列车电力牵引毕业论文

安全是铁路运输永恒的主题，是改革发展的保证，是企业生存和发展的生命线，也是铁路做好一切工作的重要前提。下文是我给大家整理收集的关于2017年铁路安全管理毕业论文的内容，欢迎大家阅读参考!2017年铁路安全管理毕业论文篇1 浅谈高速铁路牵引供电安全管理 摘要：高铁牵引供电安全管理是一项较为复杂且系统的工作，其在确保高铁安全运营方面具有不可替代的地位和作用。因此加强对其的研究是非常有必要的，对此本文分析了高速铁路牵引供电安全管理的相关方面，从而为为高速铁路牵引供电安全技术奠定了平稳发展的安全基础。 关键词：高速铁路;牵引供电;安全管理 1、高铁牵引供电系统的负荷特性及安全管理的特点分析 、高铁牵引供电系统的负荷特性 高铁牵引供电系统的负荷特性与普通铁路存在着非常明显的区别： (1)负荷波动频繁。负荷大小与供电臂运行的列车数量、线路坡度及列车运行速度等有关。高铁牵引变电所的负荷会随着两供电臂内列车的数量及其负荷状态随时出现波动。 (2)牵引负荷大。高铁列车具有速度快、高峰时段密度大等特点，而空气阻力会随着速度提高成倍增加，此时的列车牵引力需要克服空气阻力运行，这使得牵引负荷较大，高速列车单车电流可达600～1000A，而普速列车电流一般不大于300A。 (3)高铁列车在高速运行的过程中，常常需要克服空气阻力行进，如果列车想要维持高速行驶，就必须持续从接触网获取电能，这使得列车本身的负载率相对较高，并且受电时间较长。 (4)功率因数高。采用交-直-交动车组，功率因数在以上。 、安全管理特点 高铁牵引供电安全管理的特点主要体现在以下四个方面： (1)动态性。高铁的牵引供电负荷具有非常明显的移动性和不确定性，并且负荷常常处于不平衡的状态，这使得各种安全问题的发生存在动态变化，一旦出现行车事故或是供电间断，势必会造成巨大的经济损失和严重的负面影响。 (2)反复性。由于牵引供电设备全部设置在露天的环境当中，设备的运行受温度变化和气候条件的影响相对较大，从而使得季节性安全问题反复发生。 (3)复杂性。牵引供电系统的接触网具有非常明显的复杂性，如环境复杂、气候变化无常、没有备用设备等等。 (4)独特性。高铁牵引供电的冲击性负荷非常频繁，且谐波含量较大，同时运行环境的污染也比较严重，这对牵引供电安全管理提出了较高的要求。为此，必须采取有效的措施提高牵引供电安全管理水平，这对于确保高铁安全、稳定、可靠运营具有非常重要的现实意义。 2、牵引供电系统面临的主要安全问题 目前牵引供电系统面临的主要问题有：谐波问题、负序电流问题、功率因数问题、机车过分相问题、接地问题、继电保护问题、弓网关系问题、绝缘配合问题、电磁兼容问题。 1)谐波电流注入供电系统将会对通信系统、控制系统的可靠性带来不利因素，降低用电设备的运行效率。 2)负序电流可以降低用户电能的利用率，引起用户旋转电机转子表面温升过高。 3)机车过电分相时中性段断电出现过电压现象，过电压水平有时能达到击穿接触导线绝缘子的数值，出现的电弧有可能烧损接触网吊弦;机车重新带电时，出现过电流现象，过电流水平可达到机车正常运行电流的5~7倍，过流有可能损害设备的正常寿命、影响继电保护动作正确性。 4)接触网系统是无备用系统，机车通过受电弓与接触网滑动连接，取得电能。机车在运动过程中，存在不同方向的振动，这些振动通过受电弓传递到接触网，接触网随之振动。良好的弓网关系是接触网振动特性和受电弓振动特性一致，两者之间为一个随动系统，使接触网和受电弓保持良好的接触。 5)高压设备的带电部分与设备外壳、大地之间需要绝缘，不同电压等级、不同相别的高压设备之间也需要绝缘。绝缘配合，就是在一个供电系统中，由于存在众多的绝缘部分，通过对各部分绝缘水平(耐工频电压、冲击电压能力)的选择，在满足系统绝缘水平要求的前提下，达到一个技术指标和经济指标的合理水平。绝缘配合问题是近年来电气化铁路研究的重要课题之一，之所以引起重视，是因为在不同的环境下，如果不考虑绝缘配合问题，接地技术措施的应用难以达到预期效果。 3、影响牵引供电系统安全的主要因素 影响牵引供电系统安全可靠的主要因素可分为设备因素、供电质量因素、外部影响因素、系统运行因素、管理因素等几部分。在每部分大因素当中还有很多小因素，本文主要将各类影响因素列表如下，见表1： 表1牵引供电影响的因素 4、加强牵引供电安全管理的措施 现代社会，高速铁路已经成为一种先进、重要、快速的运输手段，保障牵引供电系统的正常运转非常重要。 、强化高速铁路专业人员技能，提高安全技能 想要达到电气化高铁牵引供电体系的安全要求，确保电气化高铁运行的安全有效进行，保障牵引供电体系的正常化运转，一是强化高铁安全专兼职人员培训。组织安全管理人员培训班，进行安全法律法规、安全管理技能知识培训，促进高速铁路牵引供电的安全管理。二是组织高铁维护人员的培训班，加强安全管理知识学习，提高其安全技术能力;定期组织高铁技术业务研讨班，分析维护高铁安全工作中存在问题，提出解决问题的思路，使各班组安全管理的经验、教训资源共享，达到共同提高的目的。三是强化员工的高铁安全意识培训。将安全培训与培训基地建设相结合，将员工培训与安全培训相结合。将安全培训内容纳入员工技能培训的课程中，一体培训、一体考核，严格安全培训准入制度。 、增强过程监控力度 对于工作人员的管理要加大监控的力度，若遇到问题，必须及时进行改正，避免后期再在同样的事情上犯错误，继而产生不必要的损失。同时加大考核力度，一定要对工作人员进行定期或者不定期的考核，一定要保证工作人员不能怠慢工作，用严格的规范标准要求自己，出现问题时，在尽量减少损失的前提下，保障问题的圆满解决，追究问题人员的责任，提高工人人员的警惕性、工作的严谨性，这是保障安全的重要手段。 、增强创新管理意识 对人员的管理方面，要注重不断增强创新意识，加强管理制度的规范性，不断更新管理条例，运用新的管理手段增强团队意识，还要注意在不增加劳动强度的大前提之下，提升管理的水平和电气化高铁牵引供电体系的安全性以及稳定性，进而使机车的营运质量得到提升。 、规范完善台账精细化管理 规范和完善各种设备台账履历，梳理细化设备台账格式和内容，做到及时更新，使台账具有可追溯性和时效性。对设备发生的变化，要明确台账更新的流程和相关责任，以点带面，提高高速铁路安全技术资料管理水平。 、提高牵引供电设备质量 想要达到电气化高铁牵引供电体系的安全性和可靠性，就要利用先进的装备、信息化手段不断加强管理，保障设备的安全性，例如在高铁运行的牵引供电系统的管理过程中，可以采用SCADA系统(数据采集与监视控制系统)对现场的运行设备进行监视和控制，进而逐渐提升设施的安全性和可靠性。为了确保没有工作人员值班依然可以正常营运，在体系里可以使用远动视频装备来进行管理，这样不但可以保障机械的正常运转，还能够有效减少人力资源的浪费。同时还可以运用电阻测试仪、红外成像等高科技设备进行监控，这对于提升设施的监测标准和确保营运的有序性及安全性都是非常重要的。 提高“天窗点”设备检修利用率 接触网设备的检修维护主要利用列车运行途中不铺化列车运行线或调整、抽减列车运行为营业线施工和维修的时间进行。成立组织机构，加强领导，逐级负责的原则，制定“天窗”管理办法，用制度约束落实，加大天窗管理、认真考核天窗兑现率，使天窗利用率达到100%。同时加强设备检修，考核设备检修，提高行车设备运行质量 。 绝缘清扫 为确保高速铁路牵引供电设备在雪、雾等恶劣天气下的正常运行，防止出现大面积绝缘子污闪。根据所建立高速铁路重污区台帐，合理组织人员进行绝缘清扫，按照瓷质绝缘子必须进行一次人工清扫，复合绝缘子采用小型水冲洗机、水冲洗列冲洗，水冲洗作业漏冲洗的绝缘子进行人工清扫的原则。一是瓷质绝缘子采用停电人工清扫结合带电水冲洗列冲洗。二是复合绝缘子采用停电小型水冲洗或带电水冲洗列冲洗。水冲洗作业漏冲洗的绝缘子要补充进行人工清扫。做到一片不漏、一棒不漏、不留死角。 主导电回路测温 根据设备运营单位制定测温计划，并结合设备的实际运行情况利用测温仪器对牵引供电设备主导电回路、接续点、上网点、电缆接头线夹等处所进行检测，参照所测环境温度和设备温度进行对比，及时发现设备隐患，预防设备故障，确保牵引供电设备安全运行 检查补偿装置及线岔卡滞、坠砣a值超标、线索张力过大、电连接及隔开引线过紧过松、上网点连接状态不良、附加导线间距不足、附加导线对地距离不满足规程要求等安全隐患，组织设备管理单位通过步行巡视、上网检查、添乘巡视等方式对线索驰度进行检查。 根据高铁速设备的特点和季节天气的变化，要有针对性的开展防鸟害、危树整治、防洪、防雷击、防风、防冰柱、防寒、防断、防磨、电缆等专项检查，通过开展专项检查，全面提升高速铁路设备运行质量。 、编制事故应急预案 由于牵引供电系统本身的特殊性，常常会出现各种突发性事故。为此，必须编制科学合理、切实可行的安全应急预案，这是处理突发事故的根本保障。一是完善抢修预案，对抢修预案进行模块化管理，制定各种突发情况下的具体安全应对措施。二是有针对性地制定演练项目，将非正常应急处置纳入常态化管理，增强应急处置的实效性。三是定期组织应急演练，要按照“一处一案、一事一案”的要求，全面提高抢修效率，缩短抢修时间;不断提高应急抢修能力。四是是对抢修工料具，储备的应急物资进行经常性的检查、维护、保养，确保其完好、可靠。 、加强接触网的全面管理 接触网因为是大型的现场定制工程组合的设备设施，他的性能和安全可靠性是否能完善的发挥，完全取决于设计制造和现场施工。所以应做好建设和管理的各个环节，来保证此设施的安全稳定。 总之，牵引供电系统是电气化铁路的重要的组成部分，确保其安全是非常重要的，因此需要引起我们的重视，对此本文分析了高速铁路牵引供电安全管理，以期提供一些借鉴。 参考文献 [1]曹江华.浅谈高速铁路牵引供电安全管理[J].西铁科技,2014,02:17-18. [2]戚广枫.高速铁路牵引供电安全技术发展及展望[J].中国铁路,2012,11:18-21. [3]王蔚.高速电气化铁路牵引供电安全管理研究[D].西南交通大学,2011. 2017年铁路安全管理毕业论文篇2 浅谈铁路中间站安全管理 【摘 要】随着铁路改革和发展，铁路技术设备装备水平日益提高，列车速度提高、行车密度增加、牵引质量加大，面对新时期运输组织变化给安全管理带来的新情况、新变化、新问题，表现出了不适应当前改革发展步伐加快的节奏，安全管理面临着诸多问题，如何解决新时期铁路中间站安全管理，从安全风险管理的新思路入手，进行了有益的探讨。 【关键词】中间站;安全;风险;管理 安全是铁路运输永恒的主题，是改革发展的保证，是企业生存和发展的生命线，也是铁路做好一切工作的重要前提。积极探索高速、重载、新形势下的铁路安全管理是每一个管理者重要的职责。中间站作为铁路车务站段管辖的最基层群体，是铁路运输的重要环节，在保安全、保稳定、保畅通方面有着非常重要的作用。铁路部分中间站均处在地理位置比较偏僻的地方，远离机关，环境较差、交通不便、生活困难，诸多困难因素叠加，给中间站管理带来很大难度，因此，搞好中间站的安全管理工作是我们当前需重点研究解决的课题。 1.中间站管理存在的问题 安全工作缺乏高标准。 高标准是做好工作的前提和基础，既是目标要求，也是质量要求;既是源头性要求，也是结果性要求。一些中间站之所以没能实现安全目标，甚至在安全上打了败仗，关键就是标准不高，满足于过得去，不求过得硬，使本车站的安全工作在低水平上徘徊，许多问题发展成顽症，同类事故反复出现。具体表现在：一是标准认识模糊不清。尽管这几年我们反复强调标准问题，但直至现在，一些干部职工对作业标准、技术标准、设备标准含糊不清，高标定位成为了一种口头禅。二是标准执行不够彻底。经过多年的整章建制，从路局到站段已形成了一整套安全管理制度标准，在确保运输安全中发挥了重要作用。但在日常工作中一些中间站缺乏执行制度标准的严肃性、自觉性、持久性，不按标准办事，结果引发了事故。 人员素质不适应 近年来，随着铁路体制改革的不断推进，新技术、新设备的逐步投入使用，再加上培训教育机制跟不上，导致整体职工素质已越来越不适应新形势下安全运输生产的要求。一是有些站长已跟不上新的管理步伐，新的管理知识贫乏，新技术知识掌握的不深，不能更好的指导车站各岗位的作业，造成车站关键作业把控不住。二是有些职工没有牢固树立“安全第一”思想，安全意识淡薄，责任心不强，作业行为不规范;技术业务水平较差，特别是新技术知识掌握的少，非正常情况作业应急处置能力不强，习惯性作业比较普遍，简化作业程序用语，违章作业习以为常，给安全生产造成一定的安全隐患。 安全管理不适应 长期以来，受传统管理的影响，安全管理还停留在固有的管理模式上，管理往往还是粗放式的、静态的、被动式的，没有做到与时俱进，安全风险管理还基本上是初浅的，管理方法还比较简单，缺乏预见性，管理思路没有理清。主要表现在：①管理理念落后，主动管理滞后，不能严抓细管，有部分站长存在“不出事故就是安全”的片面认识，淡化了预防为主，消除隐患的思想;②有部分站长缺乏进取精神，好人主义和形式主义严重、作风漂浮、责任心不强，对职工违章作业、简化作业程序视而不见，使职工在作业中养成了习惯成标准的风气;③站长一日工作发挥得不好，对车站的班前点名及交接班会抓得质量不高，甚至有的简化交接班会，深入各岗位检查作业情况没有抓住主要问题，表面化现象较多;④不注重技术业务培训学习，应付多，解决实际问题的少，基本上是流于形式;⑤安全隐患的超前防范落实的较差，关键作业程序控制乏力。 安全风险管理控制不力 有些站长对安全风险管理思路不清、认识模糊，缺乏科学管理手段，只重视结果，不重视过程。一是对自站的关键作业，特别对特殊时期及阶段的重点工作不能及时的进行排查，更缺乏超前研判的能力，对排查出的风险源点的针对性控制措施制定的也不严谨、不细致，缺乏可操作性。二是对各项作业的关键部位和环节控制不力，不能认真落实规章制度和作业标准，把不住重点，如施工作业组织、非正常情况接发列车、调车作业、停留车防溜和接发有特殊要求的列车不能严格按规定进行卡控关键作业程序，对反复出现的惯性问题，纠偏力度小，跟踪落实差，构成对安全生产的严重威胁。 2.提高车站安全管理控制能力的几点建议 车站安全管理，主要是指在车站各个生产过程中，通过采取各种安全措施，严格执行规章制度和作业标准，遵守劳动纪律和作业纪律，强化过程作业控制，消除不安全因素，从而防止发生人身伤亡事故和行车事故的一系列实施和监督手段。 提高人员素质，打牢安全基础 安全生产是一项复杂的系统工程，要搞好这项系统工程必须打下一个牢固的基础，这个基础就是人员素质。只有人员素质不断提高，才能不断适应铁路发展的要求，安全生产才有可靠地保证。 中间站站长既是中间站安全管理的组织者，又是安全生产活动的指挥者和普通参与者。中间站的安全工作是经常的、大量的、细致的，这些工作都离不开站长，同时站长还必须亲自参与并监控特殊情况下的关键作业程序，中间站站长本身的素质如何，对整个车站的安全生产管理有举足轻重的影响。为此，提高中间站站长的综合素质至关重要。车务站段应加强中间站站长的培训管理，注重培养后备站长，给他们提供一个提升的平台，必要时可引入竞争机制，选拔出称职合格的中间站站长;同时可组织各站站长走出去、请进来，互相交流学习，拓宽思路，取长补短，博采众长，有效提高他们的管理水平和技术业务水平。 随着技术设备装备水平的不断提升，行车组织的变化，对行车主要工种人员的技术业务素质也要求越来越高，不适应新形势下铁路安全运输生产的要求已逐步显现。因此要大力开展技术业务培训工作，创造浓厚的学习氛围。要针对新技术、新设备和新要求，组织形式多样的培训活动，注重实效，选树好技术业务能手和尖子，做到以点带面达到全面提高的目的。通过职工综合素质的提高，真正做到班组管理规范、职工业务过硬、安全有序，从而使安全生产步入良性循环发展的轨道。 加强基础建设，强化班组管理 抓企业管理，首先必须从基础抓起，抓基础也必须从班组抓起，所以班组管理是安全管理的出发点和落脚点。一是根据中间站管理要求，并结合自站实际情况，进一步完善、补充、制定各项管理办法、规章制度和考核制度，重点要加强《站细》的修订完善工作，逐步建立以《站细》为主体，各种作业办法和措施为延伸的规章制度体系，做到规范合理、重点突出、针对性和可操作性强，为安全生产提供制度保障。二是行车班组长既是行车指挥者，又是行车组织者，所以应选拔责任心强、技术熟练、以身作则、敢抓敢管，在工作中能起组织和带头作用的职工为班组长，使班组整体技术业务技能和班组长的行车组织指挥能力得到进一步提升。三是坚持开展班前预想、班中互控、班后分析总结活动，做到针对性的提前预防、作业中互控关键作业程序和班后的滚动提高。四是落实岗位作业标准，提高标准化作业水平，强化自控、互控、联控制度。五是以建设自控型班组为抓手，加强整章建制工作，进一步规范班组管理，落实自控型班组实施办法，培育一支素质过硬、自觉遵章守纪的生力军，为确保安全生产奠定坚实的基础。六是建立安全生产激励机制，实行安全联防经济责任制，落实个人保班组，班组保车站，车站保站(段)的包保责任制，实行层层包保，层层定责，以责考绩，奖功罚过，奖优罚劣，充分调动起全员安全生产的积极性。 加强安全管理，强化作业过程控制 狠抓过程控制，确保安全管理各环节全面受控 所谓作业全过程控制是指在整个作业过程中，所有参加作业的有关人员通过自控，明确控制项目、内容、办法及有关责任人员，实现作业岗位控制和程序控制，使作业全过程的每个环节都置于控制之下，进而保证作业安全质量的过程，所以严格标准化作业也就是作业程序的控制。 过程控制要立足于“预防为主、抓小放大、防患未然、防微杜渐”的理念，变重结果为重过程，变处理为预防。严格执行“自控、互控、联控、监控”制度，坚持以自控为核心，以互控、联控为重点，以监控为关键，对安全实行全员、全方位、全过程的动态控制是安全管理的控制中心，也是安全控制的有力保证。 加强安全风险管理，强化关键环节控制 在铁路运输的生产过程中，某一环节失控都可能导致行车事故的发生，就是说控制与失控同在，安全与事故并存。所以我们要把握安全与事故的内在联系，系统分析，排查研判。要结合自身安全生产的实际，根据本单位的生产组织、设备设施、人员素质的特点，人身安全等风险作为重点，把可能导致事故的管理风险、作业风险、设备风险作为关键，进行全面排查研判，全方位识别风险源和风险点，重点进行有效防控。一是加强重点作业的控制。对车站各项作业过程中薄弱部位、薄弱环节应加强安全控制。如施工作业组织、非正常情况接发列车、调车作业、停留车防溜和接发有特殊要求的列车等均需我们进行重点卡控。二是要加强安全隐患的超前防范，重点抓好苗头性、倾向性和规律性问题的防范和控制，同时要对惯性问题和倾向性问题的整改落实，尽力解决难点、关键问题。 树立安全管理的理念，确保安全持续稳定健康发展 安全生产得之于严，失之于宽。严格有效的管理是确保安全生产的前提。安全管理是个系统工程，涉及到方方面面，要分清主次，抓住主要矛盾，要敢于管理、善于管理。把科学管理的理念渗透到日常工作中，继续深化安全风险管理，按照“问题在现场，原因在管理”的思路，大力强化管理基础，解决重点、难点问题，推动各项安全工作严格落实，确保安全有序可控。 3.结束语 在铁路不断改革发展的新形势下，抓好中间站安全管理至关重要。面对中间站诸多实际困难，应进一步理清管理思路，以大力推进安全风险管理为突破口，加强风险排查、研判和控制。以加强安全源头管理、强化现场作业控制、严格安全检查监督为手段，采取针对性的控制措施，确保中间站运输安全生产的健康发展。 猜你喜欢 1. 铁路安全管理论文 2. 铁路施工安全论文 3. 铁路运输安全管理论文 4. 地铁安全管理论文

电力机车在我国的国民经济和社会发展中起着大动脉的作用，同时对国家经济持续增长和社会安全所起的作用也是其他运输方式所无法替代的。下面是我整理的电力机车新技术论文2500字，希望你能从中得到感悟!

电力机车新型智能真空主断路器的研制

[摘要]针对现有电力机车主断路器的不足，研制一种新型电力机车真空主断路器，以“1+1”方式安装，在某主断路器发生故障时，司机可通过开关切换到另一台主断路器，保证机车不因为主断路器故障而发生机破。

[关键词]“1+1” 电力机车 智能 真空主断路器

主断路器是用来接通和分断电力机车的高压电路，是机车的电源总开关，同时，当机车发生故障时它又可迅速切断机车总电源以保护其他设备，是机车最主要的保护装置，所以主断路器具有控制和保护的双重功能，其可靠性直接影响机车的安全运行。

目前，电力机车安装的主断路器分空气断路器和真空断路器。由于空气断路器结构复杂、故障率高而不被新型机车采用，但普通真空断路器也存在绝缘强度薄弱等不足，

因此我们于2008年9月立项研制一种电力机车新型真空主断路器，以“1+1”安装方式，即两台主断路器安装在同一底座上，控制装置也相互独立。实现一台机车上有两台主断路器交替工作，避免因单台主断路器发生故障而引起的机破，保证机车安全运行。

1设计思路

两台主断路器、两套装置

目前，电力机车上主断路器只有一台，无论是空气断路器还是真空断路器，在运行中一旦主断路器发生故障，则机车只能停止运行等待救援。因此我们设计增加一台主断路器，当一台主断路器发生故障时可以有另一台替代使用，确保机车正常运行。同时为了不过多地改变机车原有的构造和尺寸，我们设计将两台主断路器放置在同一台底座固定板上，以便于安装。

采用真空灭弧

为提高主断路器的使用寿命和减小主断路器的体积，我们取消原空气断路器的隔离开关，并把灭弧室改用真空灭弧室。真空灭弧的电性能和机械性能高，绝缘强度比大气的绝缘强度要高得多，同时由于采用真空灭弧，所需的间隙很小，可以实现提高使用寿命和减小体积的设想。

采用永磁机构

为保证主断路器分合闸动作的可靠性，我们将传统的

电空机械装置改成永磁机构，使整个操动机构结构简单可靠、工作寿命长、操作功率小、作用特性与断路器的反力特性很好匹配，且能做到合闸速度较小而分闸速度较高的理想结构。

2结构和原理

“1+1”电力机车智能真空断路器以底座为界，分为高压和低压两部分。高压部分位于机车顶部，由引出线和断路器主体组成。低压部分由永磁机构和智能控制装置组成。永磁机构的运动部件只有一个，具有合闸、分闸两种状态。永磁机构的拉杆带动真空灭弧室作直线运动。

图3新型智能真空主断路器结构示意图

灭弧室单元由长寿命真空灭弧室和复合绝缘材料组成，通过固体绝缘密封技术和连接件组成一体，永磁机构通过连接螺杆直接安装在开关体上，通过控制得电动作，控制连接螺杆上推和下拉。合闸时，连接螺杆上推，压动开关体内绝缘拉杆，带动触头弹簧和传动件，使真空灭弧室动触头闭合，并以恒定压力压紧，使动静触头紧密接触;分闸时，连接螺杆下拉，同样通过开关体内绝缘拉杆和传动件拉开灭弧室动触头，使开关打开。在开关动作的同时，安装在永磁机构上的联锁拨杆同时上下移动，带动直线凸轮，使联锁开关打开或闭合。

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ―磁力线分布图;

①―静铁芯;②―动铁芯;③―合闸线圈;④―永久磁铁;⑤―分闸线圈;⑥―导向轴。

永磁机构处于合闸位置，永久磁铁产生的磁力线如图中Ⅰ。这时，下部磁路磁阻远大于上部磁路，动铁芯②保持在合闸位置。分闸时，分闸线圈⑤通电，分闸线圈中的电流产生磁场，其磁力线方向如图中磁力线Ⅱ。分闸线圈在上部工作气隙产生的磁场方向与永久磁铁所产生的磁场方向相反。当分闸线圈中的电流达到某一值时，机构上端的磁力线被抵消殆尽，动铁芯开始在触头簧(或分闸簧)及少量电磁力的作用下向下运动。随着底部气隙的减小，气隙磁阻也逐渐减小，当下部气隙的磁感应强度远远大于上部气隙的磁感应强度时，动铁芯向下将呈加速运动。当动铁芯运动至行程一半后，线圈电流和永久磁铁产生的合成磁场，其方向是向下的，于是，又进一步加速了动铁芯的运动，直到断路器分闸到位。断路器分闸到位后，连锁装置将信号返回控制器，自动切断分闸线圈⑤中的电流，动铁芯保持在分闸位置上。

3各部件的设计

灭弧室的设计

普通真空灭弧室还不能直接应用到电力机车上。因为普通灭弧室的寿命为1万次，而电力机车上断路器分合动作频繁，1万次的寿命使用期限也就一年左右，所以我们采用双断口串联，可提高分断高电压的能力;触头间距为小开距，可极大地提高灭弧室的寿命。为了保证断口同步断开，设计采用特殊的传动机构，使不同步度小于1ms，小于2ms的安全值。另外，我们还采用特殊结构的波纹管，以配合小开距，使灭弧室的寿命>30万次。大量的动态分析试验证明，本文所述的真空断路器的机械寿命达到20万次以上。

我们设计分断最大短路电流为10kA，但灭弧能力为20kA，实际裕度为l倍之多。灭弧室中，动静触头材料选择铬铜合金，截断电流为5A以下，可有效防止操作过电压的发生。

操作机构及传动的设计

在各种条件下都应可靠地分、合闸，是主断路器对操动机构的基本要求之一。目前广泛使用的操动机构有电磁、弹簧、气动、液压电动，但其机械故障率占主断路器总故障的70%左右。为此，我们采用无磨耗件精密型永磁机构，不但保证了主断路器长期动作的可靠性，而且满足主断路器分、合闸及灭弧特性要求。灭弧室需要的闭合力为1000～1200kN，永磁机构闭合力设计为3300kN，足以确保机构的正常动作，传动中的触头弹簧寿命>500万次，机构动作安全可靠。

我们采用钕铁硼(Nd-Fe-B)永磁体，因为它有高的剩余磁感应强度，Br可以达到(退磁曲线上磁场强度H为零时，相应的磁感应强度，也成为剩磁)以及高的矫顽力，使永磁体很不容易退磁。永磁机构的压力和触头压力相比，留了100%的裕量，以保证足够的安全性。

永磁机构通过电磁机构和永磁铁的特殊结合实现传统机构的功能，电磁线圈和磁路为静止机构，只要设计合理，没有外力破坏，一般它不会损坏。大量试验证明，只要选材合理，精心设计，永磁机构本身机械寿命可以达到100万次以上。

永久磁铁与分、合闸线圈相配合，较好地解决了合闸时需要大功率能量的问题，因为永久磁铁可以提供磁场能量，作为合闸之用。永磁机构工作时，只需瞬时供电，一般小于60ms，在分、合闸状态时，线圈没有电流通过，保持力由永磁铁提供，不再消耗能量。这就使我们可以减小合闸线圈的尺寸和工作电流。因此，永磁操动机构可以做到真正意义上的免维修、少维护、长寿命。

绝缘设计

高压开关的绝缘设计至关重要。由于车顶空间的限制，绝缘距离不能很大。电瓷绝缘材料绝缘优良、价格便宜，但联接须采用金属连接件，体大物重，不耐碰撞，内外温差大时容易开裂。根据电力机车上的使用环境条件，我们选用粘接力强，机械强度高，有较高的耐寒、耐热、耐化学稳定性的APG工艺复合绝缘材料，双断口上进上出，在空气湿度100%饱和情况下，空气间绝缘距离>400mm，电压等级，外爬距、内爬距，对地耐压80kV/lmin，断口间耐压85kV/lmin。APG工艺复合绝缘材料与水不亲和，可防止因雨水绝缘放电，从而有效地防止瓷瓶放电事故的发生。

智能控制器及联锁设计

永磁操动机构必须在控制器的驱动下才能实现开关的分合操作，因此，控制器的性能优劣对断路器的性能有很大的影响，要保证断路器的可靠工作，就必须要有一个可靠的控制器。

系统组成的原理

智能控制器主要由5部分组成：电源模块、输入模块、输出模块、CPLD智能控制模块、驱动模块。我们采用复杂可编程逻辑器件CPLD作为智能控制部件，借助于计算机，在EDA工具软件quartus II平台上，以硬件描述语言VHDL为系统逻辑描述手段，自动完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合、结构综合、以及逻辑优化和仿真测试，直至实现规定的电子线路系统功能。这种纯硬件的实现方式在工作可靠性方面有很大的优势，这是因为硬件电路不管受到什么干扰，其电路结构不会发生变化。采用EDA技术的全硬件实现方式，由于非法状态的可预测性以及进入非法状态的可判断性，从而确保了从非法状态恢复到正常状态的各种措施的可行性。

可靠性设计

电磁兼容性设计

永磁操动机构在运行中由于开关大电流而产生很大的电磁干扰，永久磁铁和线圈均会产生很大的磁场干扰，另外，开通和关断过程中，电容充放电亦会产生幅值很大的脉冲电压和脉冲电流，会通过电源通道耦合到控制器自身，所以抗干扰问题对于控制器来说非常重要。我们在设计中采取的措施主要有：①电源输入加有性能优良的电源滤波器，可以防止通过电源线的传导干扰;②专用芯片通过光电电路完全与外部I/O部分隔离，以保证专用芯片安全运行;③模拟电路滤波和专用芯片数字滤波同时使用，确保不会发生误动的情况;④电路板精心设计，精心布线，避免线路之间的串扰。

电力电子电路的可靠性设计

电力电子电路是控制器的另一个关键部件，它的负载是一个大的电感，在开通和关断过程中会产生很大的动态dv/dt，加之工作电流很大，使器件有可能同时受到大电流、高电压和寄生电容中的位移电流的作用，所以确保这部分电路稳定可靠的工作亦很关键。

①在设计中使用抗冲击能力强、dv/dt性能好的IR公司生产的IGBT和IGBT控制芯片;

②精心设计电路参数,反复测试，保证输出波形好;

③精心设计和调试吸收电路，保证驱动电路稳定工作;

④过流保护电路，确保电力电子电路的安全运行;

⑤为防止长时间通电，采用的控制算法是：正常时采用最短时间与开关位置信号控制，在位置信号失效时采用最长时间控制。

智能自诊断、自检测设计

控制器采用全硬件状态机作为整个系统的工作调度，这就使其可以充分发挥全硬件电路容错技术的优势，在运行中可以对各种状态进行跟踪，可以监视各种非法状态，由非法状态转入正常状态只需要几个微秒，因而不会因进入非法状态而对系统造成影响，确保在运行中不会出现死机现象，即确保控制器永远保持在运行状态。

零位断合

利用电子操控计算机的多余功能和精密性永磁结构优势，设计零电流打开和零电压闭合的智能控制技术，即适时采样，计算发令，自适应修正等，使断合点在零位正负2ms以内。经模拟试验表明，该项技术达到了预期效果，较好地抑制了过电压的产生。

传动关节点的固体润滑技术

为了使断路器实现其真正意义上的少维护、不检修，甚至不维护，断路器的几个转动关节，采用了二硫化铝加石墨的固体润滑技术，寿命试验的结果基本达到了预期的目标。

4主要技术指标

工作电压：AC25kV;最大工作电压：AC30kV;

工作电流：ACl000A;最大工作电流：AC1250A;

工作频率：50Hz;

额定短路开断电流：ACl0kA;

额定峰恒耐受电流：;

最大开断电流：AC20kA;

控制器工作电压：DC110V;

开关动作反应时间：≤20ms;

开关动作时间：≤50ms;

开关动作控制器永磁机构通电时间：≤25ms。

5执行标准

TB/(机车车辆电气设备、第四部分，电工器件交流断路器规则)

TB/T2055-1999(机车真空断路器技术条件)

TB/T3021-2001(铁道机车车辆电子装置)

GB/(电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验)

6主要技术特点

①采用先进的复合绝缘材料，具有抗老化、防紫外线、高强度及优良的电气绝缘性能;

②断路器主体采用先进的APGP注射成型工艺加工技术;

③专门研制的长寿命的真空灭弧室;

④国家专利技术的永磁操动机构;

⑤开关内部结构简洁、稳定性好;

⑥可靠性高;

⑦与机车原有主断路器有互换性。

7结束语

“1+1”电力机车智能真空主断路器于2009年5月19日在福州机务段的SS3B4045机车上安装试用，运用至今仅出现过一次真空断路器控制预备中间继电器联锁线断，导致继电器不得电，机车无压无流。但正因为这种断路器有两台断路器，运行中司机通过切换，启用另一台断路器，照常运行，回段处理，不造成机破。这也正体现了这种断路器的优越性。

浅析电力机车空转原因及处理

[摘 要]本文通过对电力机车空转故障分类、故障原因、故障判断检测以及故障处理方法进行分析，为保证机车运行安全，确保铁路提速和重载牵引能够顺利进行提供一定的理论依据。

[关键词]电力机车 空转故障 处理方法

中图分类号：U269 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2016)07-0330-01

铁路在我国的国民经济和社会发展中起着大动脉的作用，同时对国家经济持续增长和社会安全所起的作用也是其他运输方式所无法替代的。随着机车运行速度的提高和牵引定数的增加，机车出现空转故障的几率越来越大，对机车安全运行的影响也越来越明显，因此，完善机车控制系统和提高乘务员操作水平，防止机车空转故障的发生，是保证机车运行安全，确保铁路提速和重载牵引能够顺利进行的关键所在。

1.电力机车空转现象及防空转系统

空转故障分类

轮对产生的轮周牵引力大于轮轨间的黏着力时车轮就会发生空转。根据机车实际运用中空转故障发生的情况，机车空转故障分两类：一是非正常空转，即大空转或真空转，恶化后会导致轮轨擦伤：二是正常空转，即假空转，及时采取人工补砂的措施会有明显的效果。

防空转系统

电力机车电子柜或微机柜均设置了微机防空转系统，该系统是以提高黏着利用率及防止大空转为主，允许一定程度的微小空转。当轮对空转趋势达到一定程度，就将相应的电机电流高速大幅度削减，可使空转很快得到抑制，然后再以一定规律恢复牵引电流。

2.电力机车空转故障的原因分析

正常空转的原因

(1)机车转向架到司机室端子排的光电传感器接线断路或绝缘破损，引起速度信号异常，导致假空转。

(2)光电传感器故障引起假空转。电力机车上目前使用的光电传感器大部分是TQG15B型传感器，当传感器芯片烧损或绝缘破损、传感器引出线绝缘破损，线路断路、短路或接触不良等，瞬间无速度信号输出或速度信号受干扰，都会引起假空转。

(3)光电传感器接线盒进水，引起线路接地或短路将导致假空转。

(4)电子插件故障。防空转系统电子元件超出使用寿命期限，造成插件程序故障。

非正常空转的原因

(1)电力机车轮缘喷油装置喷油量太大、线路道岔油润过多等也会引起机车真空转，伴随空转灯亮、撒砂、减载等。这种情况下，机车检修部门应适当调节轮缘喷脂装置的喷油量或改为干式轮缘润滑装置，防止真空转。

(2)司机操作不当。电力机车在运行中，司机操作不当，手柄指令过高，容易发生真空转。因此，机车在雨天或坡道上起车或行驶时，指令不应一次给得太高，当速度起来后再继续追加电流。当发生真空转或滑行时，司机应适当降低手柄级位，待速度起来后再追加电流，抑制真空转发生。

3.电力机车空转故障判断及检测方法

一般故障的显示

机车在运行中遇到启车加速、持续大坡道大电流运行、过岔区、曲线运行、轨面有油、冰、雨、雪天气经常会发生空转、滑行或电流电压波动等现象，机车乘务员可采取人工补砂的措施。发生大空转时，空转灯亮、自动撒砂、电流电压波动频繁，而且电流电压波动弧度大。发生小空转时有时空转灯不亮、不下砂，只是电流电压在小范围内波动。这种情况下，机车乘务员只需切除电子柜上方或微机防空转上的“空转保护”开关即可或将电子柜倒B组维持运行即可让防空转系统正常保护动作。

机车进行库内检测

机车在运行中发生空转故障回段报修时，可利用光电传感器动态检测仪。光电传感器动态检测仪简单来说是一个在机车静止的状态下，能给光电传感器提供均匀的速度信号，并且能实时观察速度及频率大小、变化情况，速度信号输出波形的检测设备。利用该设备，可以在库内对机车光电传感器及相关线路进行检测，可以较准确地判断出造成空转故障的故障点，并在库内做相应的处理，大大提高了处理空转故障的效率，同时减少了机车试运行，减少了检修或技术人员跟车处理的次数，节约了人力资源，提高了机车的运用效率。在库内进行检测无结果的就要跟车用便携式示波器进行动态检测。

跟车进行动态检测

由于机车在运行中产生剧烈振动，使空转保护系统某些线路瞬间接触不良，引起速度信号丢失，从而造成空转，这种情况是极少数的。这类故障在库内机车静止的情况下是很难检测到故障点，因此，必须派人跟车使用携式示波器进行动态检测，另外也可用示波器检测。

4. 空转故障的处理方法

运行中对空转故障的处理

(1)如果是正常空转，乘务员只需及时采取人工补砂的措施就会有明显的效果。

(2)机车电流、速度大于某值，空转、撒砂不止，电流卸载不能恢复，可能是某一速度传感器发生故障，乘务员可根据防空转系统自动查找出故障传感器，自动切除该位置速度传感器，并在插件面板上显示，然后可正常操作机车运行，回段后向检修人员报修。

(3)微机防空转插件板故障可能使电机电流达到某一值而卸载，机车并没有发生空转就发出减载指令，牵引时无恒速控制。此类故障乘务员可通过将防空转故障开关转到故障位运行来判断，如果正常，就可判断为防空转系统故障，回段后报修。

回段对空转故障的处理

(1)机车回段后，检修人员对报空转故障的机车要详细了解运行中的情况，例如空转发生区段的自然状况，乘务员是否采取自诊断功能，是否切除防空转功能等。

(2) 光电传感器信号线故障的检测及处理

若在司机室端子上检测到某轴位传感器信号不良，而光电传感器下车检测又正常的情况下，可以判定为该位传感器的信号线故障。表现在线路断路、短路、接地。可以通过数字万用表进行检测线路的通断，用250V兆欧表检测其线路绝缘状态。确定线路不良时，必须进行换线才能彻底处理。换线时应注意不要损伤插头及线，接线时应按照接线表对应接线，防止接错线。

(3)光电传感器故障的检测及处理

电力机车光电传感器可以通过车下检测设备进行检测，确定传感器故障后，则可更换光电传感器。光电传感器在安装上车时，传感器与轴箱之间要加防水胶垫，同时传感器引出线应斜向下，防止进水，同时要避免引出线过度弯曲。光电传感器接线插头与接线盒插接应牢固，用绝缘粘胶带包扎好，防止进水。

总而言之，能够根据电力机车空转的具体情况，对机车产生空转故障的原因进行正确综合的分析，并提出故障处理方法，可减少因空转引起的机车故障及行车事故发生率，提高机车的运用效率，确保机车运行的安全性。

参考文献：

[1] 王迁.浅谈电力机车的空转故障[J].机车电传动，2009(6)：60-61.

[论文关键词]铁路 电力 远动终端 干扰 [论文摘要]研究分析电磁干扰产生的原因、特点及干扰对电力远动系统的影响，从设计的角度对铁路电力远动监控系统进行抗干扰分析研究。 抗干扰设计是电力远动监控系统安全运行的一个重要组成部分，在研制综合自动化系统的过程中，如果不充分考虑可靠性问题，在强电场干扰下，很容易出现差错，使整个电力远动监控系统无法正常运行或出错误（误跳闸事故等），无法向站场和区间供电，影响铁路行车安全。 一、电磁干扰产生的原因及特点 （一）传导瞬变和高频干扰 1．由于雷击、断路器操作和短路故障等引起的浪涌和高频瞬变电压或电流通过变（配）电所二次侧进入远动终端设备，对设备正常运行产生干扰，严重还可损坏电路。2．由电磁继电器的通断引起的瞬变干扰，电压幅值高，时间短、重复率高，相当于一连串脉冲群。3．铁路电力供电中，特别是现代高速铁路对电力要求都比较高，一般都是几路电源供电，母线投切转换比较频繁，振荡波出现的次数较多。 （二）场的干扰 1．正常情况下的稳态磁场和短路事故时的暂态磁场两种，特别是短路事故时的磁场对显示器等影响比较大。2．由于断路器的操作或短路事故、雷击等引起的脉冲磁场。3．变电所中的隔离开关和高压柜手车在操作时产生的阻尼振荡瞬变过程，也产生一定的磁场。4．无线通信、对讲机等辐射电磁场对远动终端会产生一定的干扰，铁路中继站通常会和通信站在一处，通信发射塔对中继站电力远动终端设备的干扰比较大。 （三）对通信线路的干扰 1．铁路变电所远动终端的数据由串口通信经双绞线进入车站通信站，再经过转换成光信号沿铁通专用通信光缆送至电力远动调度中心，遥信和遥控数据在变电所到通信站的过程走的是电信号，由于变电所高低压进出线缆很多，远动终端受的干扰比较大。2．中继站一般距铁路都比较近，列车通过时的振动对远动终端设备有一定的干扰。 （四）继电器本身原因 继电器本身可能由于某种原因一次性未合到位而产生干扰的振动信号，或负荷开关、断路器、隔离开关等二次侧产生振动信号。 二、干扰对电力远动系统的影响 无论交流电源供电还是直流供电，电源与干扰源之间耦合通道都相对较多，很容易影响到远动终端设备，包括要害的CPU；模拟量输入受干扰，可能会造成采样数据的错误，影响精度和计量的准确性，还可能会引起微机保护误动、损坏远动终端设备和微机保护部分元器件；开关量输入、输出通道受干扰，可能会导致微机和远动终端判断错误，远动调试终端数据错误远动终端CPU受干扰会导致CPU工作不正常，无法正常工作，还可能会导致远动终端程序受到破坏。 三、抗干扰设计分析 （一）屏蔽措施 1．高压设备与远动终端输入、输出采用有铠装（屏蔽层）的电缆，电缆钢铠两端接地，这样可以在很大程度上减小耦合感应电压。2．在选择变电所和中继站电力设备时尽量选设有专门屏蔽层的互感器，也有利于防止高频干扰进入远动终端设备内部。3．在远动终端设备的输入端子上对地接一耐高压的小电容，可以有效抑制外部高频干扰。 （二）系统接地设计 1．一次系统接地主要是为了防雷、中性点接地、保护设备，合适的接地系统可以有效的保障设备安全运行，对于断路器柜接地处要增加接地扁铁和接地极的数量，设备接地处增加增加接地网络互接线，降低接地网中瞬变电位差，提高对二次设备的电磁兼容，减少对远动终端的干扰。2. 二次系统接地分为安全接地和工作接地，安全接地主要是为了避免工作人员因设备绝缘损坏或绝缘降低时，遭受触电危险和保证设备安全，将设备外壳接地，接地线采用多股铜软线，导电性好、接地牢固可靠，安全接地网可以和一次设备的接地网相连；工作接地是为了给电子设备、微机控制系统和保护装置一个电位基准，保证其可靠运行，防止地环流干扰。3．由于高低压柜本身都是多都是采用镀锌薄钢板材料，本身也有屏蔽作用，将高低高柜都可靠接地。4．远动终端微机电源地和数字地不与机壳外壳相连，这样可以减小电源线同机壳之间的分布电容，提高抗共模干扰的能力，可明显提高电力远动监控系统的安全性、可靠性。 （三）采取良好的隔离措施 1．为避免远动终端自身电源干扰采取隔离变压器，电源高频噪声主要是通过变压器初、次级寄生电容耦合，隔离变压器初级和次级之间由屏蔽层隔离，分布电容小，可提高抗共模干扰的能力。2．电力远动监控系统开关量的输入主要断路器、隔离开关、负荷开关的辅助触点和电力调压器分接头位置等，开关量的输出主要是对断路器、负荷开关和电力调压器分接头的控制。3．信号电缆尽量避开电力电缆，在印刷远动终端的电路板布线时注意避免互感。4．采用光电耦合隔离，光电耦合器的输入阻抗很小，而干扰源内阻大，且输入/输出回路之间分布电容极小，绝缘电阻很大，因此回路一侧的干扰很难通过光耦送到另一侧去，能有效地防止干扰从过程通道进入主CPU。 （四）滤波器的设计 1．采用低通滤波去高次谐波。2．采用双端对称输入来抑制共模干扰，软件采用离散的采集方式，并选用相应的数字滤波技术。 （五）分散独立功能块供电，每个功能块均设单独的电压过载保护，不会因某块稳压电源故障而使整个系统破坏，也减少了公共阻抗的相互耦合及公共电源的耦合，大大提高供电的可靠性。 （六）数据采集抗干扰设计 1．在信息量采集时，取消专门的变送器屏柜，将变送器部分封装在RTU内，减少中间环节，这样可以减少变送器部分输出的弱电流电路的长度。2．遥信由于合闸一次不到位或由于二次侧振动而产生的误遥信干扰信号，并且还会产生尖脉冲信号，也可能对遥信回路产生干扰误遥信号。 （七）过程通道抗干扰设计 （八）印刷电路板设计。在印刷电路板设计中尽量将数字电路地和模拟地电路地分开；电源输入端跨接10～100μF的电解电容。 （九）控制状态位的干扰设计 （十）程序运行失常的抗干扰设计 （十一）单片机软件的抗干扰设计 （十二）对于终端至通信站的数字通信电缆加穿钢管，特别是穿越其他电力电缆时，避免和其他电力电缆等同沟敷设并保持一定的交叉距离。 （十三）对于特殊的变（配）电所或区间信号站的环境 （十四）提高远动信息传输的可靠性，在电力调度中心和远动终端之间建立出错重发技术直到住处确认信息为止。