时间：2023-03-16 15:50:04
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇电气化铁道论文，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
【关键词】电气化铁路;牵引变电所;馈线故障;保护功能
在电气化铁路中牵引变电所是牵引供电系统中重要的组成部分。因此，相关人员一定要做好对牵引变电所馈线的保护工作，确保其性能良好及安全运行。一般牵引变电所的保护系统是由以下几个部分组成的：变压器主保护、变压器后备保护、馈线保护及其他一次设备的具体保护组成的。而在其中，最具有不稳定性质的馈线在条件极差的铁道环境中更易产生故障问题，这会导致整个牵引供电系统的运转困难，从而对电气化铁路的安全运行带来影响。因此，相关人员重点要对馈线的正常供电实施保护工作。
一、牵引变电所馈线故障问题的有关分析
1.1馈线故障的简要介绍
接触网出现故障是在电气化铁路牵引变电所中最常遇到的问题之一，也是发生频率最高、范围最广的一种故障。随着电气化铁路的发展，特别是高速客运专线的建设运行对电能的需求与质量的要求越来越高，馈线故障就亟待解决，对馈线继电保护的功能就需要越加完善、准确，不然就会影响牵引变电所供电系统的正常运转。
对于馈线故障的处理技术经过了三个不同的阶段，分别是：人工式馈线处理阶段、分布式馈线处理阶段以及集中式馈线处理故障阶段。研究人员对这三种不同阶段的处理方式进行了大量的试验后指出分布式馈线处理方式是最基本的解决馈线故障问题的方法。
1.2馈线故障的原因分析
馈线故障是归属于接触网故障又称短路故障中的一种典型的故障类型，其发生的频率高，范围广泛。在2013年3月9日13：16左右，京广高铁定州东站的牵引变电所211#、212#的馈线发生跳闸现象，经过相关人员的整体故障排查后进行了手动合闸操作，结果合闸失败。随即在13：29分，相关人员从开展供电调度工作，将定州东站的牵引变电所的F线撤下，给予T线供电成功。接着在3月10日凌晨左右，相关人员对天窗内的基础设备进行检修时发现，在保定东至定州东站的跨中处F线与PW线有灼伤的痕迹。对此，有关人员召集所有设计工程师开会对此问题进行研讨，经过细致的现场排查与检修工作以及在查阅了借鉴了国内外著名的有关著作后，这起馈线灼烧事故的主要故障原因是受当时强风天气的影响，F线与PW线发生放电现象，这次放电主要的原因是在F线与PW线对向下锚柱处，其之间的动态安全距离小于规定的300mm。
仔细分析以上的京广高铁的牵引变电所馈线发生故障的典型案例后，我们大致可以得出易引起馈线发生故障现象的原因主要有以下两种因素：
1.2.1客观原因
由于接触网长期暴露于空气中，受到空气中的阳光、大气、微粒子等漂浮杂质的影响，其稳定性不强的绝缘层就会产生故障现象，间接就会导致接触网馈线产生短路故障，进一步会对接触网的馈线部分产生一定的安全损害。虽然这种故障问题的发生率极高，但是由于其本身对整体供电系统所构成的安全危害性较少，因此，只要相关人员积极采取处理措施，就可以避免此类问题的发生。
1.2.2主观原因
这里所指的主观原因大致可以概括为牵引变电所本身的性能不完善、设计人员设计的不合理以及科学供电技术的不完善这三个方面。在电气化铁路中牵引变电所是一种把区域电力系统送来的电能通过牵引变压器将220kV的电压降至27.5kV，再输送到铁路上的接触网，为电力机车提供电力来源的电力设施，其本身由于科学技术的不完善，以及在铁路干线的分布与设置布局上面没有做到结合实际地质情况等特点，使得牵引变电所的设置与布局不够合理等从而导致变电所里的馈线产生不同的故障问题。
二、牵引变电所馈线保护功能的深入研究
现如今，只有积极的采取合理的方式去完善牵引变电所供电系统中的馈线保护装置，使其能正常地在实际应用中发挥其应有的性能，这样才能促进我国的电气化铁路的高效运行与快速发展。下面就主要分析在日常操作中应用最广泛，解决馈线故障问题的两种可行方法，并对馈线保护提出了完善策略。
2.1距离保护措施的原理及应用分析
为了能够检测出被测试线路的电压与线路电流的比例大小，从而更好的去解决馈线故障，我们就要采取这种叫距离保护的方式。距离保护措施是由启动元件、方向元件，阻抗元件、时间元件与出口元件这四个部分组成。在距离保护措施中还有一个元件也很重要，它就是阻抗继电器，其通常都是单相式的，其可以在继电器内只加入一个电压u与一个电流i，而在这继电器中电压u与电流i的比值就叫做继电器的测量阻抗值Zm。通常的测量阻抗可表示为：。一般的阻抗继电器可以分为以下三类：
（1）圆特性阻抗继电器
在其中最常见的就是全阻抗继电器，它是一个以坐标原点为圆心，以阻抗值的绝对值为半径的一个圆形，在圆内区域为保护区，圆外为非保护区。在保护区内工作的表达式为。只要测量阻抗机器在保护区内，那么继电器就在工作状态，从而达到保护馈线的作用。
（2）方向阻抗继电器
在方向阻抗继电器中的圆形构建就不同于圆特性的阻抗继电器，其是以一个阻抗值的绝对值为直径并且通过坐标原点的圆，同理圆内保护，且保护的动作具有一定的方向性。其特点在于对于加入到阻抗继电器中的电压与电流会产生相应的变化，致使其的动作阻抗就会不同。
（3）偏移特性阻抗继电器
此种类型的阻抗继电器是介于上述两种阻抗继电器性能之间的一种，其的动作特性发生了向右偏移了一个量的改变。其的特性圆的组成方式也会有所不同。
分析完不同类型的阻抗继电器后，通过图1距离保护措施的原理示意图，我们可以设阻抗继电器的使用电压为Uop=Um-ImZset，这里的Zset是指在馈线中要保护的区域的阻抗值。由此得知，在馈线的保护区域内出现短路的故障，电压小于0，如果在馈线的保护区域外出现短路的故障，那么电压就会大于0.当整体电压值大于测量阻抗值时，这就表明此时变电所处于保护馈线的状态。
图1 距离保护措施的原理示意图
在分析距离保护时限的特性时，我们可以借鉴参考三段式保护电流的时限设定。距离保护的时限配合是馈线进行防护工作的首要选择措施：
例如在新丰镇铁路牵引变电所，其采用了国内目前最先进的综合自动化设备，其中设有18条不同区域不同方向的馈线传输电能，在有一次使用过程中由于受到了外界环境的影响，绝缘层发生了故障，导致其供电系统整个瘫痪，在经过专业人员的仔细排查与分析后，采取增加电流的方法使得测量阻抗值逐步增大，起到了对馈线的保护作用。由于其反应的电压与电流值较直观，明显，又便于测量，测量结果又较为精确，因此，人们多采取这种距离保护措施去解决馈线故障的问题。
2.2自适应距离保护措施应用分析
在对自适应距离的保护措施进行试验时我们采用的是综合谐波含量，利用新的数学定义式对测量阻抗值进行了细致的计算，由于供电系统的电力机车中含有丰富的奇次谐波能量，所以测量出的谐波阻抗值如果功率大于整定值，那么就表示自动收缩继电器的功能处于边界状态，如果测量出的阻抗值大于整定值，在遇到馈线发生短路问题时，一定量的谐波能量也会在短路的线路中存在，这时将短路线路的综合谐波含量定位一个参数，将测量出的阻抗值与这个定值参数进行比较分析，当阻抗值小于这个综合谐波含量值时就表明此刻保护装置应减少或停止对于边界的收缩。由于自适应距离保护措施设计到不同领域的专业知识以及其需要利用不同的数学与物理公式进行试验与计算，在一般的实际操作中，专业人员还是更青睐于使用距离保护措施来提高牵引变电站馈线的防御性能。
当检测到的二次谐波含量超过整定值时，会闭锁距离保护：
其中：KYL为二次谐波含量整定值。
・动作特性实现
当检测到的综合谐波含量超过整定值时，会对距离保护抑制：
其中： =（I2+I3+I5）/I1;
I1、I2、I3、I5―分别为基波、二次、三次、五次谐波分量;
Kh─谐波抑制加权系数;
Rh、Xh―分别为考虑谐波抑制后的电阻和电抗。
在馈线装置中应用自适应距离保护措施时要注意对于平台要使用适合的工作速率，尽量避免使其达到限制速度，在保护装置上要采用1.2k/s的采样速度。通过对于sin与cos的滤波器的幅频图表的分析得知，sin的保护装置对于高速率的频率相比于cos的保护装置的抑制能力更好，而cos的保护装置对于直流电源的抑制作用要更好，各有各的优点。但是根据各方面综合来看，在电气化铁路的牵引变电所中对于馈线装置的保护选择cos保护装置是最好的，主要是因为cos保护装置抑制的直流电源对测距的影响较大，这就可以减少馈线在使用中所受的损害。而高频分量的成分少，对馈线的损害也就减少。
2.3 馈线保护的后续措施完善
在对馈线进行以距离保护为主导方式的保护工作后，还需要通过其他的方式来做好对馈线保护功能以及系统的完善。这里的完善后续措施主要有：配置线路电流增量保护、电流速断保护以及馈线过负荷保护等。其中最常见的也是最易操作的就是电流速断的方式，在图2的人工式馈线故障处理图中，我们可以看到在变电站M的后部位置有速断装置，在变电站的电能经过这速断装置的处理后就会通过线路的电流方向传输电能，这样也是在对牵引变电所的馈线起到了保护作用。
图2 人工式馈线故障处理技术示意图
三、结语
在经过长期的应用后，距离保护措施在解决馈线故障方面可行性最好。因此，作者建议相关人员积极采取距离保护等措施去解决馈线故障的问题，并积极采取电流增量、电流速断、馈线过负荷保护等后续措施去完善馈线保护措施，这样才能更好的解决馈线故障问题，进一步推进我国的牵引变电所供电系统能够更好的为不同区域的不同用户服务。
参考文献：
[1]武静.浅析电气化铁路牵引变电所馈线保护系统[J].同煤科技，2014-04-12.
【关键词】接触网；故障分析；可靠性
1.接触网主要故障分析
1.1空间结构尺寸方面故障
接触网不仅要保障向电力机车提供的电流质量良好，而且还要保证在规定的空间几何位置上接触悬挂能牢固地接触，保证受电弓从接触线上取流能平滑并且质量良好。由于机车受电弓有限的宽度和愈来愈快的运行速度，一旦接触网的技术参数发生变化或接触悬挂上零件脱落的情况发生，就会给电力机车或电动车的运行带来很大障碍，严重的情况下还会造成弓网故障。受当时条件限制，建设初期标准偏低的接触网已经不能很好适应当今铁路发展形势，导线质量不一，时常发生断线状况，疲劳耗损较为严重。
1.2绝缘方面故障
绝缘是接触网这一特殊的高压供电设备的重要技术指标之一，接触网不同于地方的供电线，距离机车近且悬挂高度较低，常常遭到环境和混合牵引的机车的污染，具有相当大的绝缘难度。根据绝缘介质来划分，接触网的绝缘主要包括绝缘体绝缘和空气间隙绝缘两种，接触网的正常运行会受到任何一方面放电的影响。鉴于我国设计方面和特殊的自然环境的原因，整个故障占比例较高的就是绝缘方面的故障，其影响范围也较广，应该得到较为严肃认真的对待。
1.3电气联结方面故障
因事先难以发现并且具有严重的危害性，电气烧伤故障作为铁路电气化接触网设备的一类故障，已引起供电运营检修部门的高度重视。由于接触网设备主要在力与电的双重作用下工作，所以接触网故障的主体由机械故障和电气烧伤故障构成。由于接触网运行时间长久和不断增加的牵引运能，越来越突出设备的电气烧伤现象已得到检修部门的关注。供电运营单位为确保供电安全的一个重要任务就是预防和防治接触网设备发生电气烧伤故障。
2.接触网可靠性发展状况
“受流质量、安全可靠、景观设计”是接触网需要解决的三大问题，可靠性列在其中。高速铁路由于具有系统本身结构复杂、设备繁多、任务繁重等特点，一旦出现事故，波及范围及社会政治经济影响都很大，研究接触网的一项重要课题就是研究其供电可靠性。高速铁路的供电可靠性也因高速客运专线铁路的大规模兴建而倍受关注。可靠性工作受到国外的电气公司与各种国际机构（如IEC、IEEE等）的高度重视，专职的可靠性工程师在一些著名的电气公司或可靠性管理部门非常常见。不管有些产品有无规定可靠性指标，公司内部都会开展可靠性研究工作，国外各公司间竞争的一个非常重要的手段就是产品可靠性的高低。国外也有着活跃的可靠性学术交流，目前国际上已将传统的可靠性评估扩展为RAMS评估。该项评估包括对系统可靠性（reliability）、可用性（availability）、可维护性（maintenance）和安全性（safety）的全面评估。现在有关铁道的RAMS国际标准已由最早的EN50126：1999上升为IEC62278：2002。有许多涉及到可靠性的国际学术会议，例如，IEEE霍姆接触会议（每年召开一次）、国际可靠性物理学会议（每年召开一次）、国际电接触会议（每年召开一次）、国际可靠性与维修性会议（每年召开一次）等等。
可靠性理论在我国只有30年的引进历史。我国于1976年了第一个可靠性行业标准《可靠性名词术语》。第一个可靠性国家标准于1979年。80年代，我国在IEc/Tc56有关标准和美国军工标准作为参照下，制定了一批可靠性标准，基本完成了可靠性基础标准配套工作。90年代以来，产品的可靠性工作受到机械工业系统的高度重视，产品的可靠性标准（包括可靠性试验方法）和质量标准中的可靠性指标已经得到普遍使用。1990年，机械电子工业部在《加强机电产品设计工作的规定》第二十四条作出明确规定：新产品鉴定定性时，必须有可靠性试验报告和设计资料。在铁道方面，制定了（113/T1335―1996）《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》。进入21世纪后，（G1150068-2001）《建筑结构可靠度设计统一标准》在建筑领域正式形成。将可靠性原理方法与供电系统科学结合，电气化铁道的供电可靠性评估采用最科学经济的方法充分发挥电气供电设备的潜力，保证铁路运行所需的连续不断电力。
3.接触网可靠性分析的方法
人们根据可靠性分析结果对系统进行评价，发现了许多可靠性分析方法。确定性方法和概率性方法是计算可靠性方法的两大类。概率性方法按照所使用的数学工具又可以分为：解析法和模拟法。确定性方法可用于在预期故障发生的情况下研究系统可靠性水平。以前常用的系统N-1或N-K安全性检验，就是评价确定性可靠性的常用方法。此方法具有考察的状态数有限、能详细而精确的描述每个考察状态的优点。缺点是在于这些状态表的生成受技术人员的经验的决定，有可能漏掉状态，而且状态的严重程度也可能不能察觉的随时间变动。对系统的安全性进行粗略估计可以采用确定性方法的计算结果，改进薄弱环节，但它只能进行一些故障阶数较少的故障类型的事故后果的预想，而且不能预测事故发生的可能性具体有多大。近年来，概率性分析方法已逐渐取代确定性可靠性评估方法。
根据零部件故障和修复的统计值，概率性方法可以计算出系统和节点的运行参数变化区间和风险指标，从而对系统的可靠性作出较为全面和客观的评价。概率性可靠性评价方法分为解析法和模拟法两种。解析法对零部件或系统的寿命过程进行合理的理想化，并将这一寿命过程用数学模型描述，如用指数分布等。再通过运算来求解，得出可靠性指标。网络法、状态空间法和故障树分析法是解析法的常用方法。
在系统设计过程中，通过对系统各组成部分的潜在的故障模式分析，对系统功能的影响分析，按严酷程度对每一个潜在故障模式进行归类类，总结出可采取的预防措施来促进系统可靠性的提高。
4.结语
随着列车不断提速以及电气化铁道运营范围的不断扩大，对接触网可靠性有着越来越高的要求。因此，分析我国的接触网系统故障情况并探讨如何提高接触网系统可靠性显得极为重要。
【参考文献】
[1]李雪，吴俊勇，杨媛.京津城际高速铁路接触网可靠性维修研究[C].2010铁路电气化新技术学术年会论文集，2010.
论文摘要：介绍了西南交通大学建成的教学用模拟变电所实训基地的结构、功能、特点、实践项目。使用表明，该基地具有国内领先技术水平，完善的教学、培训和科研的综合功能。由于采用最新的远程监控技术，该变电所可作为目前铁路牵引变电所技术改造的参考。
0引言
西南交通大学有部分直接服务于铁路现代化建设的专业，其中“铁道电气化”专业作为教育部、铁道部的重点特色专业而一直受到重视。
分布于铁路沿线的牵引变电所，是电气化铁道供电的枢纽。随着我国电气化铁路和城市轨道交通的发展，变电所综合自动化技术水平的不断提高，对从事牵引变电所设计、运行、管理等方面的专业技术人才的需求数量增加，同时对其掌握知识的广度和深度特别是具有较强的实践动手能力方面提出了更高的要求。因此，在教学环节中，应加强学生理论和实践相结合的能力的培养。在教育部“示范性教学实践基地”基金支持下，2002年西南交大在峨眉校区建成一座集教学、实习、培训和科研为一体的模拟变电所实训基地。
1模拟变电所简介
我校模拟变电所分为两期建成:
I期是与实际变电所相同的开关控制屏柜和继电保护屏柜、中央控制盘、交直流电源盘、以及自行设计的模拟负载电量和故障盘。如图1所示。
Ⅱ期是模拟一段地方电力网或电气化铁路的环境下，一个调度中心使用远动监控系统控制的五个变电所，图2是这五个模拟变电所的一次接线图。该项目综合了地方与铁路、不同主变、不同接线类型的各种变电所，且负载的大小和相位均可调节，其中S”模拟变电所采用了WBH-891型电铁主变微机保护装置、WKH-891型电铁馈线微机保护装置、DQWC-03牵引变电所二次设备测试系统。
模拟变电所中被监控设备的位置状态信号、保护动作信号、预告信号、事故信号等遥信信号通过电缆与RTU (Remote Terminal Unit远方终端)的开关量输人/输出模块相连接，电流、电压等遥测信号将通过信号变送器柜，输人RTU的模拟量输人模块;控制中心下发的遥控命令，通过以太网传输，实现遥信、遥测、遥控的功能。远动监控系统结构图如图3所示。RTU是采用施耐德电气公司的PLC系列中模块式结构的Momentum，其编程软件Con-cept是一个基于Microsoft Windows环境的编程软件套件，具有很强的设计性、可扩展性;主站组态软件iFix支持工业标准，具有开放性、可组态性、兼容性及可开发性。
为了比较和研究，我系的教师正在进行一系列的科研开发，其目标是在模拟变电所二次系统中采用测控、保护一体化的分布式控制系统(DCS)实现变电所自动化管理，其结构图如图4。
2教学实践基地的开发
1)校内学生及现场工程技术人员，可对照变电所各种屏柜，提高阅读二次系统接线图、安装施工图的能力，通过开闭操作、设置故障等项目的训练，可以培养他们对现场运行中出现的故障的分析和处理能力，包括一次设备的故障范围的判断、二次系统的故障判断、查找和处理。
2)变电所基本电器及二次接线方面实训项目n个。如断路器结构、原理;断路器参数的测量与调整;变电所二次接线、电缆的数字编号法以及“相对标志法”的识别;二次接线盘后安装图及实际安装技术;变压器控制、保护盘结构、接线、检测、调试及整套保护联动实验(包括整定计算);在以上各盘设置不同故障(可达几百种)练习查找及消除故障的方法等。
3)运动系统遥测、遥信信号源接线的校正及采集的遥测量的精度实验。
4)利用便携式计算机对遥控设备进行合、分实验，让学生了解远动系统是如何驱动被控设备动作。转贴于
5)利用一般的浏览器访问各RTU中PLC的网页，实时了解该PLC的运行、通信等状态的实验。
6)上位机各种功能的校核实验。通过该实验让学生了解调度员的工作职责、工作内容、iFix软件的各种功能的使用，从而对远动系统有更深层的了解。
7)利用组态软件Concept对PLC进行配置，使学生熟练掌握利用Concept按照所用的PLC型号及设计要求对PLC进行配置;利用Concept对PLC遥控、遥信和遥测功能的编程，使学生熟练掌握Concept编程方法。
8)自动化组态软件iFix系统的安装，熟悉掌握iFix系统软件的运行环境及其安装过程。
9)通过在iFix系统新增6#模拟变电所的实验，使学生了解iFix系统的可组态性及可扩展性。
10)进行继电保护单体测试及数据管理。
11)进行继电保护盘上测试及数据管理。
12)微机保护装置的调试与特性实验。
3实践意义
模拟变电所实训基地自1998年投入使用后，至今已连续培训了五届毕业生和一批现场工程技术人员，经总结，其实践意义在于:
1)为学生提供专业技能训练的条件与场所。能完成供变电工程、继电保护、变电所二次接线、微机监控技术等几乎全部专业课程的大量综合性实验，以及电气设备的实际操作技能、检修调试技术、查找故障及排除方法的实际训练。而且充分利用学校具有的学科优势，以模拟变电所为基地，配合学生专业课和专业基础课学习，开发如电工理论、电气装备、自动化、计算机应用、网络与通讯等领域的多个应用性、研究性实验;同时由于人员和设备的集中，能够按项目组织学生进行综合性实训，尽可能使学生参与以教师为主导的科研活动。
2)对于现场技术和施工人员，很重要的一点就是要能阅读二次回路图纸、熟练地掌握接线、配线工艺，能查找和处理运行故障和设计缺陷。通过实地培训，能大大的提高他们的读图、判断、查找、处理故障的能力。该基地于2000年为乐山电力股份有限公司培训和考核职工283人，取得良好的效果。
3)目前西南地区铁路已完全实现电气化，全区拥有牵引变电所200多座，其中大都为上世纪70~80年代所建，技术水平落后。而我校模拟变电所实训基地的建成，对其技术改造具有借鉴的意义，在应用新技术、新设备和进行技术创新方面起到示范的作用。
“节能型电网限流装置”的应用使这一难题得以破解。
“目前，宁夏石嘴山供电局投运的35KV户外电网限流装置每年可节省运行损耗高达390万千瓦时，直接节电经济效益达195万元。到2020年，宁夏电网采用‘节能型电网限流装置’的成本约为2900万元。相比目前应用的断路器而言，仅此一项可节约2.86亿元。宁夏电网的装机水平和电网规模约占全国电网的1%左右，依此计算，若将该装置在全国推广，可节约资金高达286亿元。”
以上精辟判断，出自负责该课题组的宁夏电力科学研究院系统分析室主任黄永宁。
现年48岁的黄永宁，在人生的26年里与“电力系统分析”结下不解之缘。多年来，他以严谨的科学态度和争创一流的职业精神，刻苦钻研、勇于拼搏，填补了宁夏电网系统分析和仿真计算、电能质量数字化分析、相量测试等电网智能分析领域的空白。
功夫不负有心人。2011年9月，黄永宁被荣聘为宁夏电力公司首席技术专家，成为勇立电力科研 “潮头”的领军人。
“宁夏电网必须有自己的电力系统分析软件系统！”
1981年，18岁的黄永宁考入西安交通大学。怀揣奉献电力科学事业的梦想，电机系发电专业成了他开启人生理想的钥匙。
“在大学校园，我常常凝望图书馆门口钱学森先生的高大塑像。在那里，我种下了此生与电力研究相守的‘种子’。每当遇到困难，科学巨匠的奋发精神总激励我前行。他们对祖国、对事业的热忱，不仅在专业学习方面给予我充足养分，更净化了我的灵魂。”黄永宁深情地说。
1985年，迈出大学校门的黄永宁，作为“支边”知识分子回到家乡，进入宁夏电力试验研究所（宁夏电力公司电力科学研究院前身）高压室工作。第二年他又调入刚成立的系统室，主要从事电网电力系统短路、潮流、稳定三大计算系统分析工作。
20世纪80年代中期，信息技术已经开始运用于电力系统各个领域，包括电网调度自动化、电力负荷控制、计算机辅助设计、计算机仿真系统等。然而，宁夏电网由于条件所限，海量的计算工作仍需依赖大量的人力计算。当时，电子计算能够进行电力系统三大计算的设备，离宁夏最近的是西安某科研机构所投运的VAX小型机，高昂的运算费用，往返的时间等巨大的成本使年轻的黄永宁感到“窝火”。他许下承诺：“宁夏电网必须有自己的电力系统分析软件系统！”
1986年年底，黄永宁背起行囊，赴清华大学深造。“那年春节我未能与家人团聚，但那次学习之旅使我真正迈进了智能电力系统计算的门槛，更加坚定了我致力‘电力系统分析’并一生都愿意为之付出的信念。”黄永宁说。
学习期间，他参与了编写程序及使用说明书，使宁夏电网成功引进了清华大学微机版《电力系统三大计算软件包》，填补了宁夏电力系统计算工作的空白。
“繁琐的计算推演，计算机可在下班时间运算。第二天上班时计算机显示出自己想要的结果，甭提多高兴了！”黄永宁的微笑里依然洋溢着昔日的兴奋。
那时，他是宁夏电力界最先接触电脑的“弄潮儿”。他的同事们也从浩瀚的数据计算海洋中解脱出来。当年的黄永宁虽然年轻，但是在大伙的心目中已成为知名的“电力人物”了。
如今，宁夏电科院所使用的电力系统计算分析工具，与当年相比不可同日而语。刚刚建成的“宁夏电力公司电网仿真实验室”是国内目前最为先进的全数字动态仿真系统之一。借助这一平台，黄永宁及其团队将开创宁夏电网电力系统仿真分析工作的全新局面。
“我们要像‘保健医生’一样，让电网运行‘规矩有型’”
又一个喜讯在宁夏电力系统交口相传――黄永宁主持完成的《节能型电网限流装置的研制与应用》科研项目，获宁夏回族自治区科学技术进步奖一等奖，宁夏电力公司科学技术进步奖一等奖，该装置的实用新型和外观设计两项专利获国家专利局授权。
迄今为止，国内外研究应用的超导故障限流器、串联谐振限流器及固态限流器等，采用电力电子器件的限流装置，虽然动作快速但容量有限，价格昂贵，应用量很少，大部分处于试验样机阶段。黄永宁及团队研制的节能型电网限流装置取得了新的突破。在石嘴山供电局投运的35KV户外电网限流装置，每年可节省运行损耗高达390万千瓦时，直接节电经济效益达195万元。
目前，黄永宁及其团队正在推进《户外高压可重复节能电网限流装置研制》科研项目。为克服瓶颈，他创造性地提出了“户外高压可重复节能限流装置”的构想。该装置以较低的成本和极大的节能降耗效果，实现在高压、超高压电网限制短路电流的功能。“这是一项世界领先技术”，黄永宁估算，该限流装置若运用于全国电网，将产生百亿元的经济效益。
“‘短路与谐波’是威胁电网安全的幽灵，必须像医生做手术一样精确诊治。”黄永宁做出剪刀的手势。自从事电能质量分析与测试以来，谐波成为了黄永宁及其团队直面的一大难题。黄永宁说，这一课题做了20多年，我们要像“保健医生”，手拿“手术刀”，让电网运行“规矩有型”。
黄永宁说，谐波是影响电网电能质量的“罪魁祸首”，对电网的污染就像化工厂向清澈的湖泊排污一样。在理想干净的供电系统中，在只含线性元件的简单电路里，流过的电流与施加的电压成正比，流过的电流是正弦波。在实际的供电系统中，由于有非线性负荷，如整流负载、电力机车、轧钢机、电弧炉等存在，当电流流过与所加电压不呈线性关系的负荷时，就形成非正弦电流，造成电网污染。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。
“作为从事电网系统分析研究电能质量技术监督的一名工作人员，必须结合当地经济社会发展现状，为当地电力建设和用户使用优良电能，扫清一切技术故障。”黄永宁针对高耗能负荷，提出的无功补偿兼带滤波的措施被高耗能厂家广泛应用，使得电网电能质量得到显著改善。
1994年，第一条电气化铁路宝中铁路宁夏段开建，宁夏电网面临前所未有的全新课题。黄永宁开始研究电气化铁路对宁夏电网的影响。当时，他和团队率先在全国使用CHP电力系统谐波分析程序，进行宝中电气化铁道谐波及负序分量计算工作，计算报告《宝中电气化铁道宁夏段谐波分量计算报告》获宁夏电力公司优秀科技论文一等奖。
研究虽有进展，但如何将铁路机车运行过程模拟出来？机车运行过程中会产生多少谐波？带电多长时间？对供电电网有什么影响？一系列崭新的课题面前，黄永宁选择了重回母校“充电“，同时也为了圆梦。
黄永宁说，四年大学生活对自己而言是一场如痴如醉的梦，现在这个梦依然未醒。这一次寻梦之旅其实并不浪漫，面对电气化铁路对宁夏电网影响的整体分析评估，诸多技术难关需要攻克。最终，在导师的指导下，他以该项目为论文选题，如愿拿到了一直心仪的“工程硕士”。
“电网安全只有起点，没有终点”
见到黄永宁时，他正在电网仿真实验室指导同事做线路参数测试，模拟实验电网交直流混合仿真计算分析。偶尔会有争论，但他亲和的语气让实验室气氛融洽。其实，更多时候是他过硬的理论知识令同事们“折服”。
“与同事们探讨问题是一种快乐，争论会产生灵感，使得分析和实验能够走上捷径。”黄永宁笑呵呵地说。
在实验室里与他“交锋”的系统分析专责田蓓，与黄永宁共事7年，是他一手带起来的技术骨干。
2004年，宁夏电力试验研究所与银川电校合并为宁夏电力科技教育工程院。工程院成立后，系统室也进行了重组，只剩黄永宁一人。田蓓等新调入的7位电校老师，具备丰富的理论知识，但实践能力尚需提高。黄永宁的工作便由原来只管专业转变为专业、教培“两翼齐飞”。
田蓓和同事们回忆起当时的情景，感慨万千：“作为一名只教过电力基础课程的年轻职工，转为从事电力系统分析计算，心里完全没底。黄永宁耐心细致的言传身教，让我们很快找到了感觉。”
5年后，黄永宁的团队不仅承担起繁重的教学任务，电网分析专业更是突飞猛进，现已能够承担电网分析、试验方面的各项基础工作和国网公司科研项目，成绩斐然：
完成750kV、±500kV及大机组群接入宁夏电网的前期研究项目――短路电流、过电压计算及其限制措施研究两个子项目，获国网公司科技进步三等奖、宁夏电力公司科技进步特等奖；
推进宁夏电网仿真中心建设，完成宁夏电网动态仿真系统开发及应用。完成了基于ADPSS的宁夏电网主网架数字电网建设及其应用，搭建了详细的宁夏电网主网架电磁暂态仿真模型与机电暂态仿真模型融合，建成了全数字式宁夏电网……
关键词：电气化;铁路；旅客天桥；封闭点；上跨
中图分类号：TM92文献标识码： A
1.前言
随着我国大规模铁路建设的发展，众多的新建或改建的铁路客站采用“上进下出”的旅客进出站方式，越来越多的旅客天桥建设需要跨越电气化铁路进行施工，如采用天桥原位拼装的常规施工方法，需要要点在施工影响范围内上跨铁路设置防护棚架，拼装完成后再进行要点拆除防护棚架，期间需要多次进行停电及封锁运营线路，对于营业线尤其是繁忙干线铁路运输秩序及运营安全影响极大，尤其在拼装过程中高空坠落物及电焊焊渣等对营业线运营安全隐患非常大。本文以津秦客运专线秦皇岛站改旅客天桥工程施工为例，论述采取何种施工技术能够避免上述问题的产生。
2.工程概况
2.1 论文标题
新建津秦铁路客运专线引入秦皇岛火车站，引起新建秦皇岛站1-15.4m进站天桥工程，旅客天桥上部结构为15.8×6.55m（净宽×净高）钢桁梁，下部结构为钢管柱通过预埋螺栓与多桩承台连接组成。全桥由北天桥（跨越大秦车场）和南天桥（跨越高速场及普速场）组成, 全桥长为195.12m。
其中北天桥自北向南依次跨越津山外绕上下行线、23道、大秦空重车线、柳江地方铁路及秦东上下联线，全长为57.57m。天桥钢管柱直径0.8米，壁厚25mm，钢管柱内灌注C40微膨胀混凝土，钢管柱基础分别位于23道北侧、大秦重车线北侧和新建京哈下行线南侧。第一跨上跨23道、津山外绕上下行线共计20.5米重量62.4t，采用1台300吨和1台350吨汽车吊配合吊装。第二跨上跨既有大秦空重车线且跨度过大，分段施工，施工期间设置临时墩，跨越大秦线部分长度16.1m，重量50t，采用1台300吨和1台350吨汽车吊双机抬梁吊装。
3.施工方案
3.1 施工准备
根据新建天桥位置，联系铁路局相关工务、电务、供电、通信、车务等设备单位，共同对施工影响范围内的接触网杆、承力索、硬横梁、正馈线、回流线等地上铁路设备及通信、信号电缆等地下铁路设备进行现场勘察。明确铁路设备位置及防护或改移方案。根据现场调查确定的改移和防护方案，向铁路管理部门申报施工计划申请，在铁路天窗点内实施天桥范围内的铁路正馈线降低、正馈线和承力索设置绝缘护套施工。同时结合技术人员现场测量既有铁路设备位置、天桥结构、既有线影响范围、吊车作业回转半径范围确认天桥分节长度、临时墩位置、计算确认吊车站位，为下一步施工创造条件。
3.2临时墩施工
3.2.1临时墩柱梁联接形式
根据天桥主梁分节情况需要在第二跨第一节架设主梁前设置设置2个临时墩，临时墩采用直径0.8米钢管柱，壁厚16mm，立柱基础选择钢筋混凝土扩大基础。
施工过程中为了减少天窗封闭点时间临时墩与主梁采用螺栓联接。为了不损害箱形主梁的主体结构分别在临时墩顶和对应的框架梁下底焊两块1.2m*1m*10mm的钢板并在钢板左右两侧打螺栓孔。
临时墩具置设置考虑距离既有线的安全距离和错开主梁下弦杆的位置，方便主梁与临时墩的螺栓连接。梁柱联接位置，下弦杆箱梁内需要设置加劲板（间距0.2米，设置不少于4块，按照柱中心布置）。
3.2.2临时墩检算
立柱的刚度计算
r=0.35*（78.4+80）/2=27.72cm
λ=1800/27.72=64.9＜[λ]=150
临界应力检算
φ=0.63，A=19895mm2，[σ]=170MPa
[N]=0.63×19895×170=2130kN
N=624/2=312kN
3.2.3钢管柱基础及灌砂施工
钢管柱内灌注细砂，并注水密实。柱脚预埋螺栓（8个M36 材质Q345）见下图。钢管柱顶端焊接钢板与主梁焊接的钢板通过螺栓连接，底部通过预埋螺栓与钢管柱的法兰盘连接。同时利用14mm槽钢在钢管柱高度方向，每个4米柱两侧各焊接一道横撑（横撑间设置交叉水平斜撑、两柱间设置竖向交叉斜撑）增强两个钢管柱的稳定性。
3.2.4临时墩拆除施工
天桥施工完毕后将临时墩拆除，在拆除前先将临时墩与天桥分离连接钢板切割断，用钢丝绳将临时墩顶部捆绑在天桥上，然后用气割将临时墩钢管从中间位置切断10cm，然后用10吨手动葫芦将下部临时墩吊起放倒，上部同样用10吨手动葫芦将上部临时墩钢管缓慢落在地面上，整个拆除过程完成。
3.3吊车站位处地基处理施工
确定吊车站位后，选取吊装时最不利工况：汽车吊的其中一个支腿悬空，另三个支腿组成一个平面的情况，进行受力分析，根据铁路相关部门要求，按照1.4倍安全系数选取合适吨位吊车。由于跨越铁路营业线一般跨度较大，故预拼段段旅客天桥自重较大吊装通常采用300吨以上大吨位吊车，吊车站位范围需对地基承载力要求较高需要特殊处理。根据吊车最不利受力工况检算支腿受力结果，对相应吊车支腿站位进行地基处理，换填碎石土分层碾压密实，经承载力试验检测要满足吊车支腿受力检算值要求对地基承载力要求。同时支腿位置平铺一层木枕（不少于10根，长度均为2.3米），上铺吊车1.5m*1.5m铁垫板，确保吊车吊装作业安全。
3.4点前试吊
吊车必须提前一天到场，在不影响铁路设备范围进行试吊作业，试吊直接利用现场预拼好的主梁，然后进行主梁移位，移至要点时吊装要求位置。在吊装之前首先要检算旅客天桥主梁结构吊点布置位置及确定吊点结构形式并检算满足吊装作业安全系数要求。
在主梁上设置4个吊耳，吊耳采用Q345的钢板进行制作，吊耳焊接到主梁上。检算吊耳受力，每个吊耳受力180KN，吊耳采用Q345的钢板允许抗剪强度为170N/mm2,吊耳截面积如图检算为：
吊耳面积：A=180KN/170N/mm2=1060mm2＜70mm×25mm=1750，按照吊耳形状图设置有不少于1.65倍的安全系数，即取吊环钢板厚度25mm，内圆100mm穿钢丝绳， 板宽不少于70mm。
在试吊过程按照规范要求，制定检查表格逐条检查各部情况：包括主梁挠度、吊车运转、钢丝绳、吊耳受力、吊车站位处基底等的受力情况并进行详细测量观察做好记录，确认各部位使用状况满足吊装规范要求，方可确认具备进行要点吊装条件。
3.5点内吊装
3.5.1 吊车现场作业工况
跨越营业线段旅客天桥重50吨，采用1台300吨汽车吊和1台350吨汽车吊配合吊装作业。350t汽车吊，加配重107t，作业半径20.5m，出臂41m，钢丝绳与垂直线的夹角为40°，允许起吊重量为39吨，安全系数为1.56，满足吊装要求。300t汽车吊，加配重87.5t，作业半径17m，出臂35.7m，钢丝绳与垂直线的夹角为40°，允许起吊重量为39吨，安全系数为1.56，满足吊装要求。
图5吊耳细部图
3.5.2架设旅客天桥主梁施工
根据现场情况，钢桁梁在吊车作业半径内完成整体拼装，然后对营业线要点，利用350t汽车吊和300t汽车吊配合进行吊装。通过计算吊点设在距梁端部3.3m位置，钢丝绳采用直径52mm，卡环采用25T级。吊装前在墩柱上、梁底标示好梁轴线方便准确对位，确保两台吊车的间距及位置，保证钢结构主梁可以在两台吊车主臂间通过。
3.6点外合拢施工
将旅客天桥合理分节后将主梁合拢位置置于铁路营业线外侧，采用常规方式搭设满通红脚手架即可完成旅客天桥钢梁合拢。
4材料设备
表1机具设备表
5质量控制措施
（1）在吊耳制作加工与焊接过程中严格把关，设置专人盯控、对于焊缝逐条进行检测确保焊接质量满足规范要求。
（2）做好吊车支腿位置地基换填施工质量控制，利用20t振动碾进行分层碾压，并对碾压土层进行承载力检测，直至满足承载力要求。
（3）试吊期间专人测量主梁变形情况，检查吊点检算结果是否满足旅客天桥挠度要求，如不满足立即停止试吊，根据现场实测数据调整吊点位置，确保旅客天桥安装质量满足规范要求。
（4）旅客天桥主梁钢结构采用二氧化碳保护焊，焊缝等级一级，构件焊接完毕后均采用声波检测，确保每条焊缝质量符合规范要求。
6 安全措施
（1）汽车吊进场后，在吊装作业前，按照施工作业半径和起吊重量进行试吊作业，防止在吊装过程中出现意外。
（2）为防止吊装钢丝绳吊装过程中出现断丝现象，专人对钢丝绳进行检查，并准备1套备用钢丝绳。
（3）吊车作业时，细小物体的掉落，如铁块，焊条，木头块等等。方案：保证人员的远离。当吊车要吊装梁体时，工作人员立即清理施工现场人员远离。
（4）吊车作业时防止掉落大块物体，一旦砸断接触网立即通知供电段及有关部门进行抢修。桥下作业范围内，接触网绝缘套管贯通，防止触电。若砸到其他物品，注意抢修。对桥下电务（信号，通信）设备进行加盖木箱及木板防护罩处理。
（5）起重机在带电线路附近工作时，应与其保持安全距离，在最大回转范围内，允许与输电线路的最近距离，雨雾天气时安全距离应加大至5米以上。
（6）在吊装前要对施工现场进行安全防护，设置防护栏，防止行人或过往机动车辆进入。
（7）在安装完毕后，防止感应电放电发生事故，桥上金属结构进行临时接地，防止出现触电事故。
（8）高空作业人员应配带工具袋，工具应放在工具袋中不得放在钢梁或易失落的地方，所有手动工具(如手锤、扳手、撬棍等)应穿上绳子套在安全带或手腕上，防止失落伤及他人。
（9）吊装时应架设风速仪，风力超过6级或雷雨时应禁止吊装，夜间不进行吊装作业，构件不得悬空过夜，特殊情况时应报主管领导批准，并采取可靠的安全防范措施。
（10）跨既有线钢桁梁梁施工，在既有线上方进行作业，主梁要点吊装完成后，进行后期施工前要设置防落物网，防止落物影响既有线行车安全。
7结束语
该上跨电气化铁路进行旅客天桥施工技术采用了设置临时墩、点外预制场分节拼装跨铁路节段减少吊装重量、封锁点内一次整体吊装减少铁路要点次数、两台吊车双机抬梁协同吊装的方法进行施工，最大程度降低了对铁路营业线运输的影响，同时保证了旅客天桥安装质量，吊装前旅客天桥即形成封闭确保旅客天桥后续装修施工不再需要进行要点施工，有效节约了工期，为津秦客专秦皇岛站改控制性工程津山外绕线开通创造了条件受到了相关铁路局、建设单位等的一致好评。本施工技术对于今后涉及邻近或跨越电气化铁路进行吊装施工工程会有很好的借鉴意义。
参考文献
[1] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会. GB/T3811―2008起重机设计规范[S]. 北京：中国标准出版社，2008.
关键词：接触网 铁路电气化 既有线路 过渡方案
中图分类号：U225 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）03（c）-0077-02
太中银代建太原西南环铁路跨太长高速公路特大桥，位于北六堡至北格区间，与太中银铁路并行等高。太中银双线位于中间，下行线、上行线外侧分别相邻于西南环右线、左线。由于太中银电气化铁路已于2011年开通运营，而西南环左线181孔桥梁未能架设。为优质高效安全完成架梁任务，保证西南环线的工期，经建设、运营、施工、监理单位共同研究确定如下方案；将西南环右线用做太中银下行线，太中银下行线用做太中银上行线过渡行车（如下图1所示），为西南环左线架梁提供可靠条件。太中银铁路担当山西到宁夏的客货运输任务，线路运输繁忙，线路运行速度快，高达160 km/h，有效的施工天窗点短，而且接触网过渡工程施工结束前必须恢复既有接触网的正常行车状态以保证既有太中银铁路正常运营，因此在接触网过渡工程施工前，必须根据土建过渡施工方案和现场实际情况制订详细可行的接触网过渡施工方案，报送监理及业主单位，通过专家组审核论证后方可进行施工，同时确保运营单位后续的接管与维护。
1 接触网过渡方案基本原则和步骤
永临结合、节约投资、分束管理、方便施工、质量可靠、确保运营施工安全是制定过渡方案的基本原则。
1.1 熟悉图纸和现场
管理、技术人员在拿到设计图纸后，要实地踏勘现场，熟悉了解施工范围，既有接触网状态，地下管线分布情况。重点关注电分相位置和供电线上网杆号。设备产权归属，并尽快和相关设备管理单位签订安全协议。
1.2 做好与土建单位的沟通配合
土建过渡施工方案是制定接触网过渡方案的前提，要尽快获取土建单位的改造方案，同时做好现场交接桩工作，现场确认影响线路预铺架和线路拔接时既有接触网支柱。提前拆除，为土建施工创造条件。
1.3 主动联系铁路运输部门，签订施工配合协议
了解掌握施工区间天窗点时长及时段，为编制过渡方案提供依据。并根据运输部门要求提前报送封锁施工计划。
2 接触网过渡方案常用的几种方法
在站场和区间接触网改扩建施工中，由于专业的特殊性，接触网工程通常要为土建施工让路或创造条件，同时又不能影响铁路正常运输生产。过渡工程的成因主要是按图纸新建的接触网因各种原因无法架设或者应拆除的既有网又因行车需要无法拆除。通常情况下，我们将过渡方案归为四类即：软横跨过渡法；小锚锻过渡法；利用既有支柱或新立支柱倒锚过渡法；做临时接头延长线索等过渡施工方法。这些方法在一项工程中常常单独或结合使用。由于在线路拔接天窗施工时，接触网天窗比较短，而拔接当天工务、电务等施工人员众多，相互干扰大，因此总的原则是：尽量减少拔接封天窗内接触网工作量。
2.1 软横跨过渡法
因为既有支柱或新设支柱影响线路道岔预铺架或者线路拔接时影响线路的整体拔移，均需采用软横跨的方式进行施工，该方案是先进行临时软横跨的施工与安装，之后将所需移动接触网倒换至临时软横跨上悬挂定位，同时拆除既有接触网支柱。为土建施工提供场地。天窗点内拔接转线时，拔移调整软横跨上接触网，确保开通。过渡工程结束后，再按照设计图纸，在新立支柱上安装悬挂装置，将接触悬挂倒至新立支柱悬挂支撑上。之后进行倒锚施工拆除临时软横跨，完成施工内容。
2.2 增设小锚锻过渡法
当新建接触网无法架设或者新建接触网和既有网搭接配合土建线路拔移开通时。采用增加300米左右的小锚锻过渡施工，临时开通。这种方法简单易行，待土建任务结束，现场条件具备后再架设新接触网，拆除小锚锻完成施工。
2.3 利旧或新设支柱倒锚法
因接触网正线锚锻长度通常在1500 m以上，站线锚锻也在800 m至1000 m左右。当在道岔周边或咽喉区既有支柱影响土建施工时，在改变悬挂方式和定位方式后，利用旧支柱或新设支柱进行倒锚。在利旧时要核算支柱容量。倒锚完工后拆除影响土建施工的既有支柱。
2.4 延长线索过渡法
按设计要求应该拆除的接触网因行车需要（部分区段还在行车使用），或为土建提供场地需先行拆除一部分旧支柱，采用临时接头延长线索做临时下锚过渡。
3 制定接触网过渡方案
接触网过渡方案与该工程工期要求，现场条件、本专业所上的机械、劳动力安排，材料准备情况，天窗点时间长短及所批复天窗时段，土建工程过渡施工方案等因素息息相关。我们根据设计图纸、现场调查资料、土建过渡施工方案以及本专业拟上场人材机等要素，并依据分束管理，节约投资原则，以北六堡方向拔接区为例制定如下施工过渡方案，限于篇幅限制，其他的在这里就不一一叙述。
3.1 供电线上网位置的设置改变
接触网网上电压为27.5KV高压强电，铁路股道、相与相之间用电分相、电分段和绝缘子等绝缘材料隔离。铁路封闭给点时，有V停（单边停电）、垂停（即上下行同时停电）之分，因此了解供电线上网和电分相位置，确认停电范围，部署防护范围，接地点等就显得尤为重要。根据现场实际我们确定拔接后供电方式如图2所示（既有太中银上行电分相中心里程K972+150，下行电分相中心里程K972+550，西南环右线电分相里程与太中银下行相同）。太中银下行线路拨移至西南环右线后，利用西南环右线电分相；太中银上行线路拨移至下行后，利用既有下行电分相。过渡过程中保证上下行分别供电）。
3.2 接触网过渡方案
接触网过渡方案如下图3所示：
利用软横跨过渡方法 将拨接区130#至140#硬横梁吊柱改为固定绳形式悬挂接触网，线路拨接地段单独设置接触网锚段，以锚段关节形式与既有太中银接触网进行连接。
拨接完成后，两处拨移地段间太中银上行接触网（两个拨接点之间）断电并做临时接地极，为架梁创造条件。桥上既有14处上行非支影响铺架，采用降低补偿张力，将非支抬高至7.3 m进行处理并加装分段绝缘。过渡结束后调整接触网至既有状态。
3.2.1 太中银下行拔接准备
完成124#拉线基础灌制、制做拉线。将130#至140#的硬横梁吊柱改为软横跨固定绳接触悬挂，并设置好线路间绝缘。将太中银下行进站锚段关节开口，交叉方向进行倒接。
3.2.2 太中银下行拔接天窗
将下行进站关节中Ⅶ3锚段接触网拔移至下行过渡便线位置，使其处于工作状态。将下行进站关节中区间2锚段接触线抬高，使其处于非工作状态。同时细调接触网达到开通条件。
3.2.3 太中银上行拔接准备
利用延长线索过渡法将区间2锚段接长并倒锚至124#（此前已经核算容量满足要求），同时将该锚段的进站部分拔移至上行过渡线的位置，要调整该锚段使其处于非工作状态。此时该锚段已经脱离太中银太原方向下行供电臂，并与上行供电臂做可靠电气连接。
3.2.4 太中银上行拔接天窗
拆除区间1锚段，同时调整区间2锚段和Ⅶ3锚段形成过渡锚段关节。注意要使区间2锚段接触线处于抬高位置。调整拔接区段接触网使其达到开通送电条件。
北格方向的拔接与此类似，不再详细叙述。在北格和北六堡上下行拔接完成后，桥上原太中银上行接触网已经完全断电，两端设置永久接地线。满足桥梁架设条件。
4 结语
在铁路接触网改建施工中，或多或少都会有过渡工程的存在。本文简单总结了制定接触网过渡工程基本原则和步骤，概要性介绍了常用的四种过渡方法及其应用。同时利用上述的方法制定了太中银行车转线接触网过渡工程的实施方案。在工程实践中，接触网过渡工程的方法还有很多，具体方案的制定要考虑的因素也很复杂，但工程技术人员只要遵循上述步骤和方法，本着永临结合、节约投资、分束管理、方便施工、质量可靠、确保安全的基本原则，结合现场的实际情况，参照类似工程的经验，就可以制定出科学合理的过渡方案。接触网过渡工程方案论文现在已经很多，但作者希望本篇论文能为同行从业者提供一些借鉴和补充！
参考文献
[1] 于万聚.高速电气化铁路接触网[M].西南交通大学出版社，2003.
十年“磨剑”高水平自主创新成果迭出
从1996年通过国家验收正式运行算起，牵引动力国家重点实验室正好走过十年峥嵘历程。两院院士沈志云教授、中国工程院院士钱清泉教授，以及风华正茂的年轻科学家张卫华教授、翟婉明教授等实验室新老核心人物率领实验室多个研究团队，勇于创新、善于创新，谱写了一首首辉煌的乐章。“十五”期间，交大牵引动力国家重点实验室在创新研究、成果应用和人才培养等方面都取得了令国内外同行瞩目的成就，已经成为具有110年悠久历史的西南交大高水平自主创新的一面旗帜。
以实验室副主任、“长江学者特聘教授”翟婉明领衔完成的课题“铁道机车车辆－轨道耦合动力学理论体系、关键技术及工程应用研究”刚刚荣获2005年度国家科技进步一等奖，并同时入选2005年“中国高校十大科技进展”。这项研究旨在解决中国铁路“大运量、高密度、客运提速、货运重载”超负荷运输模式发展进程中日益突出的轮轨动态安全问题，率先提出并创建了机车车辆－轨道耦合动力学交叉学科理论体系，建立了机车车辆－轨道统一模型，其成果更加符合超负荷轮轨动态相互作用的实际，在国际上被称为“翟－孙模型”，被列为当今该领域四大代表性模型之一。实验室研制的具有我国自主知识产权的机车车辆-轨道耦合动力学仿真系统，成为超负荷铁路轮轨系统动态安全设计技术平台，开发了机车车辆-轨道动态作用安全性现场测试评估技术，成功实施了包括秦沈客运专线高速列车、大秦重载铁路万吨列车在内的多项重大工程轮轨动态安全评估试验。
这项成果还广泛应用于我国铁路机车车辆开发设计、既有铁路提速改造、山区铁路扩能改造、重载运输、客运专线建设等近20个重点工程之中，解决了一系列工程技术难题，取得了显著的经济社会效益，为我国铁路现代化建设做出了重要贡献。
铁道电气化与自动化专家、中国工程院院士钱清泉教授主持研制成功国内首创的“电气化铁道远动装置”、“DWY系列多微机远动系统”等高新技术产品先后多次获得国家、国家教委、铁道部和四川省科技进步奖，成功地实现了向生产力的转化，在世行贷款国际招标项目中连续8次击败国外强劲对手，推广应用于国内近20条干线电气化铁路。“牵引变电所安全监控和综合自动化”是在国内率先实现牵引变电所的综合自动化和安全监控一体化系统，并在全国铁路推广应用。
据初步统计，“十五”期间实验室主持和主研国家攻关项目2项、国家“863”课题7项，主持国家自然科学基金重点项目2项、面上项目24项，省部科技发展项目65项，实施横向合作课题163项，国际合作项目7项，共获得省部级科技进步奖11项。
实验室400余篇，其中SCI检索60篇次，EI检索120篇次。公开出版专著2部，授权发明专利4项，实用新型专利10余项。
实验室人才辈出，在国内外有重要影响。除两位院士年过花甲外，其他均在40岁左右，实验室现任主任张卫华教授也就40来岁。他们当中有博士生指导教师25名，先后聘请“长江学者”特聘教授4名，国家杰出青年基金获得者3名，跨（新）世纪优秀人才培养基金获得者7名，全国优秀百篇博士论文获得者4名，国家“百千万人才工程”人选2名。另外有国家级突出贡献专家1名，省部级突出贡献专家12名，这样的团队在国内高校并不多见，形成了一个层次高、能力强、学科相容并互补的创新团队，并获得教育部创新团队基金和国家创新研究优秀科学基金资助。
院士请缨国际一流试验台横空出世
西南交大牵引动力国家重点实验室拥有世界先进的试验设备，而实验室的创建是在实验室的第一任主任、国际著名机车车辆专家、中国科学院和中国工程院院士沈志云教授的主持下完成的。沈教授长期致力于车辆系统动力学及控制的研究，早在1983年即发表轮轨非线性蠕滑力模型，在国际上被称为“沈氏理论”。1988年沈志云教授以睿智的战略眼光建议在我国建立机车车辆整车滚动振动试验台，在实验室里模拟400公里时速列车的运行状态，以此来研究、开发我国急需的重载和高速铁路新技术。国家批准这项计划后，沈志云调集交大各系所的骨干教师，组成专业配套的20多人的班子，领着这支队伍去车辆工厂做初步设计，到制造工厂监督每一道工序，检查每一个铸件、锻件。他监督着为一个篮球场大小的试验台基础浇筑了4000吨混凝土。结果设备一次安装成功。
像这样大规模、复杂的实验室，现在世界上只有两个，一个在德国，另一个就在中国西南交大。
而交大自行研制成功的机车车辆整车滚动振动试验台，在不少方面属世界首创。沈院士评价说，在中国，试验车在线路上记下信号，回来输入试验台就可以再现线路上的振动情况，这个功能在国际上是创新。同时，这个试验台还创造了左右滚轮独立激振的滚振结合试验模式，能模拟出轨道的各种不平顺现象，最大限度地仿真出列车的各种运行状态，从而保障列车安全运行。试验台建成后几乎承担了我国所有新研制机车车辆的试验任务，在机车车辆参数测定、运行品质检测、参数优化等方面做出重要贡献，加速了我国铁路提速和发展高速铁路的步伐。
试验台的建成极大地提升了我国在该领域的创新能力，使我国高速机车车辆试验研究能力达到国际先进水平，推动了我国高速、重载机车车辆的技术发展和装备的国产化进程。这个世界上规模最大、功能最强、技术最先进的机车车辆整车滚动振动试验台于1999年荣获国家科技进步一等奖，并被评为“中国高等学校十大科技进展”之一！试验台建成后，交大牵引动力实验室吸引了数名优秀的海外留学科学家扎根国内耕耘发展，他们说，这个世界一流的实验室能为每个研究人员提供良好的工作环境和发展空间。作为实验室学术带头人的沈志云院士为培养中国自己的顶尖科技人才竭心尽智，奉献自己的才华、经验与关爱，看到年轻的一代已挑起大梁，成果丰硕，年逾七旬的沈院士欣慰地笑了。
提速中国 誓让“铁龙”腾神州
近十年来我国自行设计研制的50余种新型机车车辆，包括机车、客车和货车都在这里进行试验，不仅测定被试车的性能，更是通过多方案优化试验，使设计车的性能得到优化和提高。我国机车、车辆的升级换代，铁路的一次又一次提速，列车舒适度和安全系数的不断提高，包括我国机车车辆的大量出口，都离不开牵引动力实验室里的这个“宝贝”试验台。
实验室为我国铁路五次大提速做出了突出的贡献，如“中华之星”高速列车，还创造了321.5千米每小时的“中国铁路第一速”的试验速度。实验室年轻的科技专家用自己一次次艰苦攻关的技术突破，推动着我国列车性能不断改善，在祖国各地的铁路线上高歌猛进。
生态环境是包括人类在内的一切生命赖以生存的自然环境，是地球村可持续发展的基础。
（一）生态环境
地球上的生命群落由于其物种的物候、时空分布及适应习性的不同，在地球生物圈某一地域形成了各具特性的自然生态系统。自然生态系统连同其所处地域、时空统称生态环境。
1.自然生态系统。论文百事通生态系统可分为自然生态系统和人工生态系统。未被人类干扰的海洋、森林、草原、湿地、荒漠等生态环境为自然生态环境。自然生态环境是相对的“自给自足”的生态环境。该环境中不同的原生物种种群分工有序、和谐相处、相互制约以实现系统的长期生存与发展。
2.人工生态环境。人工生态环境是以人类为优势种群，并按照人类自己的意志对某一选定地域进行改造以大幅度提高其生产力和消费水平的生态环境。该环境生产与消费平衡的维持需要相关的其它生态系统大量的物质资源、信息资源的投入，它的运行处于超负荷状态。因此，人工生态环境的稳定性与自我调控能力低于自然生态环境，它的平衡与稳定是脆弱的。
（二）城市生态环境
城市生态环境是由城市城区及其郊区的自然生态系统、经济生态系统和社会生态系统三部分构成：
1.自然生态系统是人类生存的基本物质环境；
2.经济生态系统是城市生态环境中生产力的主要体现；
3.社会生态系统体现了城市生态系统中消费层面。
二、城市轨道交通对城市自然生态系统的影响
城市轨道交通是一种存在已久的公共交通方式。近几十年来，在我国曾一度受到冷落。实践证明，在高新技术迅速发展、人们环保意识迅速提高的今天，城市轨道交通以全新的面貌成为都市交通圈中公共交通骨干系统，是促进城市可持续发展的21世纪的“绿色交通”系统。城市轨道交通系统由城市（郊区）铁路、地下铁路、轻轨铁路组成。其中轻轨铁路又含多种类型:轻轨电车、自动导轨电车、单轨电车、磁悬浮列车等。
1．城市轨道交通系统可节约大量的土地资源。据报道，全欧铁路用地占欧洲总面积的0.03%;而公路用地却占到1.3%，为铁路用地的43.3倍。西欧高速铁路用地只相当于同等运量的公路用地量的40%。由于城市轨道交通与高速铁路相比速度低、编组小、防护距离小，用地率小于高速铁路。
2．城市轨道交通可节约大量的能源。以2020年我国国民经济发展预测值估算，铁路运量每增加1个百分点，将少占用333.4km2的土地资源，同时减少能耗2Mt标准煤。据东日本铁路公司统计，该公司完成了客运总量的30%，却只消耗了总能耗的7%。铁路与其它交通系统的综合能耗比为1：5：7。
图1为几种主要交通工具的单位能源消耗示意图。铁路交通的单位能源消耗量相当于公共汽车单位能耗的57.8%，节约能源42.2%。城市轨道交通由于车体轻、路况好，单位能耗要低于一般铁路。按一般铁路能耗计，由图1可知，城市轨道交通单位能耗比公共汽车节约能耗79千卡，比私用汽车节约509千卡。据此可算出，2000年北京市因地铁完成城市公交客运量的15%（5.58亿人次），可节约燃料油17.63万吨，以现价计折合人民币5亿元左右。
图1：几种主要交通工具的单位能源消耗
3．城市轨道交通缓解了城区大气环境质量的恶化。由于城市轨道交通系统是电力牵引，因此，可以在城市城区实现大气污染物的零排放，有利于城区大气环境质量的改善。虽然轨道交通在城区实现了零排放，但为城区轨道交通提供电力及发电燃料的相关区域却承受着为城市供电带来的环境污染和生态资源的破坏所产生的后果。但由于上述地区一般位于郊区或边远地区，环境容量一般较大，自净能力较强，只要治理防护措施到位，可大大降低对自然生态环境的影响。而且，轨道交通单位能耗仅相当于城市公路公交的57.8%，因此发电站所排放的大气污染物也明显减少。
4．城市轨道交通对市区声环境的影响。城市交通噪声是市区声环境的主要污染源。据调查，大城市交通高峰地带噪声明显超过70dB，有些地带甚至超过80dB。交通噪声已明显干扰了部分居民的工作与生活。由于轨道交通的特点（市中心区在地下、运行速度适中、车流密度低、昼间运行夜间停运等），该系统的运行噪声（Leq）比公路交通干道噪声低5dB～10dB左右。城市轨道交通的高架区段通过噪声敏感区时一般均设声屏障。因此，轨道交通对城区声环境的影响明显低于公路干道交通。
城市轨道交通分流了城市公交客运，一定程度上可以缓解公路公交因客流的快速增长而产生的日益加重的城市声环境污染。
5．城市轨道交通的实施减少了水土流失、涵养补给了城市地下水资源。城市轨道交通地面段路基具有良好的渗水性。而由于轨道交通的建设而少占用的大片土地（>9.8km2～17.9km2
）可用于规划建设轨道交通系统两侧的绿色走廊，（下转第31页）（上接第29页）既美化了环境，改善了城区气候和空气质量，同时蓄留涵养了地下水。若按北京常年平均降水量的1/2补给地下水，则北京市城区每年将有2.94×106m3～5.37×106m3的降水免于水土流失而补给地下水。这对于规划面积为1040km2的城区来说是一笔不少的水资源。而公路的硬表面无渗透性，降水几乎全部形成了地表泾流而造成水资源的流失。从这个意义上来分析，没有渗透性的硬化地面己成为另一种意义上的“荒漠”化，而轨道交通系统则较好地解决了这个问题。
6.城市轨道交通系统可以缓解城区热污染。汽车尾气散热、排放的CO2以及公路硬表面吸放热是造成城市热污染、产生城市热岛效应的主要因素。据研究测试，昆明城市热岛效应最大值为27℃。由于北京市光辐射强度高于昆明，且城区远大于昆明，其热岛效应即热污染则更为严重。2000年，北京市因地铁分流城市公交客运量而节约燃料油减少城区温室效应气体CO2约13.22万吨（吨油CO2排放系数为0.75）。
7.轨道交通减轻了视觉光污染。城市轨道交通轨道路基及两侧绿化带的光漫反射，减轻驾驶员和乘客乘座公共汽车而由公路路面光反射产生的强烈的视觉光污染，改善了工作条件和出行质量。
8.城市轨道交通产生新的环境影响——电磁环境影响。由于城市轨道交通是电力牵引，因此，该系统在运行时会产生电磁脉冲干扰，对线路两侧一定范围内的电磁敏感设施和居民电视的收看产生一定影响。
经研究测试分析，电气化铁道对线路两侧20m以外的电视收看基本无影响，可以保证正常收看。沿线的电磁敏感设施在勘测设计阶段将按国家有关法规、标准进行防护处理而不会受到影响。
城市轨道交通由于电压等级低（为1.5千伏，而电气化铁道为27.5千伏）、电流强度小，产生的电磁干扰信号低于电气化铁道。所以，只要按有关法规对工程进行环境影响评价并实施有效的防护治理措施，城市轨道交通将不会对线路两侧的电磁环境产生明显影响。新晨
三、结语
发达的城市交通体系是大都市不可缺少的基础性设施。城市轨道交通系统严密的组织运行、快速、安全、舒适的特性，尤其是该系统的高效率、低能耗、低污染的综合优势证明城市轨道交通是在国民经济快速发展过程中带来的日趋恶化的交通拥堵和生态环境的破坏影响时而以新面貌出现的“绿色交通”系统。城市轨道交通系统的发展将明显促进城市经济的快速发展和生态环境的改善，实现城市经济效益、社会效益、生态环境效益三者的统一。城市轨道交通系统是城市突发自然灾害及事件应变的应急抢险和城市生态环境运行修复的骨干运输系统。城市轨道交通系统是21世纪建设生态城市、实现城市可持续发展的“绿色交通”系统。
【参考文献】
[1]雷晓燕.铁路轨道结构数据分析方法[M]．北京：中国铁道出版社，1998．
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