時(shí)間：2022-10-31 19:54:03
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Abstract electric traction is a new type of rail transport traction power form. In the trunk railway, has a wide range of railway transportation and mining transport. Electric traction electrical energy is used as traction power, converting electrical energy into mechanical energy, drive train, EMUs and rail vehicles are a form of transport rail transport operation.
Keywords high speed railway power supply system.
中圖分類號(hào)：U224 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
一、電力牽引供電系統(tǒng)的概述
（一）電力牽引供電系統(tǒng)
電力牽引供電系統(tǒng)，是指電氣化鐵路中由牽引變電所和接觸網(wǎng)組成的向電力機(jī)車供給牽引用電能的系統(tǒng)。牽引變電所將電力系統(tǒng)通過(guò)高壓輸電線送來(lái)的電能加以降壓和變流后輸送給接觸網(wǎng)，以供給沿線路行駛的電力機(jī)車。有些國(guó)家電氣化鐵路有時(shí)由專用發(fā)電廠供電。
電力牽引供電系統(tǒng)按照向電力機(jī)車提供的電流性質(zhì)分為直流制和交流制，交流制又分工頻單相交流制和低頻單相交流制。我國(guó)電氣化鐵路采用工頻單相交流制電力牽引，直流制電力牽引僅用于城市軌道交通運(yùn)輸系統(tǒng)和工礦運(yùn)輸系統(tǒng)。各種電流制的電力牽引供電系統(tǒng)的設(shè)備有很大的差別。
工頻交流單相電力牽引供電系統(tǒng)主要有牽引變電所和牽引網(wǎng)組成，牽引網(wǎng)實(shí)行單相供電，由饋電線、接觸網(wǎng)、軌道電路及回流線等組成。為了使電能有效、可靠地供給電力機(jī)車、開(kāi)閉所等。我國(guó)規(guī)定牽引網(wǎng)額定電壓為25kv，額定平率為50Hz。牽引供電構(gòu)成的回路是：牽引變電所——饋電線——接觸網(wǎng)——電力機(jī)車——鋼軌和大地——回流線——牽引變電所。
（二）電力牽引特點(diǎn)
1、電力牽引機(jī)車本身不帶燃料，可使用二次能源，為非自給式牽引動(dòng)力，并由大容量電力系統(tǒng)供電，連接全國(guó)電網(wǎng)，能源有保證。
2、機(jī)車或動(dòng)車組總功率大，具有啟動(dòng)和加速快、過(guò)載能力強(qiáng)，運(yùn)輸能力大等特點(diǎn)，能滿足各種現(xiàn)代交通運(yùn)輸隊(duì)快速、大運(yùn)輸能力的需要。
3、不造成空氣和環(huán)境（噪聲）污染，改善勞動(dòng)條件。
4、電力牽引的總效率高，節(jié)約能源。我過(guò)的鐵路機(jī)車牽引經(jīng)歷了蒸汽機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)和電力機(jī)車的發(fā)展階段。
5、安全性高。隨著信息技術(shù)、微電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電力機(jī)車可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)故障、自動(dòng)駕駛、遙測(cè)及遙控，電力牽引系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化和信息化，從而大力提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。
6、有利于鐵路沿線實(shí)現(xiàn)電氣化，促進(jìn)工農(nóng)業(yè)發(fā)展。
二、接觸網(wǎng)供電概述
（一）接觸網(wǎng)供電
從牽引供電回路可知，接觸網(wǎng)受到牽引供電系統(tǒng)的影響。接觸網(wǎng)是在電器化鐵道中，沿鋼軌上空“之”字形架設(shè)的，供受電弓取流的高壓輸電線。接觸網(wǎng)是鐵路電氣化工程的主構(gòu)架，是沿鐵路線上空架設(shè)的向電力機(jī)車供電的特殊形式的輸電線路。
接觸網(wǎng)主要由以下內(nèi)容組成：①基礎(chǔ)構(gòu)件，如水泥支柱、鋼柱及支撐這些結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)；②基礎(chǔ)安裝結(jié)構(gòu)件，這項(xiàng)內(nèi)容的作用主要是連接接觸網(wǎng)導(dǎo)線和基礎(chǔ)構(gòu)件；③接觸網(wǎng)導(dǎo)線，這部分作用就是傳輸電流給電力機(jī)車；④其他輔助構(gòu)件，包括回流線、附加懸掛等。接觸網(wǎng)、鋼軌與大地、回流線統(tǒng)稱為牽引網(wǎng)。
接觸網(wǎng)的電壓等級(jí)：工頻但相交流制度:25KV。
接觸網(wǎng)主要通過(guò)單邊供電、雙邊供電、越區(qū)供電及并聯(lián)供電四種方式。
（二）優(yōu)化接觸網(wǎng)
接觸網(wǎng)擔(dān)負(fù)著把從牽引變電所獲得的電能直接輸送給店里機(jī)車使用的重要任務(wù)。因此接觸網(wǎng)的質(zhì)量和工作狀態(tài)講直接影響著電氣化鐵道的運(yùn)輸能力。為了減少接觸網(wǎng)的弊端，我們主要通過(guò)；接觸網(wǎng)的控制；供電方式的調(diào)整；防干擾設(shè)施來(lái)優(yōu)化接觸網(wǎng)。
1、接觸網(wǎng)的控制
由于接觸網(wǎng)是露天設(shè)置，沒(méi)有備用，線路上的負(fù)荷又是隨著電力機(jī)車的運(yùn)行而沿接觸線移動(dòng)和變化的，對(duì)接觸網(wǎng)提出以下要求：①在高速運(yùn)行和惡劣的氣候條件下，能保證電力機(jī)車的正常取流，要求接觸網(wǎng)在機(jī)械結(jié)構(gòu)上具有穩(wěn)定性和足夠的彈性。②接觸網(wǎng)設(shè)備及零件要有互換性，應(yīng)具有足夠的耐磨性和抗腐蝕能力并盡量延長(zhǎng)設(shè)備的使用年限。③要求接觸網(wǎng)對(duì)地絕緣好，安全可靠。④設(shè)備結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單，便于施工，有利于運(yùn)營(yíng)及維修。⑤在事故的情況下，便于搶修和迅速恢復(fù)送電。⑥盡可能地降低成本，特別要注意節(jié)約有色金屬及鋼材。
2、供電方式的選擇
供電方式直流制電氣化鐵路接觸網(wǎng)普遍采用兩邊供電方式，在相鄰的兩個(gè)牽引變電所供電的接觸網(wǎng)中間設(shè)置分區(qū)亭，將接觸網(wǎng)連通。運(yùn)行中的電力機(jī)車由兩邊的牽引變電所同時(shí)供電。這種供電方式可降低接觸網(wǎng)中的電能損失，減小接觸網(wǎng)的電壓降，一個(gè)牽引變電所停電時(shí)，電力機(jī)車運(yùn)行不致中斷。交流制電氣化鐵路則常采用一邊供電方式，接觸網(wǎng)在分區(qū)亭處斷開(kāi)，分區(qū)亭只在一邊牽引變電所停電時(shí)接通，由另一邊牽引變電所越區(qū)供電。
3、防干擾設(shè)施的建立
防干擾設(shè)施為了減少接觸網(wǎng)電流的電磁感應(yīng)對(duì)沿線通信電路的干擾，在交流制電氣化鐵路鄰近城鎮(zhèn)的區(qū)段將接觸網(wǎng)每2～4公里劃成一個(gè)吸流分段，設(shè)置回流線和吸流變壓器。這時(shí)，電力機(jī)車的電流沿回流線流回牽引變電所，從而沿軌道和大地流回的電流很少。回流線和接觸網(wǎng)的電流近似相等，方向相反，這就大大減輕了電氣化鐵路對(duì)沿線通信電路的干擾。這種方式的缺點(diǎn)是吸流變壓器串接在電路中，加大了接觸網(wǎng)阻抗。日本新建設(shè)的工頻單相交流制電氣化鐵路采用了自耦變壓器方式，沿鐵路每10公里左右設(shè)置一臺(tái)自耦變壓器。自耦變壓器中性點(diǎn)接地，一端接接觸網(wǎng)，另一端接回流線，稱為正饋（電）線。正饋線和接觸網(wǎng)電流大小相等，方向相反，同樣起著減小對(duì)通信電路干擾的作用。另一方面，由于接觸網(wǎng)和正饋線之間電壓為二倍接觸網(wǎng)電壓，沿接觸網(wǎng)電壓降便大大減小。
三、牽引供電系統(tǒng)主要供電設(shè)備
（一）電氣設(shè)備的概述：
一次設(shè)備分：開(kāi)關(guān)電器、變換電氣、保護(hù)電器、補(bǔ)償電氣、成套裝置和組合電氣。
（二）牽引變壓器
電力變壓器是變電所中最重要的一次設(shè)備，其主要功能是變換電壓和傳輸電能，將一次側(cè)的電能通過(guò)電磁能量轉(zhuǎn)換的方式傳輸?shù)降诙?cè)，同時(shí)根據(jù)應(yīng)用的需要將電壓升高或降低，完成電能的輸送和分配。
（三）變壓器分類
1、按相數(shù)分：?jiǎn)蜗嘧儔浩骱腿嘧儔浩鳌?/p>
2、按用途分：普通用途分升壓變壓器和降壓變壓器：其他用途分電爐變壓器、電焊
3、變壓器、整流變壓器、掉壓變壓器和實(shí)驗(yàn)變壓器等。
4、按鐵芯結(jié)構(gòu)分：心式變壓器和殼式變壓器。
5、按繞組數(shù)目分：自耦變壓器、雙繞租變壓器、三繞組變壓器和多繞變壓器。
6、按繞組材質(zhì)分：鋁繞組變壓器和銅繞組變壓器。
7、按冷卻介質(zhì)和冷卻方式分：油浸式變壓器和干式變壓器。
四、總結(jié)
本文通過(guò)對(duì)電力牽引供電系統(tǒng)的了解認(rèn)識(shí)，更好的理解了接觸網(wǎng)對(duì)我國(guó)高鐵的應(yīng)用。有效的協(xié)調(diào)了牽引供電系統(tǒng)可能對(duì)臨近線路接觸網(wǎng)的影響。減少接觸網(wǎng)的弊端，實(shí)現(xiàn)我國(guó)高鐵未來(lái)的高速的發(fā)展。
在電氣化鐵路中牽引變電所是牽引供電系統(tǒng)中重要的組成部分。因此，相關(guān)人員一定要做好對(duì)牽引變電所饋線的保護(hù)工作，確保其性能良好及安全運(yùn)行。一般牽引變電所的保護(hù)系統(tǒng)是由以下幾個(gè)部分組成的：變壓器主保護(hù)、變壓器后備保護(hù)、饋線保護(hù)及其他一次設(shè)備的具體保護(hù)組成的。而在其中，最具有不穩(wěn)定性質(zhì)的饋線在條件極差的鐵道環(huán)境中更易產(chǎn)生故障問(wèn)題，這會(huì)導(dǎo)致整個(gè)牽引供電系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)困難，從而對(duì)電氣化鐵路的安全運(yùn)行帶來(lái)影響。因此，相關(guān)人員重點(diǎn)要對(duì)饋線的正常供電實(shí)施保護(hù)工作。
一、牽引變電所饋線故障問(wèn)題的有關(guān)分析
1.1饋線故障的簡(jiǎn)要介紹
接觸網(wǎng)出現(xiàn)故障是在電氣化鐵路牽引變電所中最常遇到的問(wèn)題之一，也是發(fā)生頻率最高、范圍最廣的一種故障。隨著電氣化鐵路的發(fā)展，特別是高速客運(yùn)專線的建設(shè)運(yùn)行對(duì)電能的需求與質(zhì)量的要求越來(lái)越高，饋線故障就亟待解決，對(duì)饋線繼電保護(hù)的功能就需要越加完善、準(zhǔn)確，不然就會(huì)影響牽引變電所供電系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
對(duì)于饋線故障的處理技術(shù)經(jīng)過(guò)了三個(gè)不同的階段，分別是：人工式饋線處理階段、分布式饋線處理階段以及集中式饋線處理故障階段。研究人員對(duì)這三種不同階段的處理方式進(jìn)行了大量的試驗(yàn)后指出分布式饋線處理方式是最基本的解決饋線故障問(wèn)題的方法。
1.2饋線故障的原因分析
饋線故障是歸屬于接觸網(wǎng)故障又稱短路故障中的一種典型的故障類型，其發(fā)生的頻率高，范圍廣泛。在2013年3月9日13：16左右，京廣高鐵定州東站的牽引變電所211#、212#的饋線發(fā)生跳閘現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)相關(guān)人員的整體故障排查后進(jìn)行了手動(dòng)合閘操作，結(jié)果合閘失敗。隨即在13：29分，相關(guān)人員從開(kāi)展供電調(diào)度工作，將定州東站的牽引變電所的F線撤下，給予T線供電成功。接著在3月10日凌晨左右，相關(guān)人員對(duì)天窗內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)備進(jìn)行檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)，在保定東至定州東站的跨中處F線與PW線有灼傷的痕跡。對(duì)此，有關(guān)人員召集所有設(shè)計(jì)工程師開(kāi)會(huì)對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行研討，經(jīng)過(guò)細(xì)致的現(xiàn)場(chǎng)排查與檢修工作以及在查閱了借鑒了國(guó)內(nèi)外著名的有關(guān)著作后，這起饋線灼燒事故的主要故障原因是受當(dāng)時(shí)強(qiáng)風(fēng)天氣的影響，F(xiàn)線與PW線發(fā)生放電現(xiàn)象，這次放電主要的原因是在F線與PW線對(duì)向下錨柱處，其之間的動(dòng)態(tài)安全距離小于規(guī)定的300mm。
仔細(xì)分析以上的京廣高鐵的牽引變電所饋線發(fā)生故障的典型案例后，我們大致可以得出易引起饋線發(fā)生故障現(xiàn)象的原因主要有以下兩種因素：
1.2.1客觀原因
由于接觸網(wǎng)長(zhǎng)期暴露于空氣中，受到空氣中的陽(yáng)光、大氣、微粒子等漂浮雜質(zhì)的影響，其穩(wěn)定性不強(qiáng)的絕緣層就會(huì)產(chǎn)生故障現(xiàn)象，間接就會(huì)導(dǎo)致接觸網(wǎng)饋線產(chǎn)生短路故障，進(jìn)一步會(huì)對(duì)接觸網(wǎng)的饋線部分產(chǎn)生一定的安全損害。雖然這種故障問(wèn)題的發(fā)生率極高，但是由于其本身對(duì)整體供電系統(tǒng)所構(gòu)成的安全危害性較少，因此，只要相關(guān)人員積極采取處理措施，就可以避免此類問(wèn)題的發(fā)生。
1.2.2主觀原因
這里所指的主觀原因大致可以概括為牽引變電所本身的性能不完善、設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)的不合理以及科學(xué)供電技術(shù)的不完善這三個(gè)方面。在電氣化鐵路中牽引變電所是一種把區(qū)域電力系統(tǒng)送來(lái)的電能通過(guò)牽引變壓器將220kV的電壓降至27.5kV，再輸送到鐵路上的接觸網(wǎng)，為電力機(jī)車提供電力來(lái)源的電力設(shè)施，其本身由于科學(xué)技術(shù)的不完善，以及在鐵路干線的分布與設(shè)置布局上面沒(méi)有做到結(jié)合實(shí)際地質(zhì)情況等特點(diǎn)，使得牽引變電所的設(shè)置與布局不夠合理等從而導(dǎo)致變電所里的饋線產(chǎn)生不同的故障問(wèn)題。
二、牽引變電所饋線保護(hù)功能的深入研究
現(xiàn)如今，只有積極的采取合理的方式去完善牽引變電所供電系統(tǒng)中的饋線保護(hù)裝置，使其能正常地在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮其應(yīng)有的性能，這樣才能促進(jìn)我國(guó)的電氣化鐵路的高效運(yùn)行與快速發(fā)展。下面就主要分析在日常操作中應(yīng)用最廣泛，解決饋線故障問(wèn)題的兩種可行方法，并對(duì)饋線保護(hù)提出了完善策略。
2.1距離保護(hù)措施的原理及應(yīng)用分析
為了能夠檢測(cè)出被測(cè)試線路的電壓與線路電流的比例大小，從而更好的去解決饋線故障，我們就要采取這種叫距離保護(hù)的方式。距離保護(hù)措施是由啟動(dòng)元件、方向元件，阻抗元件、時(shí)間元件與出口元件這四個(gè)部分組成。在距離保護(hù)措施中還有一個(gè)元件也很重要，它就是阻抗繼電器，其通常都是單相式的，其可以在繼電器內(nèi)只加入一個(gè)電壓u與一個(gè)電流i，而在這繼電器中電壓u與電流i的比值就叫做繼電器的測(cè)量阻抗值Zm。通常的測(cè)量阻抗可表示為：。一般的阻抗繼電器可以分為以下三類：
（1）圓特性阻抗繼電器
在其中最常見(jiàn)的就是全阻抗繼電器，它是一個(gè)以坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心，以阻抗值的絕對(duì)值為半徑的一個(gè)圓形，在圓內(nèi)區(qū)域?yàn)楸Ｗo(hù)區(qū)，圓外為非保護(hù)區(qū)。在保護(hù)區(qū)內(nèi)工作的表達(dá)式為。只要測(cè)量阻抗機(jī)器在保護(hù)區(qū)內(nèi)，那么繼電器就在工作狀態(tài)，從而達(dá)到保護(hù)饋線的作用。
（2）方向阻抗繼電器
在方向阻抗繼電器中的圓形構(gòu)建就不同于圓特性的阻抗繼電器，其是以一個(gè)阻抗值的絕對(duì)值為直徑并且通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的圓，同理圓內(nèi)保護(hù)，且保護(hù)的動(dòng)作具有一定的方向性。其特點(diǎn)在于對(duì)于加入到阻抗繼電器中的電壓與電流會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，致使其的動(dòng)作阻抗就會(huì)不同。
（3）偏移特性阻抗繼電器
此種類型的阻抗繼電器是介于上述兩種阻抗繼電器性能之間的一種，其的動(dòng)作特性發(fā)生了向右偏移了一個(gè)量的改變。其的特性圓的組成方式也會(huì)有所不同。
分析完不同類型的阻抗繼電器后，通過(guò)圖1距離保護(hù)措施的原理示意圖，我們可以設(shè)阻抗繼電器的使用電壓為Uop=Um-ImZset，這里的Zset是指在饋線中要保護(hù)的區(qū)域的阻抗值。由此得知，在饋線的保護(hù)區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)短路的故障，電壓小于0，如果在饋線的保護(hù)區(qū)域外出現(xiàn)短路的故障，那么電壓就會(huì)大于0.當(dāng)整體電壓值大于測(cè)量阻抗值時(shí)，這就表明此時(shí)變電所處于保護(hù)饋線的狀態(tài)。
圖1 距離保護(hù)措施的原理示意圖
在分析距離保護(hù)時(shí)限的特性時(shí)，我們可以借鑒參考三段式保護(hù)電流的時(shí)限設(shè)定。距離保護(hù)的時(shí)限配合是饋線進(jìn)行防護(hù)工作的首要選擇措施：
例如在新豐鎮(zhèn)鐵路牽引變電所，其采用了國(guó)內(nèi)目前最先進(jìn)的綜合自動(dòng)化設(shè)備，其中設(shè)有18條不同區(qū)域不同方向的饋線傳輸電能，在有一次使用過(guò)程中由于受到了外界環(huán)境的影響，絕緣層發(fā)生了故障，導(dǎo)致其供電系統(tǒng)整個(gè)癱瘓，在經(jīng)過(guò)專業(yè)人員的仔細(xì)排查與分析后，采取增加電流的方法使得測(cè)量阻抗值逐步增大，起到了對(duì)饋線的保護(hù)作用。由于其反應(yīng)的電壓與電流值較直觀，明顯，又便于測(cè)量，測(cè)量結(jié)果又較為精確，因此，人們多采取這種距離保護(hù)措施去解決饋線故障的問(wèn)題。
2.2自適應(yīng)距離保護(hù)措施應(yīng)用分析
在對(duì)自適應(yīng)距離的保護(hù)措施進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)我們采用的是綜合諧波含量，利用新的數(shù)學(xué)定義式對(duì)測(cè)量阻抗值進(jìn)行了細(xì)致的計(jì)算，由于供電系統(tǒng)的電力機(jī)車中含有豐富的奇次諧波能量，所以測(cè)量出的諧波阻抗值如果功率大于整定值，那么就表示自動(dòng)收縮繼電器的功能處于邊界狀態(tài)，如果測(cè)量出的阻抗值大于整定值，在遇到饋線發(fā)生短路問(wèn)題時(shí)，一定量的諧波能量也會(huì)在短路的線路中存在，這時(shí)將短路線路的綜合諧波含量定位一個(gè)參數(shù)，將測(cè)量出的阻抗值與這個(gè)定值參數(shù)進(jìn)行比較分析，當(dāng)阻抗值小于這個(gè)綜合諧波含量值時(shí)就表明此刻保護(hù)裝置應(yīng)減少或停止對(duì)于邊界的收縮。由于自適應(yīng)距離保護(hù)措施設(shè)計(jì)到不同領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)以及其需要利用不同的數(shù)學(xué)與物理公式進(jìn)行試驗(yàn)與計(jì)算，在一般的實(shí)際操作中，專業(yè)人員還是更青睞于使用距離保護(hù)措施來(lái)提高牽引變電站饋線的防御性能。
當(dāng)檢測(cè)到的二次諧波含量超過(guò)整定值時(shí)，會(huì)閉鎖距離保護(hù)：
其中：KYL為二次諧波含量整定值。
?動(dòng)作特性實(shí)現(xiàn)
當(dāng)檢測(cè)到的綜合諧波含量超過(guò)整定值時(shí)，會(huì)對(duì)距離保護(hù)抑制：
其中： =（I2+I3+I5）/I1;
I1、I2、I3、I5―分別為基波、二次、三次、五次諧波分量;
Kh─諧波抑制加權(quán)系數(shù);
Rh、Xh―分別為考慮諧波抑制后的電阻和電抗。
在饋線裝置中應(yīng)用自適應(yīng)距離保護(hù)措施時(shí)要注意對(duì)于平臺(tái)要使用適合的工作速率，盡量避免使其達(dá)到限制速度，在保護(hù)裝置上要采用1.2k/s的采樣速度。通過(guò)對(duì)于sin與cos的濾波器的幅頻圖表的分析得知，sin的保護(hù)裝置對(duì)于高速率的頻率相比于cos的保護(hù)裝置的抑制能力更好，而cos的保護(hù)裝置對(duì)于直流電源的抑制作用要更好，各有各的優(yōu)點(diǎn)。但是根據(jù)各方面綜合來(lái)看，在電氣化鐵路的牽引變電所中對(duì)于饋線裝置的保護(hù)選擇cos保護(hù)裝置是最好的，主要是因?yàn)閏os保護(hù)裝置抑制的直流電源對(duì)測(cè)距的影響較大，這就可以減少饋線在使用中所受的損害。而高頻分量的成分少，對(duì)饋線的損害也就減少。
2.3 饋線保護(hù)的后續(xù)措施完善
在對(duì)饋線進(jìn)行以距離保護(hù)為主導(dǎo)方式的保護(hù)工作后，還需要通過(guò)其他的方式來(lái)做好對(duì)饋線保護(hù)功能以及系統(tǒng)的完善。這里的完善后續(xù)措施主要有：配置線路電流增量保護(hù)、電流速斷保護(hù)以及饋線過(guò)負(fù)荷保護(hù)等。其中最常見(jiàn)的也是最易操作的就是電流速斷的方式，在圖2的人工式饋線故障處理圖中，我們可以看到在變電站M的后部位置有速斷裝置，在變電站的電能經(jīng)過(guò)這速斷裝置的處理后就會(huì)通過(guò)線路的電流方向傳輸電能，這樣也是在對(duì)牽引變電所的饋線起到了保護(hù)作用。
圖2 人工式饋線故障處理技術(shù)示意圖
三、結(jié)語(yǔ)
在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的應(yīng)用后，距離保護(hù)措施在解決饋線故障方面可行性最好。因此，作者建議相關(guān)人員積極采取距離保護(hù)等措施去解決饋線故障的問(wèn)題，并積極采取電流增量、電流速斷、饋線過(guò)負(fù)荷保護(hù)等后續(xù)措施去完善饋線保護(hù)措施，這樣才能更好的解決饋線故障問(wèn)題，進(jìn)一步推進(jìn)我國(guó)的牽引變電所供電系統(tǒng)能夠更好的為不同區(qū)域的不同用戶服務(wù)。
參考文獻(xiàn)：
中圖分類號(hào)U224 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)1674-6708(2010)26-0112-02
0 引言
近幾十年來(lái),隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的突飛猛進(jìn)和工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的完善,我國(guó)的電氣化鐵路發(fā)展迅猛,鐵路線總里程不斷加長(zhǎng),列車載重量不斷增加,鐵路牽引變壓器需求數(shù)量隨之越來(lái)越多,需求容量也越來(lái)越大。我們知道,電氣鐵路的27.5kV(BT制)或55kV(AT制)的單相牽引電網(wǎng)是通過(guò)牽引變電所從常規(guī)三相電網(wǎng)獲取電能的,牽引變電所的主要作用便是將110kV或220kV三相交流電變換成27.5kV或55kV單相交流電,并供電給電牽引網(wǎng)和電力機(jī)車。根據(jù)供電方式和具體要求的不同,牽引變壓所采用的牽引變壓器種類也不同,主要有:單相牽引變壓器,V/V接線變壓器,普通三個(gè)繞組對(duì)稱的三相變壓器,三相―兩相平衡牽引變壓器。本文擬從接線原理、負(fù)序和零序影響、容量利用率等方面對(duì)兩種特殊接線形式的牽引變壓器加以總結(jié)和評(píng)述,以期對(duì)電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)的研究有所幫助。
1 Le Blanc結(jié)線變壓器
1.1 接線原理分析
Le Blanc變壓器繞組結(jié)構(gòu)如圖所示,其初級(jí)繞組與普通三相變壓器繞組相同,基于電氣化鐵道的不同要求,它們可以為型或Y型,本文僅分析 型,以防由于不平衡負(fù)荷產(chǎn)生的諧波(主要是三次諧波)進(jìn)入系統(tǒng)。在二次側(cè)有5個(gè)將三相電源轉(zhuǎn)化為兩相電源的非對(duì)稱繞組,其接線如圖1所示。
1.2 負(fù)序和零序影響
二次側(cè)各繞組的變比如下
當(dāng)k=1時(shí),由接線原理圖和繞組匝數(shù)關(guān)系可得電流關(guān)系式:
根據(jù)對(duì)稱分量法,電壓平衡關(guān)系得一次側(cè)各相的正負(fù)零序電流:
當(dāng)Iα=Iβ時(shí),原方三相線電流完全對(duì)稱,無(wú)負(fù)序電流存在,故該接線也具有將兩相對(duì)稱負(fù)荷轉(zhuǎn)換為原方三相對(duì)稱負(fù)荷的能力[1]。
1.3 優(yōu)缺點(diǎn)分析
1)其料利用率稍高,最關(guān)鍵的是其制造工藝要求上容易實(shí)現(xiàn);
2)與斯科特變壓器相比,中性點(diǎn)也是不接地,低壓側(cè)兩相輸出依然沒(méi)有電的聯(lián)系;
3)在具有相等容量的情況下,和平衡變壓器相比,體積小、價(jià)格低[2]。
2 阻抗匹配牽引變壓器
2.1 接線原理分析
阻抗匹配平衡變壓器的接線如圖2所示。高壓側(cè)采用星型接線,每相繞組匝數(shù)為W1 ;低壓側(cè)采用三角形接線,每相繞組匝數(shù)為W2 ,并且還在ab繞組的兩端各接一個(gè)外延繞組,其匝數(shù)為W= 0.336 W2,這樣可使兩供電臂的電壓Uα和Uβ形成90°的相位差。
副邊繞組三角形結(jié)線結(jié)構(gòu)即在非接地相增設(shè)兩個(gè)外移繞組 。內(nèi)三角形接線的一角c與軌道,接地網(wǎng)連接。 兩端分別接到牽引側(cè)兩相母線上。由兩相牽引母線分別向兩側(cè)對(duì)應(yīng)的供電臂牽引網(wǎng)供電。
2.2 負(fù)序和零序電流
根據(jù)阻抗匹配平衡變壓器的結(jié)構(gòu),并且變比k=W1/W2=1可得一二次側(cè)電流關(guān)系:
由上式知,變壓器高壓側(cè)沒(méi)有零序電流,并且當(dāng)?shù)蛪簜?cè)電流和負(fù)荷阻抗角越接近時(shí),高壓側(cè)電流不對(duì)稱度就會(huì)越小,當(dāng)?shù)蛪簜?cè)兩供電臂上的負(fù)荷阻抗完全相等時(shí),高壓側(cè)三相電流完全對(duì)稱。在同樣的牽引負(fù)荷作用下,新型的阻抗匹配平衡變壓器注人電網(wǎng)的負(fù)序電流比普通的Y/-11接線的變壓器要小[3]。
2.3 優(yōu)缺點(diǎn)分析
1)顯著的減少電力牽引負(fù)荷注入電網(wǎng)的負(fù)序電流[4-5];
2)平衡繞組與a(或b,c)繞組的匝數(shù)比和阻抗匹配系數(shù)兩個(gè)方面,必須予以考慮.當(dāng)阻抗匹配系數(shù)相匹配時(shí),無(wú)論副邊負(fù)荷電流大小是否相等,原邊三相電流平衡,即無(wú)零序電流。當(dāng)副邊負(fù)荷電流對(duì)稱時(shí),原邊三相電流對(duì)稱,沒(méi)有負(fù)序電流對(duì)電力系統(tǒng)的影響,原邊三相制的視在功率完全轉(zhuǎn)化為副邊二相制的視在功率,變壓器容量可全部利用;
3)原邊仍為YN結(jié)線,有中性點(diǎn)引出,降低了對(duì)變壓器絕緣的要求,減少了投資[6],與高壓中性點(diǎn)接地電力系統(tǒng)匹配方便。副邊仍有結(jié)線繞組,三次諧波電流可以流通,使主磁通和電勢(shì)波形有較好的正旋度;
4)次邊兩相不對(duì)稱負(fù)荷時(shí),原邊三相電流依然具有較好的對(duì)稱性[6]。對(duì)接觸網(wǎng)的供電可實(shí)現(xiàn)兩邊供電;
5)設(shè)計(jì)計(jì)算及制造工藝復(fù)雜,造價(jià)較高。無(wú)論從設(shè)計(jì)上還是制造工藝上來(lái)講,要得到預(yù)先確定的某一阻抗匹配系數(shù)都是相當(dāng)困難的,因此在設(shè)計(jì)上和制造工藝上的難度是不言而喻的;
6)分相絕緣器兩端承受的電壓為55kV ,絕緣要求高。
3 結(jié)論
在對(duì)電氣化鐵路供用電的研究領(lǐng)域里,電力機(jī)車作為大功率單相負(fù)荷,其運(yùn)行對(duì)三相電網(wǎng)造成的諸多不良影響,一直都是電力方面的研究人員努力解決的問(wèn)題,而作為電網(wǎng)和牽引網(wǎng)的交叉點(diǎn)的牽引變壓器,便是一個(gè)不容忽視的研究課題。本文綜述了國(guó)內(nèi)單相交流供電環(huán)境下兩種特殊接線形式的牽引變壓器接線、電氣原理、及其優(yōu)缺點(diǎn)。這些研究豐富了電鐵研究領(lǐng)域的理論內(nèi)容,不僅對(duì)研究電鐵對(duì)三相電網(wǎng)的穩(wěn)定性影響有重要意義,也可為其他大功率單相交流負(fù)荷的具體工程的設(shè)計(jì)和規(guī)劃提供依據(jù),具有一定的理論意義和工程價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
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Abstract: railway erection along the catenary as special power supply unit supplies power for the electric traction locomotives, its purpose is to change the piezoelectric output power through catenary contact wire for wire of electric locomotive operation. Catenary of the particularity of performance in three aspects: the outdoor equipment, no spare, electromechanical integration, these are the basic characteristics of catenary. In this paper, the technical standard of passenger dedicated railway catenary and simple discussion on the construction quality control and analysis.
Key words: passenger dedicated line; Railway; Electrification; Catenary technology; The construction quality
中圖分類號(hào)：TM922.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104(2013)
一、客運(yùn)專線鐵路接觸網(wǎng)的組成及要求
客運(yùn)專線鐵路接觸網(wǎng)是沿鐵路線上空架設(shè)的向電力機(jī)車供電的特殊形式的輸電線路，也稱為架空式接觸網(wǎng)。
1、從結(jié)構(gòu)形式看可分為以下幾個(gè)部分。
（1） 接觸懸掛：主要包括承力索，吊弦，接觸線及連接它們的零件等。與電力機(jī)車受電弓直接接觸的是接觸線。其中以接觸懸掛的種類最多。
（2） 支持裝置：支持裝置由腕臂，拉桿，定位裝置等連接件組成，用來(lái)懸吊和支持接觸懸掛，并將其負(fù)荷傳遞給支柱或者其它建筑物。根據(jù)接觸網(wǎng)所在區(qū)間，車站和大型建筑物而有所不同。
（3） 支柱與基礎(chǔ)：支柱與基礎(chǔ)用以承受接觸懸掛和支持裝置的全部負(fù)荷，并把接觸懸掛固定在規(guī)定的位置和高度上。支柱有金屬支柱和鋼筋混凝土支柱
2、牽引供電對(duì)接觸網(wǎng)的要求
為了滿足鐵路接觸網(wǎng)全天候不間斷的向機(jī)車進(jìn)行供電，保證弓網(wǎng)之間的良好匹配，提高接觸網(wǎng)的性價(jià)比，接觸網(wǎng)需要滿足：①設(shè)備運(yùn)行安全可靠，在惡劣氣候條件下能保證向電力機(jī)車正常供電；②有足夠的電氣強(qiáng)度，保證在牽引高峰時(shí)正常地向電力機(jī)車提供電能；③有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，保證接觸懸掛具有可靠的穩(wěn)定性；④網(wǎng)上設(shè)備的空間位置不影響受電弓取流；⑤網(wǎng)上設(shè)備的質(zhì)量應(yīng)輕且分布均勻，保證接觸網(wǎng)的彈性盡量一致；⑥有足夠的防腐蝕性能各耐磨性能，使用壽命應(yīng)盡可能長(zhǎng)；七在保證接觸懸掛穩(wěn)定性的前提下，結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)化，有利于施工，維護(hù)及事故搶修；⑧在最高運(yùn)行速度下，弓網(wǎng)離線率應(yīng)在容許的范圍內(nèi)。
因此，這就需要要求鐵路接觸網(wǎng)不論在什么條件下，必須要保證良好的供電，使得機(jī)車能在線路上高速、安全的行駛運(yùn)行。還要做到在符合上述要求的情況下，盡量做到節(jié)省投資、結(jié)構(gòu)合理、維修簡(jiǎn)便等，同時(shí)還要便于新技術(shù)的應(yīng)用。
3、《客運(yùn)專線鐵路電力牽引供電施工技術(shù)指南》對(duì)接觸網(wǎng)施工的要求
為了更好的指導(dǎo)客運(yùn)專線鐵路接觸網(wǎng)工程的施工和驗(yàn)收，鐵道部組織編制了《客運(yùn)專線鐵路電力牽引供電工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)》。為了指導(dǎo)施工單位達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求，同時(shí)編制了與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)配套的《客運(yùn)專線鐵路電力牽引供電施工技術(shù)指南》，由鐵道部經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院。其中《客運(yùn)專線鐵路電力牽引供電施工技術(shù)指南》對(duì)施工主體提出了如下要求：
（1）施工單位應(yīng)采用機(jī)械化施工，積極推廣施工新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料。在施工過(guò)程中還需制定一系列相應(yīng)的保護(hù)措施，以保證路基的完整性和穩(wěn)定性。
（2）施工單位應(yīng)應(yīng)建立完善的質(zhì)量保證體系，根據(jù)指南制定相應(yīng)的施工組織設(shè)計(jì)，施工技術(shù)管理制度，施工操作細(xì)則，施工技術(shù)安全措施等。
客運(yùn)專線鐵路電氣化接觸網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及施工方法
（3）施工中，施工單位應(yīng)按本指南和有關(guān)工程質(zhì)量管理辦法，嚴(yán)格施工質(zhì)量自查，采用先進(jìn)的施工工藝和檢測(cè)手段，進(jìn)行嚴(yán)格的過(guò)程控制，客運(yùn)專線鐵路電力牽引供電工程每道工序的完成，都應(yīng)采取相應(yīng)的檢測(cè)手段檢測(cè)施工質(zhì)量，并作好記錄；完工后應(yīng)對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行全面的綜合檢測(cè)，并應(yīng)將檢測(cè)結(jié)果納入竣工文件。
（4）客運(yùn)專線鐵路電力牽引供電工程施工應(yīng)根據(jù)鐵路修建的總體施工組織計(jì)劃，結(jié)合施工單位具體情況，做好以下工作：①必須遵守國(guó)家、鐵道部規(guī)定的安全規(guī)程，制定切實(shí)可行的安全措施，確保施工安全。②必須遵守國(guó)家、鐵道部規(guī)定的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，建立完善的質(zhì)量保證體系，制定切實(shí)可行的質(zhì)量保證措施，確保工程質(zhì)量。③應(yīng)用信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，推廣應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備，提高施工管理水平和施工技術(shù)水平。④在保證工程施工質(zhì)量的前提下，節(jié)約能源，降低材料消耗，提高工程施工的綜合經(jīng)濟(jì)效益。⑤積極改善工程施工條件，降低作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，遵守國(guó)家有關(guān)勞動(dòng)保護(hù)法規(guī)，確保作業(yè)人員身體健康。⑥所用于主體、附屬工程的材料進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)與檢驗(yàn)，各種工程材料必須符合國(guó)家、鐵道部現(xiàn)行規(guī)范和驗(yàn)標(biāo)的要求后才能進(jìn)場(chǎng)。⑦接觸網(wǎng)工程施工從進(jìn)場(chǎng)建點(diǎn)到竣工驗(yàn)收，都應(yīng)把保護(hù)環(huán)境、文明施工貫穿到施工中的沒(méi)有個(gè)環(huán)節(jié)。
二、客運(yùn)專線接觸網(wǎng)施工的特點(diǎn)
由于客運(yùn)專線接觸網(wǎng)的施工管理與一般工程的施工管理之間存在著一定的差異，要求也不盡相同，主要特點(diǎn)如下。
1、接觸網(wǎng)是在一定地域和范圍內(nèi)進(jìn)行施工的項(xiàng)目，所以每一條線路及每一區(qū)段的施工都需要按具體的施工對(duì)象、施工環(huán)境和條件來(lái)確定施工方法，因此，鐵路接觸網(wǎng)施工針對(duì)性較強(qiáng)，對(duì)工程施工質(zhì)量要求也比較高。
2、由于接觸網(wǎng)施工完全是沿鐵路線路進(jìn)行施工，這就使得接觸網(wǎng)施工的施工點(diǎn)增多、戰(zhàn)線過(guò)長(zhǎng)、施工人員分散的問(wèn)題較突出，對(duì)施工的組織和質(zhì)量控制影響較大。
3、接觸網(wǎng)施工由于整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)含量較高。因此對(duì)接觸網(wǎng)施工的質(zhì)量管理工作必須深入細(xì)致，防止出現(xiàn)“一步錯(cuò)，步步錯(cuò)”。
4、受氣候和地質(zhì)條件的限制因素較多，這些客觀因素不但制約了施工作業(yè)的順利展開(kāi)，而且往往會(huì)打亂全局的施工程序，影響整個(gè)。
5、系統(tǒng)工程中各專業(yè)工程在施工中相互干擾的機(jī)會(huì)和機(jī)率相當(dāng)高，如通信與電力及信號(hào)等工程的電纜溝同一路肩側(cè)的布置等，在施工組織與協(xié)調(diào)過(guò)程中一但出現(xiàn)疏漏，也將影響工程的質(zhì)量。
三、客運(yùn)專線接觸網(wǎng)施工中存在的問(wèn)題
隨著電氣化鐵路的不斷的發(fā)展，我們?cè)趯W(xué)習(xí)和引進(jìn)國(guó)外新技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)的同時(shí)，廣大工程技術(shù)人員也自主研發(fā)了許多接觸網(wǎng)新金具和新設(shè)備， 隨著新技術(shù)、新材料、新工藝的不斷更新，傳統(tǒng)的施工方法和手段已不能滿足要求，主要表現(xiàn)為施工隊(duì)伍的技術(shù)素質(zhì)和施工技術(shù)兩大方面滯后。
1、接觸網(wǎng)施工隊(duì)伍
（1）施工人員的整體技術(shù)素質(zhì)不高。在從事接觸網(wǎng)工程施工的隊(duì)伍中，只有極少數(shù)的技術(shù)人員和管理人員具有較高的專業(yè)技術(shù)素養(yǎng)，大部分施工人員則是由沒(méi)有受到專業(yè)的施工技術(shù)培訓(xùn)、教育的普通工人或者是民工，其專業(yè)技能和技術(shù)水平相對(duì)較差，這就容易造成對(duì)施工流程、施工工藝等不能很好的了解，致使施工過(guò)程中出現(xiàn)各種問(wèn)題，進(jìn)而對(duì)接觸網(wǎng)工程施工質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。
（2）技術(shù)裝備落后
我國(guó)國(guó)內(nèi)的各施工單位的技術(shù)裝備較發(fā)達(dá)國(guó)家，顯得稍微落后一些。主要表現(xiàn)在施工設(shè)備功能不強(qiáng)、性能不高、新度系數(shù)偏低；設(shè)備綜合性能較低，體積大，較為笨重；檢測(cè)手段和檢測(cè)設(shè)備的精度系數(shù)不高。
2、接觸網(wǎng)施工標(biāo)準(zhǔn)和工藝存在問(wèn)題
（1）施工技術(shù)及工藝滯后
從全國(guó)范圍來(lái)看，目前我國(guó)除少數(shù)施工單位外，大多數(shù)施工單位的施工 工藝和施工技術(shù)還停留在上世紀(jì)九十年代初的水平，很難適應(yīng)目前客運(yùn)專線鐵路接觸網(wǎng)的施工要求。
（2）施工的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不協(xié)調(diào)
接觸網(wǎng)的施工與路基、軌道的施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不協(xié)調(diào)，接觸網(wǎng)一般是以軌面標(biāo)高作為施工基準(zhǔn)點(diǎn)的，而軌道施工的允許偏差較大，導(dǎo)至接觸網(wǎng)工程施工質(zhì)量難以滿足技術(shù)要求。
（3）技術(shù)規(guī)范和操作規(guī)范不夠完善
我國(guó)目前還沒(méi)有一部客運(yùn)專線鐵路電氣化的施工標(biāo)準(zhǔn)，每一條線路的施工技術(shù)要求除參照國(guó)外相應(yīng)線路制定外，沒(méi)有更多的通用性和標(biāo)準(zhǔn)化。
我國(guó)目前也沒(méi)有一套客運(yùn)專線鐵路接觸網(wǎng)的施工操作規(guī)范，除個(gè)別施工單位具有較為系統(tǒng)的施工工藝手冊(cè)外，大部分施工單位或施工隊(duì)伍在施工時(shí)的隨意性較大。
四、接觸網(wǎng)施工質(zhì)量控制措施
客運(yùn)專線鐵路電氣化鐵路與我國(guó)現(xiàn)有的160 km/h以下電氣化鐵路相比，不僅車速大大提高，而且其接觸網(wǎng)受流系統(tǒng)、懸掛方式、布置原則也有所不同。接觸懸掛是向電力機(jī)車供電的重要設(shè)備，也是保證250 km/h以上目標(biāo)值的關(guān)鍵。為了保證運(yùn)行時(shí)受流的質(zhì)量，必須具有良好的受流穩(wěn)定性、理想的彈性及彈性均勻性。因此接觸線對(duì)軌面的高度、跨中預(yù)留弛度及導(dǎo)線坡度以及弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)參數(shù)等對(duì)接觸懸掛的受流質(zhì)量好壞至關(guān)重要，而這些必須通過(guò)精確的施工安裝來(lái)保證。施工安裝精度需滿足設(shè)計(jì)要求的評(píng)價(jià)接觸網(wǎng)質(zhì)量的重要指標(biāo)。即安裝精度越高，受流質(zhì)量越好，接觸線和受電弓的使用壽命越長(zhǎng)，且速度越高對(duì)施工的誤差要求越高。因此，對(duì)接觸網(wǎng)的施工誤差控制是保證接觸網(wǎng)施工質(zhì)量的唯一途徑。盡管目前國(guó)內(nèi)接觸網(wǎng)采用了國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的程序化、數(shù)據(jù)化施工和中鐵電氣化局集團(tuán)有限公司開(kāi)發(fā)的“四個(gè)一次到位”國(guó)家級(jí)工法。
但由于接觸網(wǎng)施工工序和所用材料繁多、安裝或加工工藝、機(jī)具及環(huán)境不盡相同，每個(gè)施工工序過(guò)程仍均伴有誤差，如導(dǎo)高、側(cè)面限界的誤差、腕臂和吊弦的測(cè)量、計(jì)算、預(yù)配加工及安裝的誤差等。因此，產(chǎn)生的原因主要來(lái)自施工人員、采用的機(jī)具、所用的材料、施工方法和施工環(huán)境五個(gè)方面。要保證施工質(zhì)量就必須對(duì)以下五個(gè)方面加以嚴(yán)格的控制。
1、人：指直接參與施工的人員，作為主要控制對(duì)象，要充分調(diào)動(dòng)其積極性、發(fā)揮其主導(dǎo)作用。有經(jīng)驗(yàn)表明，要保證施工質(zhì)量，還必須根據(jù)客運(yùn)專線鐵路接觸網(wǎng)施工特點(diǎn)，進(jìn)行系統(tǒng)化的培訓(xùn)；
2、材：材料在生產(chǎn)過(guò)程中難免的會(huì)出現(xiàn)公差，因此在使用時(shí)需要考慮其影響；
3、機(jī)：機(jī)械控制主要包括施工機(jī)械設(shè)備、工具和檢測(cè)器具等控制。因此在施工過(guò)程中要根據(jù)不同的施工工藝要求、選用合適的、先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備、機(jī)具等，并正確使用、管理以及保養(yǎng)，確定其處于最佳使用狀態(tài)。例如用經(jīng)緯儀取代傳統(tǒng)的線墜、接觸線多功能激光測(cè)量?jī)x取代測(cè)量桿等等，不僅能使施工測(cè)量的精度大幅度提高，同時(shí)也可以將施工誤差控制在設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)范圍以內(nèi)；
4、施工工藝：需要根據(jù)工程實(shí)際，制定相應(yīng)的施工方法，既有利于保證工程施工質(zhì)量，也能加快施工進(jìn)度，進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益；
5、施工環(huán)境：指的是工程技術(shù)環(huán)境、環(huán)境因素對(duì)工程施工質(zhì)量的影響。如吊弦、定位便宜均應(yīng)根據(jù)施工當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度來(lái)進(jìn)行施工控制。環(huán)境溫度測(cè)不準(zhǔn)，將直接影響施工質(zhì)量。由此，在施工時(shí)應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)以及具體條件，對(duì)影響質(zhì)量的環(huán)境因素，采取有針對(duì)性的措施并加以控制。
客運(yùn)專線鐵路電氣化工程屬于結(jié)構(gòu)龐大、工藝技術(shù)復(fù)雜、需要多工種連續(xù)性施工生產(chǎn)的建筑安裝工程。為了使工程施工達(dá)到連續(xù)性和均衡性，實(shí)現(xiàn)高效、低耗、優(yōu)質(zhì)的目的，就必須根據(jù)工程的特點(diǎn)，按照科學(xué)、合理的施工程序，擇優(yōu)選取先進(jìn)的施工生產(chǎn)組織形式和施工作業(yè)方法，均衡施工進(jìn)度，確保計(jì)劃目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]王作祥.客運(yùn)專線鐵路接觸網(wǎng)懸掛施工技術(shù)與質(zhì)量控制[J].鐵道工程學(xué)報(bào).2007(S1)
“目前，寧夏石嘴山供電局投運(yùn)的35KV戶外電網(wǎng)限流裝置每年可節(jié)省運(yùn)行損耗高達(dá)390萬(wàn)千瓦時(shí)，直接節(jié)電經(jīng)濟(jì)效益達(dá)195萬(wàn)元。到2020年，寧夏電網(wǎng)采用‘節(jié)能型電網(wǎng)限流裝置’的成本約為2900萬(wàn)元。相比目前應(yīng)用的斷路器而言，僅此一項(xiàng)可節(jié)約2.86億元。寧夏電網(wǎng)的裝機(jī)水平和電網(wǎng)規(guī)模約占全國(guó)電網(wǎng)的1%左右，依此計(jì)算，若將該裝置在全國(guó)推廣，可節(jié)約資金高達(dá)286億元?！?/p>
以上精辟判斷，出自負(fù)責(zé)該課題組的寧夏電力科學(xué)研究院系統(tǒng)分析室主任黃永寧。
現(xiàn)年48歲的黃永寧，在人生的26年里與“電力系統(tǒng)分析”結(jié)下不解之緣。多年來(lái)，他以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和爭(zhēng)創(chuàng)一流的職業(yè)精神，刻苦鉆研、勇于拼搏，填補(bǔ)了寧夏電網(wǎng)系統(tǒng)分析和仿真計(jì)算、電能質(zhì)量數(shù)字化分析、相量測(cè)試等電網(wǎng)智能分析領(lǐng)域的空白。
功夫不負(fù)有心人。2011年9月，黃永寧被榮聘為寧夏電力公司首席技術(shù)專家，成為勇立電力科研 “潮頭”的領(lǐng)軍人。
“寧夏電網(wǎng)必須有自己的電力系統(tǒng)分析軟件系統(tǒng)！”
1981年，18歲的黃永寧考入西安交通大學(xué)。懷揣奉獻(xiàn)電力科學(xué)事業(yè)的夢(mèng)想，電機(jī)系發(fā)電專業(yè)成了他開(kāi)啟人生理想的鑰匙。
“在大學(xué)校園，我常常凝望圖書館門口錢學(xué)森先生的高大塑像。在那里，我種下了此生與電力研究相守的‘種子’。每當(dāng)遇到困難，科學(xué)巨匠的奮發(fā)精神總激勵(lì)我前行。他們對(duì)祖國(guó)、對(duì)事業(yè)的熱忱，不僅在專業(yè)學(xué)習(xí)方面給予我充足養(yǎng)分，更凈化了我的靈魂?！秉S永寧深情地說(shuō)。
1985年，邁出大學(xué)校門的黃永寧，作為“支邊”知識(shí)分子回到家鄉(xiāng)，進(jìn)入寧夏電力試驗(yàn)研究所（寧夏電力公司電力科學(xué)研究院前身）高壓室工作。第二年他又調(diào)入剛成立的系統(tǒng)室，主要從事電網(wǎng)電力系統(tǒng)短路、潮流、穩(wěn)定三大計(jì)算系統(tǒng)分析工作。
20世紀(jì)80年代中期，信息技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)用于電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域，包括電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、電力負(fù)荷控制、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)等。然而，寧夏電網(wǎng)由于條件所限，海量的計(jì)算工作仍需依賴大量的人力計(jì)算。當(dāng)時(shí)，電子計(jì)算能夠進(jìn)行電力系統(tǒng)三大計(jì)算的設(shè)備，離寧夏最近的是西安某科研機(jī)構(gòu)所投運(yùn)的VAX小型機(jī)，高昂的運(yùn)算費(fèi)用，往返的時(shí)間等巨大的成本使年輕的黃永寧感到“窩火”。他許下承諾：“寧夏電網(wǎng)必須有自己的電力系統(tǒng)分析軟件系統(tǒng)！”
1986年年底，黃永寧背起行囊，赴清華大學(xué)深造。“那年春節(jié)我未能與家人團(tuán)聚，但那次學(xué)習(xí)之旅使我真正邁進(jìn)了智能電力系統(tǒng)計(jì)算的門檻，更加堅(jiān)定了我致力‘電力系統(tǒng)分析’并一生都愿意為之付出的信念?！秉S永寧說(shuō)。
學(xué)習(xí)期間，他參與了編寫程序及使用說(shuō)明書，使寧夏電網(wǎng)成功引進(jìn)了清華大學(xué)微機(jī)版《電力系統(tǒng)三大計(jì)算軟件包》，填補(bǔ)了寧夏電力系統(tǒng)計(jì)算工作的空白。
“繁瑣的計(jì)算推演，計(jì)算機(jī)可在下班時(shí)間運(yùn)算。第二天上班時(shí)計(jì)算機(jī)顯示出自己想要的結(jié)果，甭提多高興了！”黃永寧的微笑里依然洋溢著昔日的興奮。
那時(shí)，他是寧夏電力界最先接觸電腦的“弄潮兒”。他的同事們也從浩瀚的數(shù)據(jù)計(jì)算海洋中解脫出來(lái)。當(dāng)年的黃永寧雖然年輕，但是在大伙的心目中已成為知名的“電力人物”了。
如今，寧夏電科院所使用的電力系統(tǒng)計(jì)算分析工具，與當(dāng)年相比不可同日而語(yǔ)。剛剛建成的“寧夏電力公司電網(wǎng)仿真實(shí)驗(yàn)室”是國(guó)內(nèi)目前最為先進(jìn)的全數(shù)字動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)之一。借助這一平臺(tái)，黃永寧及其團(tuán)隊(duì)將開(kāi)創(chuàng)寧夏電網(wǎng)電力系統(tǒng)仿真分析工作的全新局面。
“我們要像‘保健醫(yī)生’一樣，讓電網(wǎng)運(yùn)行‘規(guī)矩有型’”
又一個(gè)喜訊在寧夏電力系統(tǒng)交口相傳――黃永寧主持完成的《節(jié)能型電網(wǎng)限流裝置的研制與應(yīng)用》科研項(xiàng)目，獲寧夏回族自治區(qū)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，寧夏電力公司科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，該裝置的實(shí)用新型和外觀設(shè)計(jì)兩項(xiàng)專利獲國(guó)家專利局授權(quán)。
迄今為止，國(guó)內(nèi)外研究應(yīng)用的超導(dǎo)故障限流器、串聯(lián)諧振限流器及固態(tài)限流器等，采用電力電子器件的限流裝置，雖然動(dòng)作快速但容量有限，價(jià)格昂貴，應(yīng)用量很少，大部分處于試驗(yàn)樣機(jī)階段。黃永寧及團(tuán)隊(duì)研制的節(jié)能型電網(wǎng)限流裝置取得了新的突破。在石嘴山供電局投運(yùn)的35KV戶外電網(wǎng)限流裝置，每年可節(jié)省運(yùn)行損耗高達(dá)390萬(wàn)千瓦時(shí)，直接節(jié)電經(jīng)濟(jì)效益達(dá)195萬(wàn)元。
目前，黃永寧及其團(tuán)隊(duì)正在推進(jìn)《戶外高壓可重復(fù)節(jié)能電網(wǎng)限流裝置研制》科研項(xiàng)目。為克服瓶頸，他創(chuàng)造性地提出了“戶外高壓可重復(fù)節(jié)能限流裝置”的構(gòu)想。該裝置以較低的成本和極大的節(jié)能降耗效果，實(shí)現(xiàn)在高壓、超高壓電網(wǎng)限制短路電流的功能。“這是一項(xiàng)世界領(lǐng)先技術(shù)”，黃永寧估算，該限流裝置若運(yùn)用于全國(guó)電網(wǎng)，將產(chǎn)生百億元的經(jīng)濟(jì)效益。
“‘短路與諧波’是威脅電網(wǎng)安全的幽靈，必須像醫(yī)生做手術(shù)一樣精確診治?！秉S永寧做出剪刀的手勢(shì)。自從事電能質(zhì)量分析與測(cè)試以來(lái)，諧波成為了黃永寧及其團(tuán)隊(duì)直面的一大難題。黃永寧說(shuō)，這一課題做了20多年，我們要像“保健醫(yī)生”，手拿“手術(shù)刀”，讓電網(wǎng)運(yùn)行“規(guī)矩有型”。
黃永寧說(shuō)，諧波是影響電網(wǎng)電能質(zhì)量的“罪魁禍?zhǔn)住?，?duì)電網(wǎng)的污染就像化工廠向清澈的湖泊排污一樣。在理想干凈的供電系統(tǒng)中，在只含線性元件的簡(jiǎn)單電路里，流過(guò)的電流與施加的電壓成正比，流過(guò)的電流是正弦波。在實(shí)際的供電系統(tǒng)中，由于有非線性負(fù)荷，如整流負(fù)載、電力機(jī)車、軋鋼機(jī)、電弧爐等存在，當(dāng)電流流過(guò)與所加電壓不呈線性關(guān)系的負(fù)荷時(shí)，就形成非正弦電流，造成電網(wǎng)污染。諧波使電能的生產(chǎn)、傳輸和利用的效率降低，使電氣設(shè)備過(guò)熱、產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，并使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發(fā)生故障或燒毀。
“作為從事電網(wǎng)系統(tǒng)分析研究電能質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督的一名工作人員，必須結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展現(xiàn)狀，為當(dāng)?shù)仉娏ㄔO(shè)和用戶使用優(yōu)良電能，掃清一切技術(shù)故障?！秉S永寧針對(duì)高耗能負(fù)荷，提出的無(wú)功補(bǔ)償兼帶濾波的措施被高耗能廠家廣泛應(yīng)用，使得電網(wǎng)電能質(zhì)量得到顯著改善。
1994年，第一條電氣化鐵路寶中鐵路寧夏段開(kāi)建，寧夏電網(wǎng)面臨前所未有的全新課題。黃永寧開(kāi)始研究電氣化鐵路對(duì)寧夏電網(wǎng)的影響。當(dāng)時(shí)，他和團(tuán)隊(duì)率先在全國(guó)使用CHP電力系統(tǒng)諧波分析程序，進(jìn)行寶中電氣化鐵道諧波及負(fù)序分量計(jì)算工作，計(jì)算報(bào)告《寶中電氣化鐵道寧夏段諧波分量計(jì)算報(bào)告》獲寧夏電力公司優(yōu)秀科技論文一等獎(jiǎng)。
研究雖有進(jìn)展，但如何將鐵路機(jī)車運(yùn)行過(guò)程模擬出來(lái)？機(jī)車運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生多少諧波？帶電多長(zhǎng)時(shí)間？對(duì)供電電網(wǎng)有什么影響？一系列嶄新的課題面前，黃永寧選擇了重回母?！俺潆姟?，同時(shí)也為了圓夢(mèng)。
黃永寧說(shuō)，四年大學(xué)生活對(duì)自己而言是一場(chǎng)如癡如醉的夢(mèng)，現(xiàn)在這個(gè)夢(mèng)依然未醒。這一次尋夢(mèng)之旅其實(shí)并不浪漫，面對(duì)電氣化鐵路對(duì)寧夏電網(wǎng)影響的整體分析評(píng)估，諸多技術(shù)難關(guān)需要攻克。最終，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，他以該項(xiàng)目為論文選題，如愿拿到了一直心儀的“工程碩士”。
“電網(wǎng)安全只有起點(diǎn)，沒(méi)有終點(diǎn)”
見(jiàn)到黃永寧時(shí)，他正在電網(wǎng)仿真實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)同事做線路參數(shù)測(cè)試，模擬實(shí)驗(yàn)電網(wǎng)交直流混合仿真計(jì)算分析。偶爾會(huì)有爭(zhēng)論，但他親和的語(yǔ)氣讓實(shí)驗(yàn)室氣氛融洽。其實(shí)，更多時(shí)候是他過(guò)硬的理論知識(shí)令同事們“折服”。
“與同事們探討問(wèn)題是一種快樂(lè)，爭(zhēng)論會(huì)產(chǎn)生靈感，使得分析和實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃呱辖輳??！秉S永寧笑呵呵地說(shuō)。
在實(shí)驗(yàn)室里與他“交鋒”的系統(tǒng)分析專責(zé)田蓓，與黃永寧共事7年，是他一手帶起來(lái)的技術(shù)骨干。
2004年，寧夏電力試驗(yàn)研究所與銀川電校合并為寧夏電力科技教育工程院。工程院成立后，系統(tǒng)室也進(jìn)行了重組，只剩黃永寧一人。田蓓等新調(diào)入的7位電校老師，具備豐富的理論知識(shí)，但實(shí)踐能力尚需提高。黃永寧的工作便由原來(lái)只管專業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)閷I(yè)、教培“兩翼齊飛”。
田蓓和同事們回憶起當(dāng)時(shí)的情景，感慨萬(wàn)千：“作為一名只教過(guò)電力基礎(chǔ)課程的年輕職工，轉(zhuǎn)為從事電力系統(tǒng)分析計(jì)算，心里完全沒(méi)底。黃永寧耐心細(xì)致的言傳身教，讓我們很快找到了感覺(jué)?！?/p>
5年后，黃永寧的團(tuán)隊(duì)不僅承擔(dān)起繁重的教學(xué)任務(wù)，電網(wǎng)分析專業(yè)更是突飛猛進(jìn)，現(xiàn)已能夠承擔(dān)電網(wǎng)分析、試驗(yàn)方面的各項(xiàng)基礎(chǔ)工作和國(guó)網(wǎng)公司科研項(xiàng)目，成績(jī)斐然：
完成750kV、±500kV及大機(jī)組群接入寧夏電網(wǎng)的前期研究項(xiàng)目――短路電流、過(guò)電壓計(jì)算及其限制措施研究?jī)蓚€(gè)子項(xiàng)目，獲國(guó)網(wǎng)公司科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)、寧夏電力公司科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)；
中圖分類號(hào)：U226 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
在電力機(jī)車的運(yùn)行過(guò)程中，受電弓在接觸懸掛下高速滑動(dòng)運(yùn)行，從動(dòng)力學(xué)角度，表現(xiàn)出弓網(wǎng)接觸壓力的作用和受電弓滑板產(chǎn)生橫向振動(dòng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，如圖1表示。
圖1 系統(tǒng)信號(hào)分析框圖
目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用弓網(wǎng)接觸壓力直接測(cè)試方法。但在高速運(yùn)行時(shí)，測(cè)量信號(hào)容易受到弓網(wǎng)接觸振動(dòng)造成的電磁火花的干擾；附加的壓力傳感器，增加了滑板重量，改變了滑板的外形，使受電弓的穩(wěn)定性和安全性受到影響。
本論文提出的測(cè)試方法（圖2），是在車頂并排對(duì)稱安裝多個(gè)激光測(cè)距傳感器，通過(guò)測(cè)試受電弓滑板底部橫向振動(dòng)位移，從而，計(jì)算弓網(wǎng)接觸壓力、拉出值、弓網(wǎng)沖擊（硬點(diǎn)）和接觸線高度等動(dòng)態(tài)參數(shù)。
圖2 受電弓滑板響應(yīng)測(cè)試模型
1 弓網(wǎng)接觸響應(yīng)測(cè)試原理
滑板在弓網(wǎng)接觸運(yùn)行中的振動(dòng)，可近似認(rèn)為是兩端固支的滑板彈性梁的橫向彎曲振動(dòng)、兩端彈性支撐的滑板剛梁上下傳動(dòng)和平面轉(zhuǎn)動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)?；鍙澢駝?dòng)模態(tài)則可以用歐拉-伯努利梁求解。圖2中表示作用在滑板梁的第個(gè)節(jié)點(diǎn)的弓網(wǎng)接觸激振力，其作用的不同位置示意接觸線拉出值的變化。表示放置于車頂平面對(duì)準(zhǔn)受電弓滑板底部第個(gè)高速激光傳感器的位移測(cè)量值，其動(dòng)態(tài)響應(yīng)關(guān)系用傳遞函數(shù)可表示成如下矩陣形式：
（1）
（1）式中可通過(guò)單位沖擊響應(yīng)的數(shù)字計(jì)算得到，于是，根據(jù)卷積原理，弓網(wǎng)接觸壓力可表示如下：
（2）
由各激光傳感器測(cè)試的離散位移信號(hào)，可實(shí)時(shí)得到弓網(wǎng)沖擊加速度，導(dǎo)線高度和拉出值，表示如下：
（3）
（4）
（5）
上式中為車頂傳感器的基準(zhǔn)高度，為激光傳感器的個(gè)數(shù)，為激光傳感器的分布序號(hào)，表示各激光傳感器幾何位置對(duì)稱加權(quán)系數(shù)。
2 滑板梁的動(dòng)力學(xué)分析
將圖2的模型分解為一個(gè)兩端固定支撐的受電弓彈性滑板梁和一個(gè)兩端等剛度彈性支撐的受電弓剛性滑板梁。先分別求出各自的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，然后在靜平衡位置的軸上的同一點(diǎn)對(duì)橫向響應(yīng)位移進(jìn)行疊加。
2.1 受電弓滑板剛梁在平面內(nèi)的振動(dòng)
設(shè)支撐彈簧剛度為，滑板剛梁長(zhǎng)度為、線密度為、質(zhì)量為、質(zhì)心為，滑板剛梁繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，取質(zhì)心的橫向位移及滑板剛體繞質(zhì)心的角位移作為廣義坐標(biāo)（），對(duì)滑板進(jìn)行受力分析，建立受迫振動(dòng)微分方程如下：
（6）
（7）
令，由此求得剛梁橫向振動(dòng)的固有頻率和剛梁繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)的固有頻率為：
（8）
（9）
采用Duhamel積分法求解（6）式和（7）式，由圖3知當(dāng)弓網(wǎng)接觸力在處作用時(shí)，滑板剛體處由橫向振動(dòng)和繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的復(fù)合橫向振動(dòng)位移可表示如下：
（10）
2.2 受電弓滑板彈性梁彎曲振動(dòng)振型函數(shù)
以兩端固定支撐的滑板彈性梁在橫截面對(duì)稱平面內(nèi)的橫向位移作為廣義坐標(biāo)，并設(shè)梁的線密度為，抗彎剛度為EI，受力分析如圖4所示。根據(jù)達(dá)朗貝爾原理和力矩平衡原理可得到滑板梁橫向振動(dòng)的四階齊次偏微分方程：
（11）
對(duì)（11）式用分離變量法求解并應(yīng)用克雷諾夫函數(shù)可得滑板梁固有頻率的計(jì)算公式和橫向彎曲振動(dòng)振型函數(shù)：
（12）
（13）
為計(jì)算方便，振動(dòng)滑板梁的計(jì)算參數(shù)取值如表1所示。
由此求得1階模態(tài)的固有頻率為94.5Hz，2階模態(tài)的固有頻率為258Hz，3階模態(tài)的固有頻率為505Hz，4階模態(tài)的固有頻率為829Hz。
（13）式中可以是任意常數(shù)。只要將各階固有頻率對(duì)應(yīng)的的值代入該式，即可求得滑板彈性梁橫向彎曲振動(dòng)的各階相應(yīng)的主振型。
2.3 受電弓滑板彈性梁動(dòng)力沖擊響應(yīng) （見(jiàn)圖5）
在滑板梁的處，假設(shè)有一弓網(wǎng)接觸壓力作用，自由振動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程可得到：
（14）
滑板均勻彈性梁的振型函數(shù)為式（13），將主振型正則化，利用其正交性特點(diǎn)，可得：
（15）
設(shè)各階固有頻率為，主振型為，1，2，3，….則彈性梁動(dòng)力響應(yīng)可用模態(tài)疊加（坐標(biāo)變換）表示為：
（16）
利用主振型正交性質(zhì)，由杜哈美（Duhamel）積分法求解得：
（17）
將式（17）代入式（16），可得滑板彈性梁原廣義坐標(biāo)的響應(yīng)：
（18）
3 用數(shù)字計(jì)算方法求響應(yīng)矩陣和傳遞函數(shù)矩陣
為了求式（1）中的傳遞函數(shù)矩陣[]，必須先求下式（19）中的響應(yīng)矩陣[]。
（19）
傳遞函數(shù)矩陣[]和響應(yīng)矩陣[]的關(guān)系為：
（20）
基于系統(tǒng)響應(yīng)分析數(shù)字計(jì)算步驟如下：
（1）如圖2所示，先假設(shè)在滑板上從左到右第一個(gè)確定的輸入節(jié)點(diǎn)上作用一個(gè)確定的弓網(wǎng)沖擊接觸力，通過(guò)式（10）和式（18），分別計(jì)算各激光傳感器對(duì)應(yīng)位置的位移響應(yīng)值、、…、。通過(guò)下式：
（21）
即可計(jì)算出。
（2）其它矩陣元素的計(jì)算方法同上，即通過(guò)下式可計(jì)算得到。
（22）
（3）由式（20）計(jì)算[]。
（4）由式（1）和式（2）計(jì)算。
（5）由式（3）、式（4）、式（5）分別計(jì)算接觸網(wǎng)幾何參數(shù)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)。
4 響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)仿真
對(duì)圖2所示的響應(yīng)測(cè)試模型進(jìn)行仿真，假設(shè)對(duì)稱配置5個(gè)激光測(cè)距傳感器，測(cè)試受電弓滑板底部-0.4m，-0.2m，0m，0.2m，0.4m 等5個(gè)點(diǎn)的位移，如圖6所示，取2.5，取1720Nm2，取0.8m，取2500 N/m 。
假設(shè)依次在受電弓滑板上-0.4m，-0.2m，0m，0.2m，0.4m的地方垂直向下施加110N的弓網(wǎng)接觸壓力，通過(guò)式（10）和式（18），分別計(jì)算各激光傳感器對(duì)應(yīng)位置的位移響應(yīng)值、、…、。通過(guò)式（21）計(jì)算，可得到響應(yīng)關(guān)系矩陣式（23）。
由上式D矩陣求逆，可得到傳遞函數(shù)矩陣如式（24）。
如果還是用150N的弓網(wǎng)接觸壓力，在-0.4m和-0.2m，的地方垂直向下施加，并由此得到，再將代入式（2），反過(guò)來(lái)求得接觸力為150N；如果還是用110N的弓網(wǎng)接觸壓力，在-0.25m的地方垂直向下施加，并由此得到，再將代入式（2），反過(guò)來(lái)求得接觸力為98.77N，誤差為10%，該誤差主要由激光傳感器的配置位置造成。
如果用150N的弓網(wǎng)接觸壓力在受電弓滑板上-0.4m 處垂直向下施加，如圖7（a）所示，傳感器各點(diǎn)位移響應(yīng)如圖6（a）所示；在-0.2m、0m、0.2m、0.4m處施加，力的作用圖（圖7（b）-（e））與位移響應(yīng)圖（圖6（b）-（e））一一對(duì)應(yīng)。
由此可見(jiàn)，采用傳遞函數(shù)計(jì)算方法的仿真與實(shí)際情況基本相符。
結(jié)語(yǔ)
基于系統(tǒng)響應(yīng)原理測(cè)試高速鐵路接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)參數(shù)的方法，其重要意義在于將測(cè)試傳感器完全從受電弓滑板上撤離下來(lái)，這是高速鐵路接觸網(wǎng)車載動(dòng)態(tài)測(cè)試追求的目標(biāo)。如果采用圖象處理和激光雷達(dá)等非接觸式檢測(cè)方式，由于其掃描周期和處理時(shí)間的限制，使得該方法從原理上無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)弓網(wǎng)高頻動(dòng)態(tài)特性的測(cè)試。在實(shí)際應(yīng)用中，作者認(rèn)為必須在實(shí)驗(yàn)室直接測(cè)試數(shù)據(jù)，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，校正核實(shí)計(jì)算模型。
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從目前我國(guó)的高速鐵路的開(kāi)通情況來(lái)看，一部分的線路雷擊事故還是較為頻繁的，雷害導(dǎo)致的跳閘也是其中的一個(gè)重要因素。隨著我國(guó)鐵道運(yùn)營(yíng)里程的快速發(fā)展，重載以及高速鐵路的迅猛發(fā)展，從而減少因接觸網(wǎng)發(fā)生雷擊故障而造成的事故發(fā)生，它具有重要的理論意義與工程應(yīng)用價(jià)值。我們可以利用電氣化的幾何模型來(lái)分析回流線對(duì)于接觸網(wǎng)雷擊的屏蔽效果，并通過(guò)仿真軟件分析雷擊回流線的時(shí)候接觸網(wǎng)上所感應(yīng)的電壓。并深入研究高速鐵路 AT 供電的方式以及接觸網(wǎng)避雷線的保護(hù)情況，從而推導(dǎo)出高架橋單線與復(fù)線鐵路的避雷線設(shè)計(jì)高度。
一、國(guó)內(nèi)外高速鐵路接觸網(wǎng)防雷的現(xiàn)狀
隨著我國(guó)高速鐵路的快速發(fā)展，應(yīng)考慮牽引高鐵線路的結(jié)構(gòu)等級(jí)與所經(jīng)過(guò)的地區(qū)的雷電災(zāi)害頻率，所經(jīng)過(guò)的土壤所含電阻率與地形地貌等自然條件的情況，共同來(lái)設(shè)計(jì)牽引系統(tǒng)所進(jìn)行的防雷設(shè)計(jì)。歐洲率先就擁有高速鐵路的國(guó)家之一，它對(duì)雷擊的接觸網(wǎng)造成了牽引性的供電系統(tǒng)災(zāi)害有著豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)是一年時(shí)間之內(nèi) 100千米牽引網(wǎng)將會(huì)遭受雷擊的次數(shù)來(lái)做為評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)，只是采用牽引變電的配帶綜合性自動(dòng)重合閘與避雷器來(lái)限制雷電電壓過(guò)高，避雷器不能夠減少因雷電的侵入而減少損害接觸網(wǎng)的次數(shù)，只能夠?qū)佑|網(wǎng)的過(guò)電壓起到有效的保護(hù)作用。無(wú)論是對(duì)于歐洲的氣候條件還是經(jīng)濟(jì)等方面的因素考慮高鐵的接觸網(wǎng)進(jìn)行有效的避雷也是十分重要的。
二、國(guó)內(nèi)接觸網(wǎng)防雷接地設(shè)計(jì)的概況
我國(guó)鐵道接觸網(wǎng)的防雷設(shè)計(jì)主要是依據(jù)《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》、《鐵路電力牽引供電設(shè)計(jì)規(guī)范》與《鐵路防雷、電磁兼容及接地工程技術(shù)暫行規(guī)定》來(lái)進(jìn)行規(guī)定的。根據(jù)雷電日的數(shù)量來(lái)分為4個(gè)等級(jí)管理區(qū)域：年平均雷電日在20d及以下地區(qū)為少雷區(qū)，年平均雷電日在20d以上、40d及以下地區(qū)為多雷區(qū)，年平均雷電日在40d以上、60d及以下地區(qū)為高雷區(qū)，年平均雷電日在60d以上地區(qū)為強(qiáng)雷區(qū)?！陡咚勹F路設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定重污染或是重雷區(qū)以及高路基、隧道口等重要的地段接觸網(wǎng)應(yīng)該增設(shè)氧化鋅避雷器。接觸網(wǎng)中的防雷設(shè)備主要是指接觸網(wǎng)上所安裝的避雷器，為了減少對(duì)綜合接地系統(tǒng)上其它電氣設(shè)備的影響。
三、高速鐵路接觸網(wǎng)防雷的措施
（一）接觸網(wǎng)安裝形式
現(xiàn)有高速鐵路一般是采用AT供電方式，AF線與PW線安裝位置，此時(shí)的PW線安裝位置在AF線下方。采用電氣應(yīng)為：幾何模型與先導(dǎo)發(fā)展模型的應(yīng)計(jì)算該安裝形式下的接觸網(wǎng)線路來(lái)直接減少落雷的閃絡(luò)概率，將它調(diào)試為自然雷中的90%為負(fù)極性。雷擊閃絡(luò)的次數(shù)和線路的暴露寬度 D（ I）以及地閃密度是息息相關(guān)的。再乘以地閃密度即可以求出線路的年雷擊閃絡(luò)次數(shù)。PW線位置提高后還可對(duì)AF線與T線產(chǎn)生屏蔽，AF 線與T線直接落雷的次數(shù)將會(huì)大大的降低，但PW線落雷的雷電流幅值較高的時(shí)侯還是會(huì)造成AF線與 T線絕緣子的反擊閃絡(luò)，另外AF線與T線絕緣子仍存在雷電感應(yīng)閃絡(luò)的可能。
（二）合成絕緣子的采用
雷電所造成的接觸網(wǎng)重合閘失敗，將會(huì)導(dǎo)致供電的停止，其最根本的原因就是絕緣子受到了工頻續(xù)流電弧燒蝕后的炸裂、破損，線路絕緣不能自行進(jìn)行恢復(fù)，重合閘就會(huì)失敗。如上所述，為了防止絕緣子的燒蝕損壞，一定要防止線路閃絡(luò)與工頻電弧建立。目前，我國(guó)輸配電線路中所采用的絕緣子有瓷絕緣子、玻璃絕緣子與合成硅橡膠絕緣子，線路所具備的重合閘條件，而非瓷絕緣子燒蝕后的傘群已是完全脫落的。合成絕緣子在工頻電化燒蝕之后，硅橡膠材料的成分將會(huì)發(fā)生變化，材料中遇熱的易分解成分完全揮發(fā)，合成的絕緣子對(duì)提高線路 重合閘成功概率有一定的優(yōu)勢(shì)，并不能夠完全解決線路的防雷問(wèn)題，建議作為其它主要防護(hù)手段的輔助手段規(guī)避。
（三）接觸網(wǎng)防雷接地
《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定：對(duì)于國(guó)家級(jí)的會(huì)堂、大型展覽與博覽建筑物、國(guó)家級(jí)檔案館的重要給水水泵是特別重要的建筑物，應(yīng)該劃為第二類的防雷建筑物。對(duì)第二類的防雷建筑物的外部防雷裝置應(yīng)接地設(shè)置，相應(yīng)同時(shí)設(shè)定方閃電感應(yīng)、內(nèi)部防雷、電氣與電子系統(tǒng)等接地共用裝置建設(shè)，雷擊時(shí)都會(huì)成為雷電流的引下線路。當(dāng)采用綜合性的接地系統(tǒng)時(shí)，綜合性接地系統(tǒng)的接地電阻不能夠大于1歐姆，在綜合性接地施工的過(guò)程中要及時(shí)施工完成，還應(yīng)實(shí)測(cè)接地的電阻，如果達(dá)不到建網(wǎng)的要求，應(yīng)該采取可靠有效的降阻措施。
四、結(jié)論
鑒于高鐵的雷電防護(hù)問(wèn)題它從原理上是無(wú)論采用何種措施，都只能夠減少雷電所引起的故障概率或是跳閘概率，AF線懸掛的采用合成絕緣子，應(yīng)認(rèn)真做好接觸網(wǎng)的防雷接地措施。我國(guó)目前的規(guī)范都只有相關(guān)的措施要求，但是沒(méi)有接觸網(wǎng)系統(tǒng)的耐雷水平與跳閘率或是故障率等具體的規(guī)避標(biāo)準(zhǔn)，防雷設(shè)計(jì)的深度不容易把握?？偠灾ㄗh完善我國(guó)高鐵的接觸網(wǎng)系統(tǒng)的耐雷水平、跳閘率或是故障率等具體指標(biāo)，應(yīng)積極設(shè)定科學(xué)合理的規(guī)避方針，鐵路綜合性接地系統(tǒng)便是極好的雷電引下接地裝置，應(yīng)該充分利用。
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從1996年通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收正式運(yùn)行算起，牽引動(dòng)力國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室正好走過(guò)十年崢嶸歷程。兩院院士沈志云教授、中國(guó)工程院院士錢清泉教授，以及風(fēng)華正茂的年輕科學(xué)家張衛(wèi)華教授、翟婉明教授等實(shí)驗(yàn)室新老核心人物率領(lǐng)實(shí)驗(yàn)室多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)，勇于創(chuàng)新、善于創(chuàng)新，譜寫了一首首輝煌的樂(lè)章。“十五”期間，交大牽引動(dòng)力國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在創(chuàng)新研究、成果應(yīng)用和人才培養(yǎng)等方面都取得了令國(guó)內(nèi)外同行矚目的成就，已經(jīng)成為具有110年悠久歷史的西南交大高水平自主創(chuàng)新的一面旗幟。
以實(shí)驗(yàn)室副主任、“長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授”翟婉明領(lǐng)銜完成的課題“鐵道機(jī)車車輛－軌道耦合動(dòng)力學(xué)理論體系、關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用研究”剛剛榮獲2005年度國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，并同時(shí)入選2005年“中國(guó)高校十大科技進(jìn)展”。這項(xiàng)研究旨在解決中國(guó)鐵路“大運(yùn)量、高密度、客運(yùn)提速、貨運(yùn)重載”超負(fù)荷運(yùn)輸模式發(fā)展進(jìn)程中日益突出的輪軌動(dòng)態(tài)安全問(wèn)題，率先提出并創(chuàng)建了機(jī)車車輛－軌道耦合動(dòng)力學(xué)交叉學(xué)科理論體系，建立了機(jī)車車輛－軌道統(tǒng)一模型，其成果更加符合超負(fù)荷輪軌動(dòng)態(tài)相互作用的實(shí)際，在國(guó)際上被稱為“翟－孫模型”，被列為當(dāng)今該領(lǐng)域四大代表性模型之一。實(shí)驗(yàn)室研制的具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的機(jī)車車輛-軌道耦合動(dòng)力學(xué)仿真系統(tǒng)，成為超負(fù)荷鐵路輪軌系統(tǒng)動(dòng)態(tài)安全設(shè)計(jì)技術(shù)平臺(tái)，開(kāi)發(fā)了機(jī)車車輛-軌道動(dòng)態(tài)作用安全性現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試評(píng)估技術(shù)，成功實(shí)施了包括秦沈客運(yùn)專線高速列車、大秦重載鐵路萬(wàn)噸列車在內(nèi)的多項(xiàng)重大工程輪軌動(dòng)態(tài)安全評(píng)估試驗(yàn)。
這項(xiàng)成果還廣泛應(yīng)用于我國(guó)鐵路機(jī)車車輛開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、既有鐵路提速改造、山區(qū)鐵路擴(kuò)能改造、重載運(yùn)輸、客運(yùn)專線建設(shè)等近20個(gè)重點(diǎn)工程之中，解決了一系列工程技術(shù)難題，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益，為我國(guó)鐵路現(xiàn)代化建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn)。
鐵道電氣化與自動(dòng)化專家、中國(guó)工程院院士錢清泉教授主持研制成功國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的“電氣化鐵道遠(yuǎn)動(dòng)裝置”、“DWY系列多微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)”等高新技術(shù)產(chǎn)品先后多次獲得國(guó)家、國(guó)家教委、鐵道部和四川省科技進(jìn)步獎(jiǎng)，成功地實(shí)現(xiàn)了向生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化，在世行貸款國(guó)際招標(biāo)項(xiàng)目中連續(xù)8次擊敗國(guó)外強(qiáng)勁對(duì)手，推廣應(yīng)用于國(guó)內(nèi)近20條干線電氣化鐵路。“牽引變電所安全監(jiān)控和綜合自動(dòng)化”是在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)牽引變電所的綜合自動(dòng)化和安全監(jiān)控一體化系統(tǒng)，并在全國(guó)鐵路推廣應(yīng)用。
據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，“十五”期間實(shí)驗(yàn)室主持和主研國(guó)家攻關(guān)項(xiàng)目2項(xiàng)、國(guó)家“863”課題7項(xiàng)，主持國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目2項(xiàng)、面上項(xiàng)目24項(xiàng)，省部科技發(fā)展項(xiàng)目65項(xiàng)，實(shí)施橫向合作課題163項(xiàng)，國(guó)際合作項(xiàng)目7項(xiàng)，共獲得省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)11項(xiàng)。
實(shí)驗(yàn)室400余篇，其中SCI檢索60篇次，EI檢索120篇次。公開(kāi)出版專著2部，授權(quán)發(fā)明專利4項(xiàng)，實(shí)用新型專利10余項(xiàng)。
實(shí)驗(yàn)室人才輩出，在國(guó)內(nèi)外有重要影響。除兩位院士年過(guò)花甲外，其他均在40歲左右，實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)任主任張衛(wèi)華教授也就40來(lái)歲。他們當(dāng)中有博士生指導(dǎo)教師25名，先后聘請(qǐng)“長(zhǎng)江學(xué)者”特聘教授4名，國(guó)家杰出青年基金獲得者3名，跨（新）世紀(jì)優(yōu)秀人才培養(yǎng)基金獲得者7名，全國(guó)優(yōu)秀百篇博士論文獲得者4名，國(guó)家“百千萬(wàn)人才工程”人選2名。另外有國(guó)家級(jí)突出貢獻(xiàn)專家1名，省部級(jí)突出貢獻(xiàn)專家12名，這樣的團(tuán)隊(duì)在國(guó)內(nèi)高校并不多見(jiàn)，形成了一個(gè)層次高、能力強(qiáng)、學(xué)科相容并互補(bǔ)的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，并獲得教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)基金和國(guó)家創(chuàng)新研究?jī)?yōu)秀科學(xué)基金資助。
院士請(qǐng)纓國(guó)際一流試驗(yàn)臺(tái)橫空出世
西南交大牽引動(dòng)力國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室擁有世界先進(jìn)的試驗(yàn)設(shè)備，而實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)建是在實(shí)驗(yàn)室的第一任主任、國(guó)際著名機(jī)車車輛專家、中國(guó)科學(xué)院和中國(guó)工程院院士沈志云教授的主持下完成的。沈教授長(zhǎng)期致力于車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)及控制的研究，早在1983年即發(fā)表輪軌非線性蠕滑力模型，在國(guó)際上被稱為“沈氏理論”。1988年沈志云教授以睿智的戰(zhàn)略眼光建議在我國(guó)建立機(jī)車車輛整車滾動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，在實(shí)驗(yàn)室里模擬400公里時(shí)速列車的運(yùn)行狀態(tài)，以此來(lái)研究、開(kāi)發(fā)我國(guó)急需的重載和高速鐵路新技術(shù)。國(guó)家批準(zhǔn)這項(xiàng)計(jì)劃后，沈志云調(diào)集交大各系所的骨干教師，組成專業(yè)配套的20多人的班子，領(lǐng)著這支隊(duì)伍去車輛工廠做初步設(shè)計(jì)，到制造工廠監(jiān)督每一道工序，檢查每一個(gè)鑄件、鍛件。他監(jiān)督著為一個(gè)籃球場(chǎng)大小的試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)澆筑了4000噸混凝土。結(jié)果設(shè)備一次安裝成功。
像這樣大規(guī)模、復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)室，現(xiàn)在世界上只有兩個(gè)，一個(gè)在德國(guó)，另一個(gè)就在中國(guó)西南交大。
而交大自行研制成功的機(jī)車車輛整車滾動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，在不少方面屬世界首創(chuàng)。沈院士評(píng)價(jià)說(shuō)，在中國(guó)，試驗(yàn)車在線路上記下信號(hào)，回來(lái)輸入試驗(yàn)臺(tái)就可以再現(xiàn)線路上的振動(dòng)情況，這個(gè)功能在國(guó)際上是創(chuàng)新。同時(shí)，這個(gè)試驗(yàn)臺(tái)還創(chuàng)造了左右滾輪獨(dú)立激振的滾振結(jié)合試驗(yàn)?zāi)Ｊ?，能模擬出軌道的各種不平順現(xiàn)象，最大限度地仿真出列車的各種運(yùn)行狀態(tài)，從而保障列車安全運(yùn)行。試驗(yàn)臺(tái)建成后幾乎承擔(dān)了我國(guó)所有新研制機(jī)車車輛的試驗(yàn)任務(wù)，在機(jī)車車輛參數(shù)測(cè)定、運(yùn)行品質(zhì)檢測(cè)、參數(shù)優(yōu)化等方面做出重要貢獻(xiàn)，加速了我國(guó)鐵路提速和發(fā)展高速鐵路的步伐。
試驗(yàn)臺(tái)的建成極大地提升了我國(guó)在該領(lǐng)域的創(chuàng)新能力，使我國(guó)高速機(jī)車車輛試驗(yàn)研究能力達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，推動(dòng)了我國(guó)高速、重載機(jī)車車輛的技術(shù)發(fā)展和裝備的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。這個(gè)世界上規(guī)模最大、功能最強(qiáng)、技術(shù)最先進(jìn)的機(jī)車車輛整車滾動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)于1999年榮獲國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，并被評(píng)為“中國(guó)高等學(xué)校十大科技進(jìn)展”之一！試驗(yàn)臺(tái)建成后，交大牽引動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室吸引了數(shù)名優(yōu)秀的海外留學(xué)科學(xué)家扎根國(guó)內(nèi)耕耘發(fā)展，他們說(shuō)，這個(gè)世界一流的實(shí)驗(yàn)室能為每個(gè)研究人員提供良好的工作環(huán)境和發(fā)展空間。作為實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)帶頭人的沈志云院士為培養(yǎng)中國(guó)自己的頂尖科技人才竭心盡智，奉獻(xiàn)自己的才華、經(jīng)驗(yàn)與關(guān)愛(ài)，看到年輕的一代已挑起大梁，成果豐碩，年逾七旬的沈院士欣慰地笑了。
提速中國(guó) 誓讓“鐵龍”騰神州
近十年來(lái)我國(guó)自行設(shè)計(jì)研制的50余種新型機(jī)車車輛，包括機(jī)車、客車和貨車都在這里進(jìn)行試驗(yàn)，不僅測(cè)定被試車的性能，更是通過(guò)多方案優(yōu)化試驗(yàn)，使設(shè)計(jì)車的性能得到優(yōu)化和提高。我國(guó)機(jī)車、車輛的升級(jí)換代，鐵路的一次又一次提速，列車舒適度和安全系數(shù)的不斷提高，包括我國(guó)機(jī)車車輛的大量出口，都離不開(kāi)牽引動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室里的這個(gè)“寶貝”試驗(yàn)臺(tái)。
1.引言
客運(yùn)專線大多采用AT供電方式，牽引變壓器的一次側(cè)采用220kV，二次側(cè)2×27.5kV（AT）電壓，牽引變壓器的接線方式為單相接線，接觸網(wǎng)的額定電壓25kV，短時(shí)（5min）最高允許電壓29kV，最低工作電壓20kV，非正常情況下為19kV；牽引變電所設(shè)有兩臺(tái)互為備用的（2×27.5kV）的單相牽引變壓器；27.5kV側(cè)的設(shè)備采用戶內(nèi)布置方式，母線采用電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)分段；饋線采用100%備用方式。
由于客運(yùn)專線列車運(yùn)行速度快、效率高、牽引負(fù)荷大、供電臂中負(fù)荷突變率高，因此為了保證高速客運(yùn)專線牽引供電系統(tǒng)高效、可靠、安全地運(yùn)行，牽引網(wǎng)需要配置新型保護(hù)裝置。
2.饋線保護(hù)的配置
依據(jù)AT供電方式牽引供電系統(tǒng)的牽引網(wǎng)特性，AT所和分區(qū)所分別都并聯(lián)于其中，為了實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的可靠性、靈敏性、選擇性、速動(dòng)性（簡(jiǎn)稱四性）的要求，饋線保護(hù)配置如下：低電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流保護(hù)、I段阻抗保護(hù)和自動(dòng)重合閘保護(hù)。
所采用的保護(hù)配置原理：
（1）低電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流保護(hù)。用于切除過(guò)電流故障，對(duì)于不對(duì)稱的短路故障，由于需要取用故障電流，因此，過(guò)電流元件應(yīng)裝設(shè)于電源側(cè)，電壓元件可由牽引變壓器的低壓側(cè)取得。如果同時(shí)滿足電流大于整定值、時(shí)限大于動(dòng)作時(shí)限時(shí)，繼電器就會(huì)動(dòng)作。
（2）I段阻抗保護(hù)。也叫距離保護(hù)。距離保護(hù)是反應(yīng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝點(diǎn)之間距離（阻抗），并根據(jù)距離遠(yuǎn)近來(lái)確定動(dòng)作時(shí)間的一種保護(hù)裝置。通過(guò)阻抗繼電器來(lái)完成施加于繼電器上的電壓Uk和電流Ik的比值測(cè)量，根據(jù)比值大小來(lái)判斷故障點(diǎn)的遠(yuǎn)近，并根據(jù)故障點(diǎn)的遠(yuǎn)近來(lái)確定動(dòng)作時(shí)間。通常把這一比值叫著阻抗繼電器的測(cè)量阻抗，可以表示為Zk=Uk/Ik，其中：Zk為測(cè)量阻抗，Uk為測(cè)量電壓，Ik為測(cè)量電流。當(dāng)短路點(diǎn)至保護(hù)安裝處近時(shí)，測(cè)量阻抗小，動(dòng)作時(shí)間短；當(dāng)短路點(diǎn)距保護(hù)安裝處遠(yuǎn)時(shí)，測(cè)量阻抗大，保護(hù)時(shí)間長(zhǎng)，從而保證了有選擇性的切除故障。
I段阻抗保護(hù)為瞬時(shí)動(dòng)作，為了保證選擇性，保護(hù)區(qū)不能超出供電線路的長(zhǎng)度，也就是只有測(cè)量阻抗小于該段線路阻抗時(shí)才動(dòng)作。動(dòng)作的可靠系數(shù)為0.8～0.85。
為實(shí)現(xiàn)接觸網(wǎng)任何位置發(fā)生短路故障時(shí)，變電所的出口斷路器都能瞬時(shí)動(dòng)作，即實(shí)現(xiàn)I段阻抗保護(hù)，則需將整定阻抗設(shè)為供電線路全長(zhǎng)的1.5倍整定。
（3）自動(dòng)重合閘保護(hù)。當(dāng)斷路器跳開(kāi)后，按需要自動(dòng)投入的一種自動(dòng)裝置，當(dāng)控制開(kāi)關(guān)位置與斷路器位置不對(duì)應(yīng)時(shí)，啟動(dòng)?？梢源蟠筇岣吖╇姷目煽啃?，糾正斷路器的誤跳閘。
3.AT所和分區(qū)所的進(jìn)線保護(hù)配置
AT所和分區(qū)所兩者采用的進(jìn)線保護(hù)配置完全相同。根據(jù)AT牽引供電系統(tǒng)中AT所的位置及斷路器的設(shè)置，為了滿足進(jìn)線保護(hù)的四性要求并與饋線保護(hù)相配合，AT所進(jìn)線保護(hù)配置如下：失壓保護(hù)和檢有壓重合閘保護(hù)。
保護(hù)配置原理：
（1）失壓保護(hù)。當(dāng)接觸網(wǎng)停電或由于某種原因使接觸網(wǎng)的電壓降低過(guò)多時(shí)，即欠壓，一般為0.4UN時(shí)，小母線處的斷路器會(huì)跳開(kāi)，把AT所和分區(qū)所自動(dòng)從接觸網(wǎng)上切除，從而縮小了停電范圍。
（2）檢有壓重合閘。當(dāng)斷路器跳閘后，根據(jù)斷路器的整定時(shí)限檢測(cè)電壓，當(dāng)檢測(cè)到的電壓達(dá)到整定值時(shí)，一般為0.85UN，則斷路器重合閘。如果電壓沒(méi)有達(dá)到這一整定值，則斷路器不進(jìn)行重合閘。
4.AT變壓器的保護(hù)配置
AT所和分區(qū)所的AT變壓器采用的保護(hù)配置完全相同。根據(jù)變壓器常出現(xiàn)的故障及AT牽引供電系統(tǒng)中AT所的作用和斷路器的設(shè)置，并與饋線保護(hù)及進(jìn)線保護(hù)相配合，AT所和分區(qū)所的變壓器保護(hù)配置設(shè)置如下：差動(dòng)保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、碰殼保護(hù)、瓦斯保護(hù)、通風(fēng)和過(guò)熱保護(hù)。
保護(hù)配置原理：
（1）差動(dòng)保護(hù)。能反映變壓器內(nèi)部相間短路故障、高壓側(cè)單相接地短路及匝間層間短路故障，差動(dòng)保護(hù)是輸入的兩端TA電流矢量差，當(dāng)兩端TA電流矢量差達(dá)到設(shè)定的動(dòng)作值時(shí)啟動(dòng)動(dòng)作元件。差動(dòng)保護(hù)是保護(hù)兩端電流互感器之間的故障（即保護(hù)范圍在輸入的兩端TA之間的設(shè)備上）正常情況流進(jìn)的電流和流出的電流在保護(hù)內(nèi)大小相等，方向相反，相位相同，兩者剛好抵消，差動(dòng)電流等于零；故障時(shí)兩端電流向故障點(diǎn)流，在保護(hù)內(nèi)電流疊加，差動(dòng)電流大于零。驅(qū)動(dòng)保護(hù)出口繼電器動(dòng)作，跳開(kāi)兩側(cè)的斷路器，使故障設(shè)備斷開(kāi)電源。
在變壓器勵(lì)磁涌流中含有大量的2次諧波分量（一般約占基波分量的40%以上），利用差電流中2次諧波所占的比率K2作為制動(dòng)系數(shù)，來(lái)鑒別變壓器空載合閘時(shí)的勵(lì)磁涌流，只有同時(shí)滿足K2值小于D（D為2次諧波制動(dòng)系數(shù)）和比率差動(dòng)其他判據(jù)時(shí)才允許保護(hù)動(dòng)作。
（2）過(guò)電流保護(hù)。由電流繼電器，時(shí)間繼電器和信號(hào)繼電器組成。電流繼電器接在電流互感器的二次繞組上，組成測(cè)量元件用來(lái)判斷通過(guò)的電流是否超過(guò)整定值，時(shí)間繼電器通過(guò)設(shè)定延時(shí)時(shí)限來(lái)防止變壓器空載合閘時(shí)保護(hù)的誤動(dòng)作。
正常運(yùn)行時(shí)，過(guò)流保護(hù)回路的電流繼電器和時(shí)間繼電器的輔助接點(diǎn)都是斷開(kāi)的，當(dāng)被保護(hù)區(qū)故障或短路引起電流過(guò)大時(shí)，電流繼電器線圈啟動(dòng)，閉合其輔助接點(diǎn)接通時(shí)間繼電器的線圈，經(jīng)過(guò)預(yù)定的延時(shí)，時(shí)間繼電器的常開(kāi)接點(diǎn)閉合，接通斷路器的分閘線圈回路，斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，斷路器自動(dòng)分閘，切除故障線路，同時(shí)啟動(dòng)信號(hào)繼電器，發(fā)出斷路器跳閘的預(yù)告告警信號(hào)，提醒工作人員進(jìn)行維修。
（3）碰殼保護(hù)。也叫接地保護(hù)。將正常情況下不帶電，而在絕緣材料損壞后或其他情況下可能帶電的電器金屬部分用導(dǎo)線與接地體可靠連接起來(lái)的一種保護(hù)接線方式。
把所有的一次電纜都穿過(guò)窗口TA，正常時(shí)TA相當(dāng)于一個(gè)零序，流過(guò)不平衡電流，當(dāng)變壓器繞組發(fā)生接地或碰殼時(shí)，流過(guò)的電流是接地電流或碰殼電流，不再是不平衡電流，保護(hù)裝置會(huì)動(dòng)作，否則不動(dòng)作。
（4）瓦斯保護(hù)。瓦斯保護(hù)是變壓器的主要保護(hù)，它可以反映油箱內(nèi)的一切故障。包括：油箱內(nèi)的多相短路、繞組匝間短路、繞組與鐵芯或與外殼間的短路、鐵芯故障、油面下降或漏油、分接開(kāi)關(guān)接觸不良或?qū)Ь€焊接不良等。瓦斯保護(hù)動(dòng)作迅速、靈敏可靠而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但是它不能反映油箱外部電路（如引出線上）的故障，所以不能作為保護(hù)變壓器內(nèi)部故障的唯一保護(hù)裝置。另外，瓦斯保護(hù)也易在一些外界因素（如地震）的干擾下誤動(dòng)作，對(duì)此必須采取相應(yīng)的措施。
重瓦斯：設(shè)有相應(yīng)開(kāi)關(guān)輸入量輸入端子，以便通過(guò)該裝置發(fā)送本地及中央信號(hào)，保護(hù)根據(jù)該開(kāi)關(guān)量信號(hào)進(jìn)行判定，動(dòng)作時(shí)，發(fā)出跳閘或告警信號(hào)。輕瓦斯：設(shè)有相應(yīng)開(kāi)關(guān)輸入量輸入端子，以便通過(guò)該裝置發(fā)送本地及中央信號(hào)，保護(hù)根據(jù)該開(kāi)關(guān)量信號(hào)進(jìn)行判定，動(dòng)作時(shí)，發(fā)出告警信號(hào)。
（5）通風(fēng)和過(guò)熱保護(hù)。設(shè)有相應(yīng)開(kāi)關(guān)輸入量輸入端子，以便通過(guò)該裝置發(fā)送本地及中央信號(hào)，保護(hù)根據(jù)該開(kāi)關(guān)量信號(hào)進(jìn)行判定，動(dòng)作時(shí)，發(fā)出告警信號(hào)或啟動(dòng)通風(fēng)裝置。
5.結(jié)束語(yǔ)
針對(duì)客運(yùn)專線采用AT牽引供電方式其負(fù)荷電流值大、功率因數(shù)高及諧波含量相對(duì)少的特點(diǎn)，本文提出的保護(hù)配置方案理論上是可以保證牽引網(wǎng)各個(gè)保護(hù)之間的相互配合，同時(shí)滿足保護(hù)的四性要求。為完善AT牽引網(wǎng)的保護(hù)配置方案，還需要進(jìn)行大量仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并能與其它形式牽引變壓器的保護(hù)互相配合，以便該保護(hù)方案能夠應(yīng)用于工程實(shí)踐當(dāng)中。
參考文獻(xiàn)
[1]譚秀炳.鐵路電力與牽引供電系統(tǒng)幾點(diǎn)保護(hù)[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2007.
[2]譚秀炳，等.交流電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)[M].西南交通大學(xué)出版社，2007.
中圖分類號(hào)：F53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
1 鐵路行車安全定義
鐵路行車安全是指在運(yùn)輸過(guò)程中，維護(hù)鐵路正常運(yùn)行秩序、保證旅客和鐵路員工生命財(cái)產(chǎn)安全、保障運(yùn)輸設(shè)備和貨物的完整性的全部生產(chǎn)活動(dòng)的集合體。
鐵路行車工作是涉及多部門、多環(huán)節(jié)、多因素的綜合性很強(qiáng)的工作。行車過(guò)程受到路內(nèi)、路外以及各種環(huán)境條件的影響，所處情況十分復(fù)雜，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出了問(wèn)題都可能威脅行車工作的安全。
2. 影響鐵路行車安全的因素
2.1 人員素質(zhì)因素分析
人是安全的中心，而人的可靠性，首先取決于人的自身素質(zhì)的高低。人的素質(zhì)包括以下幾個(gè)方面：
（1）生理素質(zhì) ：年齡、性別、記憶力、體力、耐力、血型、視力、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、動(dòng)作反應(yīng)時(shí)間、疲勞和飲酒等；
（2）心理素質(zhì) ：氣質(zhì)和性格、能力、情緒、需要和動(dòng)機(jī)、態(tài)度、愛(ài)好、興趣、意志等；
（3）業(yè)務(wù)素質(zhì)：文化修養(yǎng)、業(yè)務(wù)水平、法律和安全知識(shí)、安全技能和處理各種非正常情況的作業(yè)能力等；
（4）思想素質(zhì)：事業(yè)心、責(zé)任感、職業(yè)道德、勞動(dòng)紀(jì)律、安全意識(shí)等；
（5）群體素質(zhì)：群體目標(biāo)、群體人際關(guān)系、群體凝聚力、群體信息溝通等。
2.2 設(shè)備質(zhì)量因素分析
近年來(lái)，鐵路運(yùn)輸能力越來(lái)越緊張，任務(wù)負(fù)荷越來(lái)越重。設(shè)備長(zhǎng)期失修帶病運(yùn)轉(zhuǎn)，潛伏著不安全因素。此外，目前還存在線路維修養(yǎng)護(hù)不好，車輛廠修或檢修質(zhì)量差，漏檢漏修等現(xiàn)象。從對(duì)過(guò)去發(fā)生的事故分析中可以看出，各種運(yùn)輸設(shè)備的不安全因素主要表現(xiàn)在：
（1）線路：鋼軌或魚尾板折斷，軌道幾何尺寸（軌距、水平）超限，脹軌跑道，道岔病害，路基損毀等；
（2）車輛：斷軸，制動(dòng)梁或下拉桿脫落，制動(dòng)裝置失靈等；
（3）機(jī)車：制動(dòng)系統(tǒng)故障，自動(dòng)停車裝置失靈，蒸汽機(jī)車搖連桿裂損、燒漏易熔塞，內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)、傳動(dòng)裝置、電機(jī)、電器破損，電力機(jī)車主變壓器絕緣被擊穿，電器設(shè)備短路著火，電氣化鐵路供電系統(tǒng)故障等；
（4）信號(hào)及通信設(shè)備、機(jī)械部分故障，電氣接點(diǎn)接觸不良，信號(hào)燈熄滅，電線短路、斷路、混線、虛接等。
2.3 環(huán)境影響因素分析
（1）自然環(huán)境
高溫和高寒都會(huì)對(duì)行車安全造成影響。高溫使人容易疲勞，高寒情況下人要多穿衣服使得行動(dòng)遲緩。溫和高寒同時(shí)會(huì)對(duì)人的心理造成影響。高溫時(shí)人會(huì)變得煩躁，高寒時(shí)人會(huì)變得懶惰。嘈雜的噪聲使人難以發(fā)現(xiàn)異常聲響和報(bào)警信號(hào)；照明不夠和大霧天氣使人不易識(shí)別物體；有害氣體和粉塵損害人的身體健康等。
（2）社會(huì)環(huán)境
家庭矛盾、人際關(guān)系、社會(huì)風(fēng)氣和崗位工作安排會(huì)對(duì)工作人員的心理造成影響。一些不法之徒也對(duì)行車安全構(gòu)成危害。
3.保障鐵路行車安全的建議
3.1 提高人員素質(zhì)的建議
（1）在任用人員時(shí)，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行職工適應(yīng)性測(cè)試，以便于為工作挑選最合適的人，減少潛在的不安全隱患。
（2）根據(jù)本單位的實(shí)際情況以及運(yùn)輸?shù)?、旺季的變化，及時(shí)調(diào)整不同工作崗位的人數(shù)，工作量大時(shí)，應(yīng)該增加人員；反之，應(yīng)該精簡(jiǎn)人員。
（3）對(duì)工作人員尤其是調(diào)度員等重要崗位的人員進(jìn)行定期的考核，包括理論知識(shí)和實(shí)踐能力的考核，提高工作人員的工作水平。
3.2 設(shè)備因素的改善辦法
防止和排除人為錯(cuò)誤的設(shè)備：如機(jī)車信號(hào)、自動(dòng)停車裝置、列車無(wú)線調(diào)度電話、車站辦理進(jìn)路的監(jiān)督設(shè)備、列車運(yùn)行速度的測(cè)錄設(shè)備等。
對(duì)各種固定和移動(dòng)設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)診斷的設(shè)備：如熱軸探測(cè)和報(bào)警設(shè)備、電磁探傷設(shè)備、超限界報(bào)警裝置、各種自然災(zāi)害的報(bào)警設(shè)備等。兼有擴(kuò)能和安全作用的設(shè)備 如自動(dòng)閉塞、電氣集中、調(diào)度集中、列車自動(dòng)控制設(shè)備等。
3.3環(huán)境因素的解決措施
（1）社會(huì)環(huán)境因素安全保障措施
鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)各次管理部門要落實(shí)鐵路企業(yè)安全目標(biāo)、安全責(zé)任制和獎(jiǎng)罰激勵(lì)制度；加大安全技術(shù)設(shè)備的投入，依靠科技加強(qiáng)安全監(jiān)控及通過(guò)深入細(xì)致的思想工作，提高職工思想和業(yè)務(wù)素質(zhì)；關(guān)心職工生活，解決后顧之憂；增強(qiáng)內(nèi)部團(tuán)結(jié)，建立融洽的人際關(guān)系；
（2）自然環(huán)境因素安全保障措施
鐵路選線，應(yīng)做好地質(zhì)、水文和氣象等勘察工作；做好自然災(zāi)害的預(yù)、確報(bào)工作及設(shè)備技術(shù)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)診斷工作。
（3）作業(yè)環(huán)境因素安全保障措施
在改善作業(yè)環(huán)境過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，有效防止人員疾病、中毒現(xiàn)象發(fā)生，避免過(guò)早疲勞和不舒適感、使作業(yè)人員在繁忙的工作中，仍能保持良好的心態(tài)和充沛的精力，把行車安全建立在良好的作業(yè)環(huán)境條件基礎(chǔ)上。
參考文獻(xiàn)：
[1] 施其洲．運(yùn)輸安全系統(tǒng)工程[M]．成都：西南交通大學(xué)出版社，2006．
[2] 陳佳玲，胡安洲等．鐵路行車安全保障系統(tǒng)構(gòu)成及其運(yùn)作[M]．北京：中國(guó)鐵道出版社，2006．
當(dāng)前區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展日新月異、人才需求瞬息萬(wàn)變，高職院校如何通過(guò)優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu)來(lái)保證培養(yǎng)的高素質(zhì)技能型人才適應(yīng)產(chǎn)業(yè)需要，促進(jìn)學(xué)校由擴(kuò)張型發(fā)展向內(nèi)涵型發(fā)展轉(zhuǎn)型，成了一項(xiàng)重要的課題。本文以廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院(以下簡(jiǎn)稱“我院”)為例，闡述高職院校在專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化中的一些思路。
一、高職院校專業(yè)建設(shè)的現(xiàn)狀
我國(guó)高等職業(yè)技術(shù)教育的形成，與歐美國(guó)家不同。由于歷史的原因在20世紀(jì)六、七十年代職業(yè)教育陷入停頓狀態(tài)，到1978 年，為適應(yīng)改革開(kāi)放后地方經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展對(duì)技術(shù)應(yīng)用型人才的迫切需求，我國(guó)特色職業(yè)大學(xué)誕生，到1980年全國(guó)共有7所高職院校。從1985年到1998年，我國(guó)建立起一個(gè)從初級(jí)到高級(jí)、行業(yè)配套、結(jié)構(gòu)合理又能與普通教育相互溝通的職業(yè)技術(shù)教育體系，形成職業(yè)大學(xué)、職業(yè)技術(shù)學(xué)院、高等?？茖W(xué)校、普通本科院校二級(jí)職業(yè)技術(shù)學(xué)院、部分重點(diǎn)中專、成人高等學(xué)校等六類高校共同舉辦高等職業(yè)教育的格局。進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)高等職業(yè)教育快速發(fā)展，從2004年起，高等職業(yè)教育先后開(kāi)展精品課程、人才培養(yǎng)評(píng)估、示范校建設(shè)工程。到2007年，全國(guó)獨(dú)立設(shè)置的高職(?？?院校共有1186所，占普通高等學(xué)?？倲?shù)的60%以上，在校生人數(shù)超過(guò)860萬(wàn)。目前高等職業(yè)教育的發(fā)展已從規(guī)模發(fā)展轉(zhuǎn)向提升質(zhì)量發(fā)展的階段。
經(jīng)過(guò)三十多年的發(fā)展，我國(guó)高等職業(yè)教育取得了巨大成就。但是，高等職業(yè)教育主要由“現(xiàn)有職業(yè)大學(xué)、部分?？茖W(xué)校、獨(dú)立設(shè)置的成人高?！钡母母锖蜕贁?shù)中?！芭e辦高職班或轉(zhuǎn)制等方式作為補(bǔ)充”(簡(jiǎn)稱“三改一補(bǔ)”)的形式發(fā)展起來(lái)的，基礎(chǔ)薄弱。面對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)定位不夠準(zhǔn)確、專業(yè)設(shè)置不夠合理的問(wèn)題，需要深入分析專業(yè)建設(shè)及管理的問(wèn)題，探索專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化實(shí)施策略，不斷調(diào)整與完善專業(yè)結(jié)構(gòu)布局，從而實(shí)現(xiàn)面向區(qū)域經(jīng)濟(jì)需求設(shè)置專業(yè)的轉(zhuǎn)型，保證高等職業(yè)教育健康發(fā)展。
我院經(jīng)歷了企業(yè)辦學(xué)和政府辦學(xué)兩個(gè)階段，在深厚的行業(yè)辦職業(yè)教育的歷史積淀中，面向社會(huì)辦學(xué)的服務(wù)宗旨及以就業(yè)為導(dǎo)向的辦學(xué)思路獲得認(rèn)同。短短三年時(shí)間，我院的專業(yè)數(shù)從15個(gè)發(fā)展到28個(gè)，按照國(guó)家專業(yè)目錄劃分，我院28個(gè)專業(yè)分布在9個(gè)大類、17個(gè)二級(jí)類中，涵蓋軌道交通、裝備制造、電子信息、現(xiàn)代服務(wù)等四大產(chǎn)業(yè)門類。我院在專業(yè)建設(shè)上還存在一些問(wèn)題:其一，專業(yè)分布相對(duì)較為分散，一個(gè)教學(xué)系部承擔(dān)多個(gè)大類專業(yè)建設(shè)。其二專業(yè)設(shè)置針對(duì)性不強(qiáng)。其三，專業(yè)建設(shè)及管理的模式尚未形成，管理缺少計(jì)劃性。
二、專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化的依據(jù)與思路
1.專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化的依據(jù)。第一，教育部的兩個(gè)文件。《關(guān)于以就業(yè)為導(dǎo)向深化高等職業(yè)教育改革的若干意見(jiàn)》(教高[2004]1號(hào))指出:“高等職業(yè)院校要主動(dòng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要，以就業(yè)為導(dǎo)向確定辦學(xué)目標(biāo)，找準(zhǔn)學(xué)校在區(qū)域經(jīng)濟(jì)和行業(yè)發(fā)展中的位置，加大人才培養(yǎng)模式改革力度;緊密結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展需求，可持續(xù)合理地調(diào)整和設(shè)置專業(yè)?！薄蛾P(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》(教高[2006]16號(hào))指出:“高等職業(yè)院校要及時(shí)跟蹤市場(chǎng)需求的變化，主動(dòng)適應(yīng)區(qū)域、行業(yè)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要，根據(jù)學(xué)校辦學(xué)條件，有針對(duì)性地調(diào)整和設(shè)置專業(yè)。要根據(jù)市場(chǎng)需求與專業(yè)設(shè)置情況，建立以重點(diǎn)專業(yè)為龍頭，相關(guān)專業(yè)支撐的專業(yè)群……”
以上兩個(gè)文件表達(dá)了四層意思:一是高等職業(yè)教育的專業(yè)調(diào)整與設(shè)置必須服務(wù)于區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求;二是高等職業(yè)教育的專業(yè)調(diào)整與設(shè)置必須科學(xué)合理，有針對(duì)性;三是高等職業(yè)教育的專業(yè)調(diào)整與設(shè)置必須根據(jù)各院校的辦學(xué)條件，做到有所為有所不為;四是高等職業(yè)教育的專業(yè)調(diào)整與設(shè)置必須思考建立龍頭專業(yè)和支撐專業(yè)的專業(yè)群。
第二，《珠江三角洲地區(qū)改革發(fā)展規(guī)劃綱要(2008-2020年)》(以下簡(jiǎn)稱《綱要》)?！毒V要》提出:“建設(shè)開(kāi)放的現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系?！蓖瑫r(shí)，還指出，要加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)、大力發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)業(yè)、優(yōu)先發(fā)展現(xiàn)代服務(wù)業(yè)。這為區(qū)域高等院校的發(fā)展提出了明確要求:一是需要大量軌道交通類專業(yè)人才;二是急需現(xiàn)代制造業(yè)的專業(yè)人才;三是重視培育電子信息類專業(yè)人才;四是優(yōu)先發(fā)展現(xiàn)代服務(wù)專業(yè)人才。
2.專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化的思路。作為珠三角區(qū)域以培養(yǎng)工業(yè)、交通高素質(zhì)技能型人才為主體的高等工科性職業(yè)院校，隨著珠江三角洲地區(qū)發(fā)展戰(zhàn)略和發(fā)展目標(biāo)的不斷調(diào)整，我院亟須主動(dòng)適應(yīng)我國(guó)特別是廣東省新時(shí)期產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、就業(yè)市場(chǎng)和人的全面發(fā)展的需要，緊緊抓住廣州市優(yōu)先發(fā)展現(xiàn)代服務(wù)業(yè)和先進(jìn)制造業(yè)的戰(zhàn)略機(jī)遇，調(diào)整優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu)，按照“做優(yōu)軌道交通類專業(yè)，做強(qiáng)制造業(yè)類專業(yè)，做實(shí)服務(wù)業(yè)類專業(yè)”的專業(yè)發(fā)展策略，做優(yōu)城市軌道交通車輛、電氣化鐵道技術(shù)等軌道交通類特色專業(yè);積極發(fā)展數(shù)控技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)等先進(jìn)制造業(yè)支撐專業(yè);依托軌道類特色專業(yè)和支撐專業(yè)，前伸后延發(fā)展電子信息、財(cái)經(jīng)和管理類等電子信息與服務(wù)類專業(yè)，逐步形成涵蓋交通運(yùn)輸、裝備制造、電子信息、現(xiàn)代服務(wù)等四大專業(yè)類，構(gòu)建與區(qū)域現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢(shì)相一致的專業(yè)體系。同時(shí)，隨著我院規(guī)模的迅速擴(kuò)大，我院在管理上需要進(jìn)一步科學(xué)規(guī)范，在專業(yè)設(shè)置、師資隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)訓(xùn)基地、課程安排等方面迫切需要與《綱要》接軌，穩(wěn)步提高育人質(zhì)量和辦學(xué)水平。
三、專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的措施
按照《綱要》的要求，根據(jù)我院各個(gè)專業(yè)現(xiàn)狀和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì)以及當(dāng)前行業(yè)調(diào)整的重點(diǎn)，針對(duì)我院交通運(yùn)輸、裝備制造、電子信息、現(xiàn)代服務(wù)四大類專業(yè)，按照整合、拓寬、開(kāi)發(fā)、組建四種措施實(shí)施專業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與優(yōu)化，增強(qiáng)我院主動(dòng)適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的能力，形成優(yōu)勢(shì)突出、特色鮮明、布局合理的專業(yè)結(jié)構(gòu)體系。
1.整合相關(guān)專業(yè)，有所為有所不為。為優(yōu)化教學(xué)資源配置，我院從2009年開(kāi)始，依據(jù)市場(chǎng)需要，規(guī)劃將主干課程相似、就業(yè)方向基本一致的專業(yè)進(jìn)行了調(diào)整與合并，構(gòu)建符合寬口徑專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)規(guī)格的課程體系，使專業(yè)設(shè)置更加科學(xué)合理。
參考我院各專業(yè)一次就業(yè)率及第一志愿錄取率三年平均值，涉及14個(gè)專業(yè)為本次兩個(gè)階段整合專業(yè)對(duì)象，占專業(yè)總數(shù)的50%。第一階段2009~2010年完成8個(gè)專業(yè)整合，將供用電技術(shù)整合到電氣化鐵道技術(shù)專業(yè)，將電子工藝與管理應(yīng)用、法律事務(wù)兩專業(yè)分別整合到應(yīng)用電子技術(shù)及文秘專業(yè)，將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造整合到模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)。第二階段規(guī)劃將裝備制造、電子信息、現(xiàn)代服務(wù)類的6個(gè)專業(yè)進(jìn)行歸類再整合，實(shí)現(xiàn)專業(yè)群的聚集效應(yīng)。在專業(yè)整合過(guò)程中，被整合專業(yè)的教學(xué)資源轉(zhuǎn)入相應(yīng)專業(yè)，既有利于優(yōu)勢(shì)專業(yè)的建設(shè)，也有利于將專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與系、院的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展結(jié)合起來(lái)。相關(guān)專業(yè)的整合使教學(xué)團(tuán)隊(duì)與實(shí)訓(xùn)基地共享，既符合廣州市區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)，也有利于教學(xué)單位集中力量做好特色專業(yè)。
2.拓寬相關(guān)專業(yè)方向，面向區(qū)域經(jīng)濟(jì)。堅(jiān)持少專業(yè)多方向，即對(duì)現(xiàn)有專業(yè)已達(dá)到相當(dāng)規(guī)模，但尚有較大市場(chǎng)前景和生命力，在相當(dāng)時(shí)期內(nèi)仍適合廣東經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的專業(yè)，采取加大專業(yè)改造的力度，拓展專業(yè)方向，拓寬專業(yè)面，使其向?qū)捒趶降膶I(yè)辦學(xué)模式發(fā)展，以增強(qiáng)適應(yīng)性，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。
我院現(xiàn)有文秘專業(yè)主要是培養(yǎng)涉外文秘，畢業(yè)生只能從事國(guó)家事業(yè)機(jī)關(guān)、國(guó)有企業(yè)、獨(dú)資、合資企業(yè)等公關(guān)、文秘工作。為了突出該專業(yè)的特色、我院主動(dòng)適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和企業(yè)、行業(yè)發(fā)展的需要，及時(shí)跟進(jìn)市場(chǎng)、企業(yè)對(duì)文秘專業(yè)的新要求和文秘專業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，在本專業(yè)原有的培養(yǎng)方向上再增加法律文秘、會(huì)展文秘兩個(gè)方向，以增強(qiáng)該專業(yè)在招生和就業(yè)方面的競(jìng)爭(zhēng)力。
為適應(yīng)目前旅游業(yè)發(fā)展的需求，我院2009年適時(shí)調(diào)整優(yōu)化現(xiàn)有專業(yè)，增強(qiáng)為行業(yè)服務(wù)的優(yōu)勢(shì)，拓展涉外旅游專業(yè)培養(yǎng)的方向，在涉外旅游專業(yè)下增設(shè)旅行社經(jīng)營(yíng)管理、酒店管理、旅游乘務(wù)方向。
針對(duì)珠三角地區(qū)現(xiàn)代服務(wù)業(yè)發(fā)達(dá)、進(jìn)出口貿(mào)易頻繁、外向型和開(kāi)放型經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，根據(jù)對(duì)市場(chǎng)、企業(yè)和兄弟院校的調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)商務(wù)英語(yǔ)人才需求主要集中在兩大就業(yè)崗位群，即涉外文員和外貿(mào)從業(yè)人員，因此我院在商務(wù)英語(yǔ)專業(yè)下增設(shè)了商務(wù)英語(yǔ)國(guó)際貿(mào)易方向。本次拓寬8個(gè)專業(yè)，拓展方向19個(gè)。
3.開(kāi)發(fā)工業(yè)交通類新專業(yè)，突出特色。我院根據(jù)自身?xiàng)l件和專業(yè)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀，立足于現(xiàn)有專業(yè)的辦學(xué)優(yōu)勢(shì)，從優(yōu)勢(shì)專業(yè)出發(fā)，集中人力、物力和其他辦學(xué)資源，進(jìn)一步突出我院專業(yè)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合我院“十一五”發(fā)展規(guī)劃，同時(shí)根據(jù)各大城市迅猛發(fā)展軌道交通的機(jī)遇，大力開(kāi)發(fā)軌道交通類新專業(yè)，計(jì)劃新增市場(chǎng)需求旺盛或潛力巨大，技術(shù)培養(yǎng)難度較高，對(duì)支持和帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)具有重要作用的為社會(huì)急需、具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)、能適應(yīng)本地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的軌道交通運(yùn)輸管理與服務(wù)類專業(yè)，滿足軌道交通運(yùn)營(yíng)企業(yè)和工程施工企業(yè)的用人需求。
依據(jù)市場(chǎng)對(duì)高素質(zhì)技能型人才的需要，經(jīng)過(guò)充分調(diào)研論證，重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展城市軌道交通控制、鐵道工程技術(shù)、高速動(dòng)車組駕駛與維修、模具設(shè)計(jì)與制造等10個(gè)帶動(dòng)能力強(qiáng)、服務(wù)軌道交通建設(shè)的新專業(yè)。
4.組建“4+4”特色專業(yè)群，對(duì)接產(chǎn)業(yè)鏈。為加強(qiáng)專業(yè)建設(shè)的集約性，增強(qiáng)各專業(yè)間的相互支撐，根據(jù)我院的辦學(xué)特色與專業(yè)建設(shè)定位，以城市軌道交通車輛、電氣化鐵道技術(shù)、城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理、數(shù)控技術(shù)4個(gè)重點(diǎn)專業(yè)為龍頭，其他專業(yè)為支撐，按照專業(yè)群鏈接產(chǎn)業(yè)群思路優(yōu)先建成4個(gè)特色專業(yè)群。
經(jīng)過(guò)不斷探索，4個(gè)特色專業(yè)群在人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)引入國(guó)際國(guó)內(nèi)軌道交通職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，形成“產(chǎn)教一體、寓學(xué)于工”的人才培養(yǎng)模式，帶動(dòng)群內(nèi)13個(gè)專業(yè)人才培養(yǎng)模式、課程體系與教學(xué)內(nèi)容、校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地、“雙師”結(jié)構(gòu)教學(xué)團(tuán)隊(duì)、社會(huì)培訓(xùn)服務(wù)能力建設(shè)，形成4類各具特色的人才培養(yǎng)模式。同時(shí)，我院從自身實(shí)際和軌道交通產(chǎn)業(yè)鏈出發(fā)，不斷調(diào)整服務(wù)方向，增加社會(huì)急需的新專業(yè)，改造老專業(yè)，使新舊專業(yè)相輔相成、合理搭配，到“十二五”末，再建軌道工程、電子信息、汽車維護(hù)及財(cái)經(jīng)服務(wù)4個(gè)專業(yè)群，形成“4+4”專業(yè)群統(tǒng)領(lǐng)、帶動(dòng)我院各專業(yè)整體發(fā)展，全面提升我院專業(yè)建設(shè)的水平，從根本上增強(qiáng)我院的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
四、專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的長(zhǎng)效機(jī)制
1.成立專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整工作小組。我院為進(jìn)一步貫徹落實(shí)《綱要》，深入推進(jìn)專業(yè)結(jié)構(gòu)和人才培養(yǎng)方案的調(diào)整優(yōu)化工作，成立了由院長(zhǎng)任組長(zhǎng)，教學(xué)副院長(zhǎng)任副組長(zhǎng)，教務(wù)處、人事處、高職研究所以及各系部主要負(fù)責(zé)人參加的工作小組。
2.制定工作規(guī)劃。專業(yè)調(diào)整優(yōu)化工作分三個(gè)步驟完成，第一，各系部組織分專業(yè)開(kāi)展廣泛的調(diào)研工作;第二，我院分專業(yè)類別組織專業(yè)帶頭人、專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)、畢業(yè)生代表、用人單位代表、系部負(fù)責(zé)人等五類專題研討會(huì);第三，落實(shí)專業(yè)調(diào)整方案研討會(huì)，確定專業(yè)群規(guī)劃及相關(guān)保障制度。
3.開(kāi)展專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整調(diào)研。為掌握珠三角產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)和企業(yè)需求的第一手資料，我院領(lǐng)導(dǎo)帶隊(duì)、各有關(guān)部門負(fù)責(zé)人和相關(guān)專業(yè)人員參加，深入珠江三角洲地區(qū)，與合作企業(yè)共同就專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整問(wèn)題進(jìn)行研討，廣泛征求相關(guān)企業(yè)與歷屆畢業(yè)生的意見(jiàn)和建議。按照對(duì)接現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系和綜合交通體系的要求，將調(diào)研任務(wù)分解為多個(gè)子項(xiàng)目，制定了工作方案，并安排了專項(xiàng)調(diào)研經(jīng)費(fèi)以保證調(diào)研工作順利開(kāi)展。
