项目简介
课题组人员通过对本课题进行研究和应用，把系统集成的建设理念引入客运专线牵引供电系统建设中。在针对国内外高速铁路牵引供电系统开展现状调查、资料收集、现场调研、技术方案论证的基础上，课题组人员从高速铁路牵引供电系统的高速接触网、牵引变电系统、SCADA各子系统的设计、产品制造、施工调试和运行维护四个技术层面以及系统集成课题管理等方面入手，开展原始创新、集成创新和消化、吸收、再创新，形成了 《时速300公里至350公里高速铁路牵引供电总体技术方案》《铁路客运专线四电系统集成接口管理办法》以及适用于京津城际铁路的 《京津客专联调联试大纲》《京津客专接触网施工作业指导书》。同时，课题组人员还开发了接触网钻孔实体基础浇注工艺、接触网恒张力放线工艺等专项施工工艺，形成了具有独立自主知识产权的时速300公里至350公里高速铁路牵引供电系统技术体系，打造了适用于高速铁路牵引供电系统设计、装备制造、施工检测和运行系统维护及其评估评价集成的技术平台。
项目创新点
时速350公里牵引供电系统设计技术 课题组人员研究了牵引供电系统的电源电压等级、变压器组接线形式、牵引网供电方式和供电系统的所亭布置；研究了有关牵引供电系统设备选择和控制、保护牵引供电系统的设计技术，具体包括接触网悬挂形式、支线材及零件张力荷载及材料工艺要求、网上结构、分相设置、下锚补偿等；以电学和力学理论为基础，系统性研究牵引供电设备，包括零件和材料的结构，制作工艺，技术参数和指标，以此作为选择设备、零件和材料的依据。
牵引供电系统接口实施技术研究
课题组人员从系统集成工程总承包建设管理的角度出发，借鉴国外先进经验，进行再创新。他们以牵引供电系统的内外部接口为基础，系统分析接口管理的组织形式、管理方法，并前瞻性地提出接口矩阵、接口数据库。同时，他们结合京津城际铁路建设工程实际，以接口管理实例的形式，确认了大量的技术接口和工程实施接口，实现了高速铁路牵引供电系统集成创新的目标，并逐渐形成了牵引供电接口管理理论体系。
弓网受流技术 课题组人员从动车组受电弓和接触网结构入手，以空气动力学、电学为理论基础，开展了受电弓和接触网的动态特性和受流技术研究。
牵引供电系统联调技术研究 课题组人员从工程验证的角度出发，借助先进的检测仪器和手段，确定检验内容、程序和评价标准，系统性验证牵引供电系统、变电系统、接触网和SCADA系统的工程设计、设备和施工安装质量及系统性能和功能。课题组人员还系统研究适合我国时速350公里高速接触网的检测标准和技术条件，通过开展京津城际铁路接触网动静态检测和联调联试，制定了与我国铁路既有运营维护管理体制相适应的高速铁路接触网检测标准。
牵引供电系统RAMS技术研究
课题组人员从确保铁路安全可靠运行的基本要求入手，系统分析牵引供电系统的可靠性、可用性、可维护性和安全性，作为开展牵引供电系统RAMS分析和评估的标准。
牵引供电系统EMC技术研究 课题组人员以电磁兼容理论为基础，系统研究和分析牵引供电系统防雷、接地设计，各子系统设备以及设备与邻近设施间的电磁兼容性及产生的电磁干扰，以期达到较佳的电磁兼容性，将对邻近设施的危害及人身伤害降到最低程度。
长大距离电缆供电技术系统研究
课题组人员以电力系统供电理论为基础，分析10千伏电力系统各子系统的构成情况，并建立模拟计算模型，模拟不同工况下，系统电压、贯通始末端电压和电缆容升补偿的方式和方法，并给出理论和实际验证结果。
时速350公里高速牵引供电系统施工技术集成创新研究 课题组人员结合京津城际铁路牵引供电系统新工艺、新技术、新材料的应用，编制了《京津客专牵引供电系统施工作业指导书》，并开发了时速350公里高速接触网关键施工工艺。其中，通过开展接触网钻孔实体基础浇注工艺研究，解决了路基段接触网基础施工的关键技术问题；通过开展接触网恒张力放线工艺研究，解决了高速铁路接触网定张力问题和承导架设中的施工组织问题。同时，课题组人员还开展了接触网腕臂及吊弦计算技术研究，通过建立数学模型，研究分析全补偿简单链型悬挂型式接触网结构数据和力学参量。课题组人员还利用c++语编制言软件，并以实测值作为输入数据。利用该软件，课题组人员可进行计算、预制装配和安装，确保了高速接触网系统拥有良好的弓网关系。
完成过程和整体情况
该课题自2006年立项以来，以京津城际铁路“四电系统集成”工程为依托，并以高速铁路牵引供电理论计算、对比分析、试验及现场验证为手段，使研究成果能够直接服务于本线工程。
从2006年开始，课题组借鉴德国、法国、日本高速铁路牵引供电工程实施的经验，确定京津城际铁路牵引供电系统采用“四电系统集成工程总承包”的方法进行建设管理。课题组在铁道部运输局的指导下，多方调研，广泛收集、整理国内外牵引供电系统建设、设计、施工、检测验收以及运行维护支持等方面的资料。
2006年9月至2008年4月，课题组完成牵引供电设计方案、施工检测验收标准的制定工作及工艺开发工作，并随工程进行了现场验证。
2008年4月至6月，课题组编写了施工技术文件，该文件主要以接触网专业为主。
2008年7月初至8月，课题组根据现场联调联试情况，对前期形成的各种技术方案、新工艺等的应用效果进行了验证。
2008年9月至11月，课题组应用其他工程对技术方案、新工艺应用效果进行了验证。
2009年12月至2010年3月，课题组对研究报告、牵引供电系统施工标准及工艺进行修改完善，形成成果文件。
在本课题实施过程中，课题组人员从设计、设备选择、施工、检测试验和验收技术标准五方面入手，制定了详尽、切实可行的规定和标准。这些规定、标准具有针对性强、要求具体、可操作性强的特点，内容涵盖时速350公里高速铁路牵引供电设计、设备集成、工程施工、检测试验和验收等。
运用课题组推荐采用的系统集成和OPM管理组织模式，尤其是接口管理模式，有力推动了工程整体进展，极大减少了由于多专业、多工序衔接带来的难题，提高了工程效率，保证了工期、质量和系统安全。该课题形成了适合中国高铁建设的 《时速300公里至350公里高速铁路牵引供电总体技术方案》和《铁路客运专线四电系统集成接口管理办法》。同时，课题组编制了《京津客专联调联试大纲》《京津客专接触网施工作业指导书》，开发了接触网钻孔实体基础浇注工艺、接触网恒张力放线工艺等专项施工工艺。该课题针对关键技术制定的各项标准完整、科学，对京津城际铁路的建设管理、设计、施工和检测试验的标准化、规范化具有重要的指导作用。该课题的研究内容对今后高速铁路牵引供电系统工程建设和实施具有直接的指导意义和较大的推广价值。
对获奖成果的评价
该课题结合京津城际铁路工程实际，吸收、借鉴国外先进经验，通过集成创新，研究京津城际铁路牵引供电系统的关键技术，制定了相关标准及主要技术技术原则；通过本课题的研究和京津城际铁路的成功应用和工程验证，实现了在系统设计、装备制造、施工安装、联调联试等方面的集成创新目标；形成了一套中国特有的高铁牵引供电系列化技术标准。利用该课题，技术人员全面掌握了时速350公里接触网设计技术、弓网受流技术及评价标准，全面掌握了时速350公里接触网安装、调整、检测技术及验收标准，并开发了系列施工工艺和工法。另外，技术人员还掌握了时速350公里牵引供电RAMS/EMC技术，掌握了主要设备及接触网零部件的制造技术。
同时，通过工程实践，该课题组实现了在系统设计、装备制造、施工安装、联调联试等方面的集成创新目标，确保了京津城际铁路在北京奥运会开幕前夕投入商业运营，创造了极佳的经济效益和社会效益。
推广应用情况
2006年7月至2008年4月，“京津客专牵引供电系统集成创新研究”的一系列成果在京津城际铁路建设工程电力、牵引供电两个子系统的设计、施工、检测、验收的各环节中起到了指导性作用。
从2008年8月1日至今，京津城际铁路的牵引供电系统运行情况良好，从实际运营中进一步验证了“京津客专牵引供电系统集成创新研究”课题各项成果的科学性、实用性。其中，通过开发接触网全新施工工艺，制定、应用全新的检测、验收标准，保证了良好的弓网关系，为后期列车在京津城际铁路上创造时速394.3公里的试验速度奠定了良好基础；通过开发、应用有关牵引供电系统的各种新技术、新工艺，为CRH3型、CRH2型动车组列车的高速运行提供了可靠电能；通过应用10千伏电力系统在铁路领域的全新设计理念、施工工艺，为沿线车站、通信、信号系统提供了安全可靠的电能，为机车运行提供了必要的保障基础。
京津城际铁路是国内第一条设计时速达350公里的高速铁路，在京津城际铁路建设工程的多个领域都采用了国内外最先进的技术。依托京津城际铁路建设工程，课题组取得了时速350公里高速铁路牵引供电领域的最为先进和科学的成果，打造了具有国际先进水平的、一流的牵引供电集成商队伍，创建了国内高速铁路技术平台和技术体系，创造了极佳的经济效益和社会效益。
发挥了推动技术进步的作用
2004年1月，国务院批准了 《中长期铁路网规划》，确定到2020年我国铁路营业里程将达到10万公里，其中时速200公里及以上的客运专线达到1.2万公里以上。2008年10月， 《中长期铁路网规划 (2008年调整)》正式颁布实施，将2020年中国铁路营业里程规划目标由10万公里调整为12万公里以上，其中客运专线由1.2万公里调整为1.6万公里。在铁路飞速发展的大背景下，本课题研究完成的 《时速300公里至350公里高速铁路牵引供电总体技术方案》《时速300公里至350公里高速铁路牵引供电系统设备选型原则建议》 《铁路客运专线四电系统集成接口管理办法》《京津客专牵引供电系统施工作业指导书》 《京津客专联调联试大纲》等一系列技术文件，确定了我国高速铁路的供电制式和接触网方式，形成了我国高速铁路牵引供电系统工程管理、建设的框架，为京沪高速铁路等一系列高速铁路的建设提供了示范。同时，本课题对推动我国铁路技术进步，实现中国铁路现代化，具有极其深远的意义。
本版文由中铁电气化局集团有限公司提供
联系客服
