高速鐵路電力供電工程安全質量的源頭控制

施自強

摘要：對于高速鐵路的正常運行過程，其電力牽引的供電工程屬于其核心工程，其質量安全可以對高鐵旅客的安全提供必要的保障前提，因此需要對其安全隱患進行第一時間的排查，根據技術標準和相關的安全管理要求，來實現“機械化”“工廠化”“專業化”的現象，以此來從源頭當中進行安全質量的控制和維護，最終構建出完善電牽技防、物防、人防“三位一體”安全保障體系。

關鍵詞：高速鐵路;電力供電;工程安全;質量源頭控制

對于鐵路行業來說，其高速鐵路和旅客的安全屬于重要的生命線，高鐵的電力牽引供電工程，即為電牽工程，其工程本身的質量安全可以對旅客的安全提供基礎的保障。我國的高鐵屬于世界較為先進的技術，但是值得注意的是，需要不斷的進行創新發展，以此來滿足高寒熱帶、沿海水域以及沙漠風區等多個不同地質條件下的復雜環境需求。在這個過程當中，需要遵循預防為主主動避險的理念和原則，從源頭當中進行事故發生的有效避免。對于電牽工程挨說，需要從各個方面角度來實現對安全質量的有效提升，比如產品制造、工程設計、施工安裝和標準規范等多個方面，以此來保證電牽工程的質量安全。

一、電氣化鐵路和供電方式

在高鐵供電工程安全問題當中，需要借助于接觸網和變電站，實現鐵路電氣化系統的運行，其中牽引供電系統的正常運作需要借助于兩者的相互配合，實現供電安全的保障。在系統內部的核心部分當中，變電站的組成分為多個部分元器件，比如隔離和接地開關、斷路器、變壓器和電流、電壓互感器等多個方面，可以實現對三相高壓轉變為電能的任務，三相高壓從國家電網發出，和電力機車在輸入端不吻合的情況下，可以利用變電站來實現電能的轉換，變電站呢你不需要對電能進行出傳入系統的接觸網部分當中。接觸網部分，可以分為定位、支持裝置、接觸懸掛、基礎等幾個部分共同組成。在定位裝置部分當中，需要保證接觸線的穩定性，基礎部分和支柱部分可以共同實現一個固定和承載作用。電牽工程當中的接觸網可以起到有效的連接作用。對于變電站來說，需要將三相電壓進行電能的傳輸網接入。接觸網當中內部存在的電力負荷對于鐵路的穩定性和運行速度具備相當大的影響，因此要想提升運行的速度，需要對鐵路的穩定性進行提升，基于接觸網的電力負荷角度當中進行研究，以此來對運行過程當中產生的沖擊和振動現象進行有效的避免。在牽引供電設備當中的運動系統當中，包含了多個設備，對于其設備的功能進行區分，可以分為一次和二次設備，一次設備主要包含隔離開關和變壓器等，來實現電能的轉換和傳遞，二次設備屬于一次設備的附屬和保護傘，可以對其起到監護并且保護的作用。

二、電牽工程存在的問題

在高鐵供電調度運行過程當中，電力生產的安全和網絡安全占據了十分重要的地位，牽引變電站監控系統的網絡安全防護缺乏技術和管理的要求。與此同時，對于鐵路牽引變電所導致的安全問題需要進行合理科學的分析。

首先，在監聽魚篡改報文風險方面，鐵路牽引的邊電站生產控制大區和鐵路的供電調度系統之間所呈現出的縱向連接邊界線如果在沒有加密的防護措施基礎上，會引起裝置異常或者安全策略未配置等多個方面的問題。對于鐵路牽引變電站和上級鐵路供電調度系統和電力調度系統當中所存在的數據交換來說，數據在遠距離的傳輸過程當中會存在篡改等多個安全隱患問題，對于鐵路牽引變電站的一次設備會造成遠程遙控權限獲取的行為，從而對鐵路列車的正常運行造成一定程度的影響。其次，在預警監視功能方面比較確實，缺乏對監控主機的操作系統、網絡設備以及其數據庫本身的運行日志以及其他行為來做出有效的監視，因此對于其運行過程當中所造成的違規操作以及惡意攻擊等多個方面的行為無法實現及時的規避和調查。另外，在安全加固和權限控制方面也相對缺乏，牽引變電站當中的設備需要實現限制權力的管理，但是對于賬戶的操作權限進行了分級控制操作，但是在很多系統當中存在弱口令、缺省賬戶以及多余賬戶的現象。

三、電牽工程質量安全源頭控制

1、鐵路技術標準源頭控制

首先，需要制定出產品企業的行業標準，根據國家的標準來實現規劃范的改革，在《電氣化鐵路接觸網零部件》TB/T 2075當中，對產品技術要求進行了規定，但是對于產品的材質、外形吃尋以及制造工藝等沒有做出規定，因此需要對高鐵電牽專用產品本身的實際情況和特定需求來進行制定出覆蓋全部高鐵設備的企業標準。比如對于U 形掛環的規定，在接觸網的定位管吊線方面，具備了4種類型的外形尺寸，對于安全的運行風險會增加，因此需要制定出企業行業的標準，根據高速鐵路的運行的實際情況來對技術要求、材質結構以及外形尺寸和制造工藝等多個方面的需求做出改善和優化。并且還要對工程設計的規范進行優化，需要根據《鐵路電力牽引供電設計規范》TB 10009—2016 當中的要求：“牽引變電所、開閉所、分區所、自耦變壓器所所用交流電源應采用兩路電源，且可互為備用”，以此來為工程項目當中的兩路交流電源提供除了安全可靠的10 kV變壓器。在制定采用標準設計的過程當中，高速鐵路的項目設計定位管的吊弦利用吊環懸掛的方式進行設計，其發生斷裂的可能性相對較高，因此對于高速鐵路的安全穩定運行會產生威脅。在《高速鐵路電力牽引供電工程細部設計和工藝質量標準》當中，對接觸網的設計屬于安全的吊鉤方式，如圖1所示。

其次，在設計文件的源頭控制當中，需要分為幾個方面來進行分析，其一在標準產品的設計方面，比如對某高速鐵路的接觸網利用120 mm2 的TRJ 120 軟銅絞線來進行施工設計。其連接線夾屬于非標準的產品，發生多次運行事故，因此在標準設計當中統一利用標準產品 TRJ 95來進行設計。在《高速鐵路設計規范》TB 10621—2014當中的第 1.0.12條當中做出了要求，高速鐵路的設計在利用新技術、新工藝、新材料以及新設備的情況下，需要保證符合國家行業的相關標準。對于非標準產品的選用，需要實現其審批程序、技術要求、試驗方式以及檢驗規則等多個方面的標準。

其次，在材料設備的進場源頭控制方面，需要極大的消除或者較少材料設備本存在的不安全狀態，電牽設備尤其是接觸網零部件當中，屬于鐵路的專用產品。在高鐵當中的零部件需要嚴格的按照產品認證、質量檢驗等準入制度，由專業檢驗機構進行檢查合格之后才可以允許使用。在國內公司生產的產品當中，10 kV 電力電纜屬于標準產品。國家的鐵路局檢驗機構在2014年對其進行抽檢的過程當中，其合格率為93.62%。其造成產品不合格的主要原因為絕緣偏心度、絕緣熱延伸不符合標準要求等多個方面的因素，在此種程度上，需要嚴格的按照《高速鐵路電力牽引供電工程施工質量驗收標準》來實現對鐵路產品的選取。

除此之外，還要對工程機械的器具源頭進行控制，在高鐵接觸網運行的過程當中，車梯的使用頻率相對較大，且范圍也相對較廣，數量較多。我國的高速鐵路曲線外軌超高最大已經達到了175mm，在車梯運行的過程當中在曲線當中或者遇到大風情況的狀態下，需要最大限度的避免其產生傾倒現象。如果遇到了長大坡道的情況，需要防止其發生滑移現象。由此可見，車梯部分需要進行剎車裝置的配置。在施工工藝的源頭控制方面，需要對接觸網工程和變電工程進行控制，在其結構構造內部，屬于地面或者超出鋼軌面2m以上。對比普通鐵路來說，高鐵的高架橋占據的比例較大，其風速也相對較大，因此高處作業的風險也相對較大。

結束語：

綜上所述，在電牽工程的質量安全當中，需要實現高處作業、牽引回流、非標產品、螺栓緊固等多個方面的隱患排除，電牽工程需要根據鐵路技術標準、項目設計文件、材料設備的進場、工程機械以及施工工藝等多個方面的質量安全源頭控制來實現進行產品標準和技術規范的制定，以此來保證工程標準的安全合格程度，利用“機械化”“工廠化”“專業化”的方式來實現施工工藝的方式，構建并且完善其電牽工程的技防、物防、人防“三位一體”安全保證體系。

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