1、高速铁路牵引供电技术与高速铁路牵引供电技术与发展发展运营挑战运营挑战确保高速安全确保高速安全如何保证高速、高密度、高复杂性的路网的运输与运营安全提高提高运营质效运营质效如何提高铁路运营效率，挖掘运输潜力，实现现代化的铁路运营管理提升资产价值提升资产价值如何最大化海量的铁路资产的利用率，实现资产价值快速快速扩充的扩充的运输能力运输能力迅速增加的迅速增加的装备数量装备数量行业现状行业现状企业化的企业化的运营模式运营模式挑挑 战战 供电安全服务品质要求更高供电安全服务品质要求更高。 供电新技术、新材料发展迅速。供电新技术、新材料发展迅速。 供电受外部环境影响越来越明显。供电受外部环境影响越来越明显。
2、 安全风险的提前、及时研判。安全风险的提前、及时研判。 高速条件下的弓网安全。高速条件下的弓网安全。 快速、高效的应急处置。快速、高效的应急处置。 运输组织不间断供电要求。运输组织不间断供电要求。 坚持原则，构建科学有效的供电检测监测体系，提高供电设备风险防控能力。主要功能：对接触网的状态及外部环境进行视频采集，用于判断接触网设备的松脱、断裂及异物侵入等情况。主要测量参数：硬点、接触导线高度、弓网接触力、离线火花、拉出值、接触网电压、网侧电流。 主要功能：实现对接触网温度变、动态几何参数超标和弓网受流参数异常的动态监测。主要功能：对接触网零部件进行高分辨率成像，确定接触网各部件裂损、缺失、松脱
3、、移位等结构异常。主要功能：用于监测高速弓网的匹配关系，辨别受电弓碳滑板的磨损、断裂等异常情况，并实时报警。主要功能：监测接触网的张力、线索温度、补偿位移及供电设备绝缘状态和温度等运行状态参数。检测数据分析报告设备缺陷分析报告运行分析报告信息收集 安装在高速综合检测列车或接触网检测车上，对弓网运行状态（包括弓网接触力、动态接触线高度、动态拉出值、硬点、离线、接触网电压等）的实速检测。 高速弓网综合检测装置（1C）输出结果 及时发现弓网安全隐患，保障弓网安全（超限）科学评价弓网状态，为运营维修决策提供支持（CQI指数)综合分析诊断，指导设备精细检修京沪高铁京沪高铁四跨锚段关节转换柱与中心柱之间，
4、工作支与非工作支过渡四跨锚段关节转换柱与中心柱之间，工作支与非工作支过渡不平滑，形成接触线坡度，产生火花不平滑，形成接触线坡度，产生火花，弓网动态作用较差，受电弓振弓网动态作用较差，受电弓振动明显动明显。应调整工作支与非工作支高度，减小接触线坡度，消除超限。应调整工作支与非工作支高度，减小接触线坡度，消除超限 高速弓网综合检测装置（1C）输出结果 历史波形调整后弓网接触力变化锚段关节等高点调整锚段关节等高点调整完成后完成后，工作支与非工作支过渡平滑，工作支与非工作支过渡平滑，电电联接燃弧消失，压力峰值降低联接燃弧消失，压力峰值降低，弓网受流状态明显改善。，弓网受流状态明显改善。当次波形 高速弓
5、网综合检测装置（1C）输出结果 通过在运营的动车组司机室内临时架设安全巡检设备，对接触网的状态及外部环境进行视频采集，用于判断接触网设备的松脱、断裂及异物侵入等情况。巡检装置（2C）输出结果 加装在运营动车组的车顶上，实现对接触网温度变化、动态几何参数超标和弓网受流状态异常的动态监测。车载（3C）装置输出结果 1C,3C视频监控输出效果 1C,3C视频监控输出效果 定位弓网异常信息，追踪定位弓网异常信息，追踪回放弓网配合状态。回放弓网配合状态。20142014年年，动车组受电弓途中自动降，动车组受电弓途中自动降弓等动车信息弓等动车信息141141件。件。车载（3C）装置输出结果 受电弓弓角触碰
6、点受电弓弓角触碰点T型软定位器打碰弓点型软定位器打碰弓点 安装在接触网作业车或专用车辆上，对接触网支持装置、接触悬挂等进行高精度定位与高分辨率成像，并对典型缺陷进行识别。 对接触网静态几何参数进行连续测量 4C装置零部件成像、静态几何参数检测输出结果锚段关节过渡不平顺中心锚结处不平顺跨中负驰度京广高铁精测精修先导段4C装置静态检测结果应用4C装置输出结果 京沪高铁精测精修先导段4C装置静态检测结果应用4C装置输出结果 安装在局界、段界，车站咽喉区、重点隧道口、线岔和分相等地点，用于监测高速弓网的匹配关系，辨别受电弓碳滑板的磨损、断裂等异常情况，并实时报警。监 测受电弓滑板监测装置（5C）输出结
7、果 安装在接触网特殊断面及供电设备处，监测接触网的张力、振动、抬升量、线索温度、补偿位移及供电设备绝缘状态和温度等运行状态参数，指导接触网及供电设备的维修。类型类型接触网接触网内容内容正线正线侧线侧线2C2C1010天天3 3个月个月1 1类设备：类设备：锚段关节、上网点、分相、跨线桥等关键部锚段关节、上网点、分相、跨线桥等关键部位位2 2类设备：类设备：支柱、分段、线岔、定位装置等部件支柱、分段、线岔、定位装置等部件3 3类设备：类设备：悬挂、周边环境等其他部分悬挂、周边环境等其他部分1C1C1010天天3 3个月个月动检车或检测车，动检车或检测车，V Vmaxmax，测量，测量弓网弓网接触
8、力接触力、接触接触网动态几何参数等网动态几何参数等3C3C运行图运行图运行图运行图动车，动车，V Vmaxmax，测量，测量弓网燃弧、弓网燃弧、接触接触网动态几何参数、接触网温度等网动态几何参数、接触网温度等4C4C3 3个月个月6 6个月个月接触网静态几何及位置参数、接触网设备成像、接触线磨耗等接触网静态几何及位置参数、接触网设备成像、接触线磨耗等5C5C实时实时实时实时受电弓滑板状态受电弓滑板状态6C6C实时实时实时实时接触网线索的张力、振动、温度、绝缘、特殊处所空气间隙特征参数接触网线索的张力、振动、温度、绝缘、特殊处所空气间隙特征参数步行巡视步行巡视3 3个月个月3 3个月个月防护网栅
9、栏外目视及望远镜，对供电线等防护网栅栏外目视及望远镜，对供电线等零件检验零件检验6060个月个月6060个月个月在线运行零件拆卸送检，机械力学、化学性能试验等，确认质量状态在线运行零件拆卸送检，机械力学、化学性能试验等，确认质量状态特殊检测特殊检测根据需要根据需要根据需要根据需要短路跳闸后短路跳闸后根据需要根据需要根据需要根据需要发生如台风、冰冻、水灾、大火等特殊情况；鸟害、雾闪等高发季节发生如台风、冰冻、水灾、大火等特殊情况；鸟害、雾闪等高发季节根据需要根据需要根据需要根据需要接触网状态恶化、故障率上升、特殊运行环境下接触网状态恶化、故障率上升、特殊运行环境下检修抢修后检修抢修后检修抢修后检
10、修抢修后天窗维修后开行确认车检查；成锚段更换接触线、承力索、参数变化天窗维修后开行确认车检查；成锚段更换接触线、承力索、参数变化1C2C3C4C5C6C 即时诊断分析定期诊断分析检测工区报警严重缺陷、状态异常段检测室1日7日1日3日3日20日判定接触网状态，确定缺陷等级局检测室严重缺陷即时、定期诊断分析检测工区段检测室局检测室立即或现场组织分析在一定时间期限内分析 以为方针，按照原则，遵循”检修方式。接触网检修车高空作业车恒张力放线车160km/h多功能检修车检修车列水冲洗车三平台作业车分析和诊断接触网技术状态依据技术状态分级开展修理预防维修 - 状态修 限值 在设备维修技术标准中分类界定，描
11、述方法上依托6C，注重量化、可视，为装置识别、检测数据综合处理创造条件。 标准值标准 安全值安全限界值二级缺陷一级缺陷诊断分析 标定设备状态限值 态修 京沪高铁京沪高铁四跨锚段关节转换柱与中心柱之间，工作支与非工作四跨锚段关节转换柱与中心柱之间，工作支与非工作支过渡不平滑，产生火花支过渡不平滑，产生火花，弓网动态作用较差，受电弓振动明弓网动态作用较差，受电弓振动明显显。应调整工作支与非工作支高度，减小接触线坡度，消除超。应调整工作支与非工作支高度，减小接触线坡度，消除超限。限。锚段关节等高点调整锚段关节等高点调整完成后完成后，工作支与非工作支过渡工作支与非工作支过渡平滑，平滑，电联接燃弧消失，
12、压力峰值降低电联接燃弧消失，压力峰值降低，弓网受流状，弓网受流状态明显改善。态明显改善。历史波形当次波形调整后弓网接触力变化左上：中心锚结绳过紧；右上：中心锚结绳过松；左下：接触线高度不连续；右下：接触力出现异常值；下中：弓网系统燃弧 临修标准状态安全状态一级缺陷立即安排结合全面检查60个月/40万弓架次标准值安全值限界值全面修精测精修二级缺陷影响接触网功能可能影响接触网功能安全状态 高铁接触网依据不同限值，明确相应运行状态，划分不同维修等级。通过临修、全面修、精测精修(高级修）三级修理，对不同状态的接触网设备开展针对性的维修。排除影响接触网功能性缺陷（一级缺陷）和设备故障，恢复正常行车秩序临
13、修 排除可能影响接触网功能的缺陷（二级缺陷），保障设备运行安全全面修 全面检调接触网静态几何尺寸、全面提升接触网动态指标、全面改善弓网配合关系，更换失效零部件，恢复接触网设备到标准状态。精测精修 三级维修36个月60-84个月或40万弓架次检修车间集中修专业队伍按需及时安排运行工区为单位安全基础管理安全基础管理安全文化建设安全文化建设生产过程控制生产过程控制安全责任落实安全责任落实安全评价考核安全评价考核安全控制体系安全控制体系安全控制体系安全控制体系 全面推进建设，深化供电安全风险管理，形成科学严密，有效适用的安全控制体系。 按照的原则,突出落实供电措施,形成有效的防灾机制，提高供电防灾抗灾
14、能力。构建供电防灾保障体系：防异物To prevent foreign bodyy防倒树Prevention of trees防鸟害Anti bird防污闪Prevent of pollution flashover防 冰 Prevent freezing防锈蚀 Prevent Rust 防 风Provide against a typhoon防 洪 Prevent flood防 雷 Prevention of lightning雷击、鸟害、异物、雾闪最突出高铁跳闸998件供电故障620件运行环境影响运行环境影响 2014年统计，高铁雷雨跳闸，六、七、八九月集中，引起本邻线，影响高铁运输秩序次
15、数最频，人员添乘或上线查找确认。高铁雷雨跳闸700件占比70%加强查找统计、应急处置同时，按照原则，推动技术路线在新建铁路应用，提升供电整体雷电防护水平架空避雷线津秦高铁直击雷截屏 高铁故障中因鸟害。鸟害季节性，集中，危害主要有鸟巢搭接、鸟粪污染、猛禽展翅短接地三种，。 目前采取的几类典型防鸟技术措施 鸟巢搭建具有很强。鸟类对技术措施具有较强适应性，搭建规律变化，需不断转换方式，积极应对。2013年2014年 充分应用2C等手段，及时发现，分级处理。高峰月人工干预处理约40000处。 高铁安全信息中，异物搭网最多。2014年，动车司机或其他报告处理接触网异物搭接195 件。 驻站值守，添乘动车
16、到达，应急处置外，发声，通过媒体等，社会。 接触网故障中，绝缘雾闪故障，要么处所隐蔽不易查找，要么故障面积大，短时间内不能恢复供电。发生过停电13小时15分案例。覆冰情况发生情况可能造成危害具体案例接触网导线覆冰导线燃弧受电弓取流不畅接触网断线受电弓自动降弓1月30日5列动车组自动降弓附加悬挂线索覆冰线索舞动绝缘距离不足放电跳闸1月28日覃家坡变电所频繁跳闸接触悬挂装置覆冰冰块剥落打坏动车设备（受电弓风管）1月30日5列动车组自动降弓供电、车辆部门限速条件供电、车辆部门限速条件覆冰厚度覆冰厚度覆冰掉落覆冰掉落频率频率弓网燃弧弓网燃弧动车组动车组车顶异响车顶异响动车组车动车组车顶异响频顶异响频次
17、次限速等级限速等级成段冰棱成段冰棱间隔间隔1 1分钟分钟剧烈剧烈剧烈剧烈间隔间隔1 1分钟分钟限速限速80km/h80km/h有冰棱有冰棱未成段未成段间隔间隔1010分分钟钟严重严重强烈强烈间隔间隔1010分分钟钟限速限速120km/h120km/h无冰棱无冰棱有较薄覆有较薄覆冰冰间隔间隔3030分分钟钟较重较重轻微轻微间隔间隔3030分分钟钟限速限速160km/h160km/h按照的要求，合理抢修布局，强化抢修设施配套，完善抢修预案，实现快速响应、高效抢修。应应 急急 抢抢 修修 体体 系系越区供电、迂回供电、降弓通过、限速运行等应急预案细分供电单元、缩小供电范围、准确判断故障、压缩故障停时应急响应区域性抢修基地、供电应急值守点等抢修布局故障预想、案例分析、规章学习、演练场地及设施建设培训演练应急指挥专家组、供电调度、驻站值守人员等应急队伍高速抢修列车、供电6C装置等应急装备可持续发展的运营管理策略科学的安全状态评估系统完整的监测、监测手段实现350+商业运营应用400+高速技术研发500+超高速牵引供电系统推广自动电分相系统发展同相供电系统研制新材料、新装备光伏、数字变频、高强高导、超导大数据智能监控系统智能接触网系统推广应用数字化变电站
