陈圣堂
上海铁路局集团公司南京供电段江苏南京210011
摘要：铁路牵引供电其实就是指电气化铁路引入的电源，通过牵引和变电所向电力机车供电。目前，电气化铁路在中国无疑是铁路发展的主要部分，而所有的这些发展不能从电力牵引供电系统的使用分离。但是牵引供电会使电力系统单次负荷，产生大负荷的负序电流和电压，给供电系统带来不良影响。因此，在施工过程中，要严格控制质量，采取各种措施，提高质量，减少不良影响。
关键词：铁路；电力牵引；供电工程；施工质量
1铁路牵引供电系统组成
1.1牵引变电所、分区所、AT所
首先，牵引变电过程是需要经过牵引变电所进行电能转化的，其主要工作原理是高压电转化为低电压的交流电，再将这种交流电通过相应的电网传送给高速铁路上的接触网上，以此保证机车运行时所需的电能。但是作为单相负荷的牵引负荷，使用常规的接线变压器无法使单相负荷均匀地分配到电力系统三相中去，所以为了使单相负荷能够均匀分配，在进行牵引变电的时候要利用一
些例如斯科特接线、阻抗匹配平衡接线等变压器进行工作。
1.2牵引网
牵引网是一种较为复杂的多导线供电的回路，其主要是由馈电线、接触网、回流线组成的。牵引网的主要供电方式分为几种，其中包括：直接供电、带吸流变压器（BT）供电、自耦变压器（AT）供电和全并联AT供电方式等多种方式供电。在这其中，BT供电现在已经不常使用了，主要是由于其无法做到对通信线路的防护，而且相对来说连接接触网的方式较为复杂和麻烦，导致机车的受流条件差。另外，其中较为简单便捷的供电方式为直接供电，由于它结构简单，所以在建设的时候胡成本较低，对节约成本有着较有效的作用。在这些供电方式中，应用作为广泛的就是自耦变压器（AT）供电和全并联AT供电方式，这两种供电方式具有较强的供电能力，这样不仅减少了牵引变电所的数量，还可以大量的节省建造牵引变电所的资金，促进相关资金的合理运用。
图1铁路牵引供电系统组成示意图
2单芯电缆外护套检测的必要性
现场施工过程中，首先路局方面应提前介入，严格把控施工质量。但是由于施工环境恶劣，难免造成电缆在一定程度上的损伤，导致电缆外护套破损，铠装直接接地。对于单芯电缆来说，两个点接地（破损点及直接接地一端）构成回路，因此在后期电缆运行过程中，铠装持续有一个电流在运行，久而久之造成电缆故障，电压等级越高、负载越大铠装环流值越大，发生故障的周期越短，如若施工不规范还会引起连锁事故造成大面积停电，影响列车运行。根据《国标50150-2016》总章程里的要求，外护套检测用500V绝缘摇表进行铠装对地摇绝缘，摇绝缘时电缆对端的辫子要甩开悬空，每公里电缆阻值不低于0.5兆欧。用摇表对外护层摇绝缘为常规的电缆运维巡检的一种手段，只是初步判断电缆外护套绝缘程度的参考值，不能作为判断电缆外护套好坏的依据，外护层的好坏必须通过做耐压来判断。比如说现有一根一公里的电缆外护层阻值为1兆欧，如果不做耐压试验的话无法判断有无外护套故障。外护套的耐压试验应根据电缆电压等级等严格按照标准要求去做，通过耐压即为良好，否则反之。
如若发现阻值为零或者比较小就说明电缆的外护套有故障，必须及时进行外护套故障查找，开挖，修复，否则电缆会在故障点及接地辫子之间形成环流，进而发热，受潮，加速电缆的老化，长时间运行随时会形成主绝缘的故障。外护套故障基本都是在施工过程中造成的电缆外皮的损坏，所以在交接试验中把所有的故障点找出来进行修复会大大减少电缆在以后的运行中发生故障的可能性，所以现在国内单芯电缆在交接试验中都必须要做这样一个工作，进行外护套的检测及修复。
3电缆检测过程需要注意的问题
同路电缆较多时必须确保电缆两端相符，如有必要，须进行核相。如果电缆路径不清楚，建议白天进行带电路径查找，以减少天窗点的工作量。
使用音频法查找外护套故障时，虽然是高压电缆找外护套故障，但是是铠装对地加压，所以建议使用找低压电缆故障的设备进行加压查找，因为其电容较大，相同电压下释放的能量大，这样就不需要加太高的电压即可将外护套故障击穿。使用跨步电压法查找外护套故障时，由于其极高的灵敏度，可感应到超过三十米的距离，所以省略预定位步骤，直接大范围去跨，效率会大幅度提高。如果发现较小的信号，不要马上下结论，应继续查找前后对比，最终再确定故障点位置，（地下扁钢接地线等会产生一定的干扰信号）。如果电缆为多点故障，须从最薄弱的故障点逐个查找修复，国内现有技术手段无法一次性定位。
4对于牵引负荷的治理措施
4.1普通电气化铁路方面
对普通电气化铁路中，是以110kV作为电网主要供电，要想最大程度上控制负序电流，需要使用平衡变压器供电，同时在接入系统之后对电能质量的评估需要使用无功补偿的装置技术。例如：在牵引变电站中，存在谐波以及电压波动出现超标的情况，要使用单相SVC治理，治理措施包含晶闸管投切滤波器以及控制电抗器以及磁控电抗器等等。对于谐波、电压波动以及负序超标情况中，使用三相SVC展开治理，可以采用电臂侧以及系统侧的安装方式。
4.2高速铁路方面
在高速铁路中，使用了交-直-交流型的电气机车，机车所产生的功率因数比较高，谐波比较小。由于电气机车的牵引功率比较大，在牵引站的负荷也比较大，处于这些方面的考虑，需要给高速公路接入220kV的电网，需要优先使用牵引供电方式，这样能够从根本上缓解负序带来的影响。在接入110kV电网之后，可以对高速铁路牵引站加以普通电气化铁路治理措施进行治理。例如：在电力系统具有能够轮流换相的条件的时候，铁道部门需要使用轮流换相的方式接入到系统中，同时根据接入系统之后对电能质量的评估结果，使用必要无功补偿装置相关技术展开治理。若系统并不具备轮流换相条件的时候，需要使用平衡变压器或者接线方式等技术展开治理。
5结束语
总而言之，只有适应科学技术的发展，才能真正成为企业自律和政府部门监督工程质量和安全的重要技术基础，从而对铁路牵引供电施工质量做好管控。
参考文献：
[1]胡金东.铁路枢纽地区牵引电能计量装置及监控系统研究[J]铁道运营技术，2017，23(04):28-32.
[2]王正洲.电气化铁路牵引供电对铁路信号设备的影响研究[J]技术与市场，2017，24(10):98+100.
[3]王思华，杨玉，赵峰.高速铁路牵引网的直击雷跳闸率计算[J]铁道学报，2017，39(10):68-75.
[4]李松楠.高速铁路牵引供电系统的安全可靠性管理[J]时代农机，2017，44(08):126-127.