地铁牵引供电系统的可靠性分析

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–设备管理·地铁牵引供电系统的可靠性分析

doi:10.16648/j.cnki.1005-2917.2020.03.133地铁牵引供电系统的可靠性分析

陈昌印（中车长春轨道客车股份有限公司，吉林 长春　130000）

摘要： 作为城市轨道交通系统中十分重要的基础设施—牵引供电系统能够将电能提供给城市轨道交通系统中的电力车辆，使车辆能够稳定正

常的运行。该套系统伴随快速发展的微型电子技术而不断完善，系统的不断复杂化也致使其安全性要求不断提高。关键词： 地铁；牵引供电系统；可靠性；探究

复杂而庞大的牵引供电系统出现意外事故时会使社会与国家的

经济发展受到严重影响，甚至会使社会秩序发生混乱，因此需要将该

系统的可靠性工作落实到位。为了使用经济科学的方式将供电设备的

潜力充分发挥从而将合格的电力提供给地铁车辆，本文针对地铁牵引

供电系统的可靠性进行分析总结，提出能够提高该系统运行的方法。

1. 分析地铁牵引供电系统的可靠性

1.1 地铁牵引系统可靠指标

牵引供电系统是指由一次供电系统或电力系统接受电能，转换

工频交流为直流电压或低频交流后将所需的直流或交流电能提供给

电力汽车负荷，从而将牵引电能的配电、传输等各项功能按照次序

完成的一种系统。其可靠性是指各种设备组合后所拥有的稳定性及

设备自身的可靠性，系统整体运行是否可靠与其他系统连接部分设

备的可靠性等。其最终目的是使电力汽车能够正常稳定的行驶在轨

道上，故障停电、设备性能、供电质量、预安排停电等指标是较有

代表性的可靠性指标[1]。

1.2 评估地铁牵引供电系统的可靠性和构成

牵引网和牵引变电所组成了地铁牵引供电系统，牵引网通常使

用DC1 500V架空接触网受电和DC750V接触轨受电，牵引变电

所是牵引变电的核心，直流电往往是地铁牵引供电系统所使用的供

电方式（如图1）。该系统可靠性往往分三个层次按照该系统与各

自系统的联系及其自身构成进行评估：一是分析机车在两个牵引变

电所间的线路上的正常运行状况；评估电源可靠性时城市电网是分

析对象，二是对接触网系统牵引变电所及尾部电源的可靠性进行评

估[2]，牵引变电所的可靠性评估将牵引变电所对上行接触网的正常

供电作为判断依据，评估电源可靠性将外部电源对牵引变电所正常

供电作为判断依据；三是分析某个或几个原件组成的装置，之后分析牵引变电所或接触网系统受到这些装置可靠性变化的影响。

图1　地铁牵引供电系统结构图

2. 提高地铁牵引供电系统可靠性的方法

2.1 加强地铁建议供电系统的管理

对于制定好的地铁牵引供电系统技术指标考核管理一定要落实

到位并对整个管理系统体系不断完善，针对地铁牵引供电系统复杂

且庞大的特点需将可靠性工作的责任层层分解（如图2）。在保证值

班人员安全的前提条件下在规定时间范围内将各项任务圆满完成[3]，

一旦在分析总结期间发现问题及时汇报给上级给予相应措施处理。

当系统因故障出现停电情况时应尽可能将停电的时间缩短，工作人

员一定要真正认识的时间紧迫性，抓紧时间组织维修人员将抢修工作做好，使系统出现的故障问题在最快时间内得以排除和正常输电送电得以恢复，从而将损失最大限度的降低。

图2　城市轨道交通运营管理

2.2 使用双边供电方式

双边供电用于一边牵引变电所解列，而地铁牵引供电系统供电

范围内的牵引负荷可通过另外一边牵引变电承担，为了提高接触网

系统的供电可靠性可将如接触网跨距范围、风速值选择等诸多接触

网设计标准和技术要求等各项参数进行综合考虑，为了将接触网受

到自然因素影响导致的问题减少应当优先选用耐腐蚀性较强的材料

所制作的接触网，同时定期清理表层并将防腐处理做好，才可使接

触网的坚固性得以保证。为了使接触网零件的质量有效提高在设计

期间应当积极优化改造，尽可能保证不用维修或将维修次数减少。

定期组织接触网维修人员进行培训使其应变力和检修能力提高，同

时可以通过奖惩制度使工作人员的工作积极性得以调动。

2.3 引进先进的设备并使用分点式电路供应

为了使电路保持安全正常的供应应当将建议供电系统的运行设备

及时更新并引进更加先进的设备，将对设备的投资加大才可使经营供

电系统的可靠性得以保障。主电路出现故障时分点式电路供应不会使电

路整体受到影响，同时在有效范围中不会使自身所供应的电力线路受

到影响，这样在主电路发生故障时不会导致电路出现全面瘫痪的情况。

2.4 提高地铁运行安全性和设备坚固稳定性

定时检查牵引供电系统中的各种设备使其保证正常工作的效

率，同时将设备保养工作做好。为了使设备能够安全稳定的运行应

当严格遵照正确使用方法规范使用，不可随意使用。仔细检查设备

并将相应的维护工作做好才可将设备安全隐患消除，使牵引供电系

统的可靠性提高。结论

综上所述，向城市轨道提供电能的城市地铁牵引供电系统，一

旦出现问题会使地铁的运行安全及稳定受到直接影响，引发社会秩

序混乱并造成经济损失，因此应当加强对地铁牵引供电系统的研

究，使该系统保证正常工作的情况下通过科学的方式将其潜力充分【下转第149页】– 149

–《装备维修技术》2020年第3期（总第177期）

doi:10.16648/j.cnki.1005-2917.2020.03.132水厂电气设备的管理及维护研究

曾维维（长江水电工程有限公司，湖北 宜昌　443000）

摘要： 文章以水厂为例，介绍其电气设备运行中容易出现的问题，并针对这些问题提出了相应的设备管理方法和设备保养与维护策略，以供

参考。关键词： 水厂；电气设备；管理及维护

引言

在现代先进科学技术的推进下不断提高水厂电气设备的自动化

程度，同时也给电气设备管理带来较大的难度。而针对水电厂电气

设备运行中容易出现的电气故障，主要表现出突发性和难以预见等

特点，在故障发生之后也难以被有效控制而造成较大范围以及较大

程度的危害。为此，本文针对水厂设备管理工作中的电气设备管理

及维护策略进行研究。

1. 水厂电气设备管理工作存在的问题

总结目前水厂电气设备管理中出现的问题，首先表现出目前水

厂中的电气设备数量和种类在不断增多，导致此管理工作量和难度

在不断增加。尤其是针对水厂中常用的国产和进口电气设备来说，

其生产厂家不同也会存在组装以及维修和保养上的不同，而种类繁

多的电气设备则增加了设备管理难度。其次是表现出具有不同损耗

程度的电气设备增加日常维护难度的问题。水厂中的电气设备通常

在室外环境中运行，在受到不同的气温、日照以及空气污染等影响

下，加之其运行时间长度的不同也会导致其具有不同的损耗程度。

这就需要采取不同的措施来开展养护作业，这就导致设备养护难度

的增加。此外，在不同位置中运行的电气设备也会由于电压和电流

的不同而导致出现不同的热量，因而导致其运行中的损耗程度不

同，这也会导致设备维护难度以及维护成本的增加。最后是表现出

设备维护人员专业素质方面的问题。目前水厂中普遍存在电气设备

管理人员的综合素质亟待提高的现状，主要表现在管理人员专业理

论知识、工作经验以及安全常识方面的欠缺，导致没有在设备故障

之前发现征兆和隐患，导致安全事故的发生。此外，这也会造成在

设备管理与维护中出现操作不够规范的问题，这也是引发安全事故

的原因之一，甚至会导致大面积的停水而影响人们的正常生活。

2. 水厂电气设备管理问题的解决措施

针对上述水长电气设备管理中存在的问题，首先要做好点其设

备的日常巡查工作。也就是在应用最为简单的观察法开展对水厂电气

设备的日常巡查工作中，要做好细致和全面巡查，及时发现其中的细

节问题并上报，进而对故障隐患进行解决和排除。同时也可以通过有

目的性和计划性的巡查来开展电气设备的检查工作，预防设备故障的

发生。其次是做好电气设备的定期检查工作。针对运行中不断损耗的

电气设备来说，需要开展规律性和具有时效性的电气设备检查工作，

通过必要的调整和整修来更换其中的易损部件和故障部件，维修其中

存在的故障一你换，结合日常巡查工作实现电气设备运行故障概率的

降低以及使用率的提升，延长其使用寿命。最后就是要做好对管理人

员的培训工作。招聘和选拔具有较高专业理论知识水平的人才，还要

定期做好对管理人员的技能知识培训和安全教育，提高其专业能力以

及责任意识、安全意识等综合素质，实现电气设备管理与养护队伍专

业水平的提升，减少设备运行中的故障概率并延长其使用寿命。

3. 水厂电气设备的保养与维护策略

针对水厂电气设备运行中出现的小故障以及日常的老化和磨损等情况，需要做好有效的保养与维护工作。比如首先要对润滑剂进

行合理选择和应用。通过润滑剂在电气设备中的应用可以有效减轻

其磨损程度并提升其运行效率、延长其使用寿命。尤其是针对水厂

中具有较高自动化程度和较多种类的电气设备来说，需要根据季节

和设备种类的不同来对润滑剂进行合理选择和应用。通过专人结合

不同设备以及气温和湿度的情况对设备应用不同的润滑剂。

其次是保证设备运行环境的适宜性。在电气设备运行中容易受

到运行环境中的温湿度、光照以及空气洁净度等因素的影响，尤其

是电气设备运行中不可避免会产生热量，而如果没有做好散热并且

其运行环境中的温度控制，都会影响其运行效率并可能导致故障的

发生。为此就需要做好对其运行环境中温湿度等因素的在线监测和

及时调整，保证其运行环境的适宜性。

再次是对好设备检修情况的记录工作。针对水厂中的电气设备

需要通过设备管理制度来分配具体的管理人员并对具体岗位的具体

职责内容进行明确。尤其是针对设备检修工作来说，需要设备养护

人员做好设备每次检修工作的具体流程、内容等细节的记录工作，

不仅通过历史数据的汇总和整理来分析设备的运行状况以及故障的

发展规律，而且可以在故障发生时通过对历史记录的翻阅来快速掌

握设备状况并确定故障原因，实现对设备故障的快速排除。为此，

针对不同电气设备则需要开展编号管理，而且在档案记录中需要清

楚记录每台电气设备的初始数据、设备生产日期以及购进和投入运

行日期，还要对每次设备的维护保养以及检修过程进行详细和完整

记录。此外还要通过另外的记录来准确记录设备的实时运行参数，

便于通过数据变化情况来分析和诊断设备运行情况，快速查找设备

运行中存在的异常和故障，并针对性的采取相应的故障处理措施。

最后是做好电气设备的日常预防工作。针对电气设备运行中的

故障表现出来的不可预见的特点，需要提高对电气设备管理工作的

重视，提前做好预防措施来应对可能发生的故障，并且通过预防措

施来减少或避免设备出现故障，从而减少设备故障所造成的损失，

实现水厂运行经济效益的提升，保障水厂工作人员安全以及人们的

正常用水。结语

水厂是直接关系居民正常用水的重要单位，在目前其中所应用

的电气设备数量和种类不断增多的同时，也增加了电气设备的管理

工作量和难度。为此，需要针对繁多的电气设备种类以及不同的设

备损耗程度、人员专业素质不统一和较低等问题，需要加强日常巡

查和定期检查等管理工作，还要做好润滑剂的选择和应用、设备运

行环境的控制、设备检修情况的记录以及日常预防等保养与维护工

作，保证电气设备的稳定运行。参考文献

[1] 肖红晓，孟冬花，闫艳军.水厂电气设备状态检修管理方法研

究[J].中国科技投资，2017（22）.[2] 陈佳斌.水厂电气设备的管理及维护[J].商品与质量，2018，

000（016）：238.

发挥，将高质量的电力供应提供给地铁车辆。参考文献

[1] 张喜龙.地铁牵引供电系统可靠性分析[J].江西建材，2017（13）：205+210.