有與其相匹配的口徑，壓接鉗能夠實現一次性壓接成型，因此可以有效地解決由于人工緊固存在的不平衡而導致的系統主導電回路發熱問題，避免燒毀設備和儀器的故障發生。同時壓接式線夾中存在2個螺栓，在采用雙備母的同時還配備防松鎖片，易于進行檢查和檢修，有利于節約時間，為檢修作業的順利開展奠定良好的基礎[3]。

（四）改進和創新控制方式。在當前我國鐵路運行的過程中存在較多的無人值守的變電所，無人值守變電所通常會使用2種電源，多以27.5kV以及10kV為主，這其中由于27.5kV電源存在質量較差的問題，因此通常會選擇10kV電源作為主要電源。但10kV電源在使用過程中容易受到外界因素的影響，在電路運行過程中易發生短路故障，這樣在鐵路運營過程中，變電所中的電源需要頻繁地進行更換。而且在10kV線路運營過程中，極易發生單相接地問題，這主要是由于在缺乏低壓斷相保護的基礎上，變電所內的交直流設備中易發生燒損現象。針對這種情況，要想有效解決，需要在電源低壓側加裝斷相保護裝置，實現對低壓設備的有效保護，為低壓設備安全、穩定的運行提供重要的保障。

結束語：近年來我國電氣化鐵路取得了較快的發展，在當前鐵路電氣化建設過程中，牽引變電設備作為非常關鍵的設備之一，其直接關系到鐵路電氣化運行的情況。因此在鐵路運行過程中，需要針對牽引變電設備的運行情況及存在的問題進行具體分析，充分運用先進技術來提高鐵路牽引變電設備運行的穩定性，并積極采用創新的思維方式，進一步改進和優化鐵路牽引變電設備的控制方式，保證其安全、穩定的運行，積極推動我國鐵路事業健康、持續的發展。