高铁接触网与电务系统、供变电系统、环境、动车组接口

高铁接触网与电务系统接口、接触网与供变电系统接口、接

触网与环境接口、接触网与动车组（受电弓）接口

主讲 李治刚

高铁接触网与电务系统接口

一、接触网与电务系统接口的内容 1.电气化区段中对信号设备的干扰

(1)轨道电路受钢轨中不平衡牵引电流回疏、瞬间脉冲电流及谐波电流的干扰;

(2)传输电缆受牵引网系统的感性、容性耦合的干扰; .. (3)沿线及站场的固定电气电子设备(如自动闭塞设备、调度集中设备、计轴设备、联锁设 备、电掘设备、信号监测系统等)受电力系统的放射、辅舍、回流地电位等的影响;

(4)机车信号等受电力机车强电设备的电、磁、电磁放射掘的影响。

在电气化铁路中，牵引供电、电力、通信、信号合称为\四电\系统，由于电务系统(通信和信号〉与牵引供电系统共用轨道作为信号通路和牵引回流通路，相互之间存在干扰，必须将这种干扰控制在允许条件之下，彼此之间在电磁上相互兼容。

2.牵引供电与通信信号的工作配合 (1)为通信信号系统配备合适的电力。

(2)按牵引负荷电流和短路电流及作用时间，确定扼流变压器容量。

(3)提交变电所、分区所、开闭所中的电力SCADA系统的通信需求，确认通信机械室与电 力SCADA系统的连接方案并配合施工回

(4)提供分相区的详细设计资料。上下行横连线、吸上线、CPW线、综合接地等电位连接 线的设计。

3.通信信号与牵引供电的工作配合

(1)确认牵引供电提供的分相区详细设计资料，在分相处设臵地面列车位臵检测装臵，设臵断、合标志，完成车载断电自动过分相装臵，地面感应器的预埋设计、施工及维护。

(2)向牵引供电专业提供轨道电路闭塞分区的详细设计o (3)确认扼流变压器或空心线圈的位臵，注行上下行横连线、吸上线、CPW线、综合接地等 电位连接线的设计。确认牵引供电提交的变电所、分区所、开闭所中的电力SCADA系统的通信需求，届信机械室与电力SCADA系统的连接方案，并负责设计施工实施，牵引供电予以配合。

二、供电与电务间的安全配合 1安全配合主要内容

安全配合主要内容是降低和消除牵引回流以及接触网电磁干扰对信号系统的影响。高速铁路接触网大电流对电务设备的影响更加突出。

(1)点接触和大电流输送的矛盾更加突出，单弓取流，离线引起的冲击很大;多弓取流，会增大阻力和噪声，并引起接触网扰功;多弓运行使接触网结构变得复杂。

(2)回流与接地系统要求更高，必须保证人员安全。 (3)两轨中不平衡电流加大。

(4)接触、网中高次谐披电流产生的高频电磁场干扰更明显。 2.接地方式的选择

高速列车负荷电流、故障短路电流均比既有铁路大，因此地网中铜轨电位也太太增高，采用传统的接地方式不能满足相关标准要求。根据国外经验，宜采用综合接地方式。结合接地可以简化网上结构，直接接地，可靠性高，井有效降低钢轨电位，同时可避免浩线的各设备相互干扰和故障，提高整体可靠性。

接触网与供变电系统接口

一、设备分界 1.接触网与变电所分界

（1)对接触网供电采用架空线路形式的分界均以变电所、亭院墙为分界，院墙以内设备归变电专业管理，院墙以外设备包括变电所的馈线高压电缆归接触网专业管理。

(2)对接触网供电采用电缆形式的分界以电缆头与馈线连接的设备线夹处为分界点。

分界点至变电所内侧及设备线夹本体归变电专业管理.分界点至接触网侧归接触网专业管理。

2.供电车间与检修车间的分界

(1)变电所室外220 kV、27.5 kV高压设备，以断路器、隔离开关、电压五感器、电流互感器、主变压器、自用变压器等设备本体引线母线侧200 mm处分界，分界点以内设备及设备线夹归相关检修车间管理。分界点以外包括高压母线及其T接线夹、耐张线夹、是:式

绝缘子、支持绝缘子归相关供电车间管理。

(2)变电所的照明设施分界:变电所的照明设施以交流盘照明空开负荷侧为分界点，分 界点电源侧包括空开及连接螺栓归相关检修车间管理，分界点负荷侧电缆、配电箱及其他照明设施归相关供电车间管理。

(3)变电所集中接地箱与回流线电缆连接处为分界点，集中接地箱内设备和接续处的连接 螺栓归相关检修车间管理。回流线归相关供电车间管理。

(4)分区所、亭各馈线出口以所内馈线隔离开关与所外第一基杆间分界.分界点在第一基 杆变电所侧1m处。分界点AT所、分区所侧设备归检修车间管理，分界点接触网侧设备归相关供电车间管理。

(5)接触网远动隔离开关均以隔离开关传动杆和机构箱的连接法兰为分界点。连接法兰 以下包括连接螺栓、控制电镜归检修车间管理，连接法兰以上归相关供电车间管理。

二、供变电作业榈互配合的方式、流程、安全措施 1.正常的检修作业

(1)内容包括:变电所内的高压设备绝缘清扫、室外高压母线检修。

(2)作业方式：由变电所提报检修计划，检修车间派出办理工作票的值班员和作业组工作领导人，相关网电工区派出作业组成员，变电所派出一名助理值班员配合值班员办理工作票，共同完成所内的作业。

(3)作业流程:变电所提报检修计划→协调检修车间派出值班员和工作领导人→协调相关网电工区振出作业人员→作业前全部人员

到达作业地点→工作领导人带领作业人员熟悉作业环境并进行安全预想、作业分工井宣读工作票→值班员和助理值班员办理工作票→工作领导人复查安全措施井办理开工手续→检修作业→值班员验收→工作领导人办理结束工作票手续→工作领导人组织召开收工会。

(4)安全措施:根据作业内容不同，制定不同的安全措施，显示在作业工作票中，值班员监 护助理值班员逐项进行布臵，工作领导人进行复查，作业结束后值班员监护助理值班员逐项进行恢复。

2.应急处理

(1)内容包括:变电所内的应急处理和分区所、AT所内的应急处理。

(2)作业方式及流程:

①变电系统设备发生事故、故障时，电调根据故障的性质、范围，确定故障处理的主体.必要时立即通知故障地点最近的网电运行工区出动，并通知相关站段生产调度。

②抢修人员到达现场后，应尽快了解现场概况、设备故障情况、制定初步抢修方案井及时向电调汇报，昕从电调指挥，开展现场抢修工作，尽快将设备进行临时恢复，达到送电条件。

③相关站段生产调度接到电调通知后，立即通知检修车间，令其迅速出动抢修人员，并向主管领导汇报。检修车间接到通知后立即组织人员，制定故障设备修复方案，尽快全面恢复设备的正常运行状态。

(3)安全措施:由现场负责指挥抢修的段领导、车间技术人员或工区负责人根据具体情况 制定，由变电所值班员负责布臵。

3.分区所、AT所内的倒闸作业 (1)作业方式及流程:

①分区所、AT所需进行紧急倒闸时，由电调通知相关网电工区迅速出动到位。

②网电工区出动前，准备好所内大门钥匙、绝缘工具及必要的抢修工具，派出两名以上倒闸人员。

③网电工区到达现场后，及时与电调联系，尽快了解现场概况、需倒闸的开关情况，听从

电调指挥，接受电调工作命令，执行命令时一人监护，一人操作。 ④倒闸结束后根据电调的指悍，确定是否留守。 (2)安全措施:

①各网电工区定期组织职工学习管内各所、亭设备运行方式，熟悉设备位臵、编号且操作方法。

②网电工区接电调出动的通知后，应选派责任心强、对所内设备熟悉的人员。

③操作时一人监护、一人操作，认真确认设备编号，当地手动操作时二人均需穿绝缘靴、戴安全帽，操作人还需戴绝缘于套。

④无电调命令，不得进行任何操作。

接触网与环境接口

（1）空间环境：电力线；

通讯线；涵隧；桥梁；动物；古迹。 （2）气候环境

温度、湿度、冰雪、大风、大雾、污染、雷电、地震。线索弛度； 线索张力；悬挂弹性；空间位臵；绝缘强度；载流能力；磨耗关系

电气化铁路的主要电磁干扰源

①钢轨中的不平衡牵引回流、瞬间脉冲电流及谐波电流； ②牵引网系统的感性、容性藕合对传输电缆的干扰； ③沿线及站场固定电气电子设备(自动闭塞设备、 调度集中设备、计轴设备、联锁设备、电源设备、信号监测系统等)受电力系统的放射、耦合、回流地电位等的影响；

④机车信号等受电力机车强电设备的电、磁、电磁放射源的影响。

电磁干扰主要防护方法

电磁干扰与负荷电流的大小，供电方式、机车类型、弓网关系等方面有关可采取以下配合措施，减少电磁干扰。 （1）采用适当的供电方式 （2）改善弓网性能 （3）抑制高次谐波放大

接触网与动车组（受电弓）接口

一、接触网与动车组(受电弓)接口的内容

1.儿何关系是弓网安全运行的基础(1)主要技术参数

跨距、拉出值、始触区、元钱夹区、导高及其变化率、受电弓有效工作宽度和高度、受电弓动态包络线等。

(2)工作质量要求

①在设计环境条件和允许机械偏差下，工作支接触线和受电弓在水平方向上的相对位移不得导致接触钱脱离受电弓弓头的有效工作区域;在设计最高速度运行情况下，接触线应始终处于受电弓的有效

工作宽度范围内。

②在设计环境条件和允许机械偏差下，接触线的架设高度及其变化率符合相应运行速度要求。最低高度与车辆高度、最小空气绝缘间隙和受电弓的最低工作高度相适应:最高高度与受电弓最大工作高度相适应。

③在设计环境条件和允许机械偏差下，接触网上的所有零部件的空间位臵均不得侵入受电弓动态包络线所规划的空间内。2.电气关系是弓网安全运行的核心

弓网电气关系是指接触线与滑板这对电气捐含在材料性能、电气指标上的匹配关系。

主要技术参数:接触线和滑板的最大允许通过电流、电阻率、接触电阻、散热性能和电磨耗等。表明弓网电气关系的基本参数有载流量、最大允诽电流、电磨耗等，核心问题是保证弓网间电能传输的稳定性和安全性，保证接触钱与滑板这对电气榈合在材料性能、电气指标上的匹配，保证弓网在相互高速运行中或相对静止两种工作情况下的电气稳定性和合理的电气磨耗。

3.机械关系是弓网安全运行的关键

弓网机械，关系是指受电弓与接触网的动态、匹配关系，它研究的是高速运行下的受电弓与接触网间的动态匹配和动态稳定性问题。

主要技术参数:弓网接触力、弓网振动特性、接触阿波动特性、受电弓追随特性等。影响弓网机械关系的因素多而复杂，它涉及受电弓(包括车辆)、接触网、线路以及环境等四大方面。就弓网系统本身而言，影响受流稳定的因素就有接触网波动和振动、单弓取流和双弓取流的谐振速度等。波动速度及单弓取流的谐振速度与受电弓参数关

系不大，主要取决于接触网的结构与参数，而现弓受流的谐振速度与受电弓安装间隔密切相关，具有较大的可变性。另外，路基及桥梁特性、接触线和钢轨的不平顺度、风速和风向、覆冰等都直接影响弓网系统的振动。

4.弓网接口之材料匹配

从受流角度看，用纯铜或铜基合金构成接触导线和受电弓滑板系统为最佳方案.但相同材料进行匹配合引起严重的甜着磨损，并非最佳方案，但接触网的特性决定了接触导线应是以纯铜或者铜合金材料为主的长大件，无更多的选择，因此、为增加弓网系统的使用时限，减少接触线和受电弓滑板间的磨耗，寻求滑板与接触线间的最佳匹配关系的重任就只能由尺寸较小，试制容易的受电弓滑板来承担了。同一线路应采用同种材质的滑板，否则，金属滑板会使接触、网导线粗糙，从而缩短石墨滑板的寿命。在海用情况下，如遇下雨，其寿命会更短。这是因为附着在接触网导线上的石墨随雨水流失的缘故。

二、动车组(电力机车)带电过分相后的处理

L动车组(电力机车)一旦发生带电过分相，司机应立即报告调度员或车站值班员，严禁 隐瞒不报或盲目行车。列车应在前方站停宅，随车机械师(电力机平司机〉对受电弓状态进行外观检查。必须登车顶检查时，应按规定办理停电手续。司机负责将检查处理情况报告列车调度员或军站值班员。

2.列车调度员得到动车组(电力机车)友生带电过分相信息后，应立即通知设各管理单位 (供电段调度)做好接触网断线的抢修准备，并出革l抢修人员对该分相附近的接触网设备进行现场检查确认。在接触网重合成功，抢修人员未到达现场期间，列车调度员对遇过该分

相的列车应采取临时降弓措施，且知司机加强睛望，降弓通过。降弓地点为该分相..断\电标至\舍\电标之间(具体里程由供电调度提供)。

3.设备管理单位抢修人员到现场后应认真检查接触网状态，发现分相绝缘区设备烧伤或 其他异状时，要及时提出处理方案，并立即向供电调度和列平调度员(车站值班员)进行汇报。降弓维持运行期间，设备单位必须派人在现场盯控，及时反馈信息，防止隐患扩大。

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