淺談數碼通訊產品在牽引供電檢修中的應用

李鋒 中國鐵路鄭州局集團有限公司新鄉供電段 材料科

前言

牽引供電是服務于牽引（拖動）車輛工作的一種供電方式。牽引車輛從地方電力系統中引入220（110）KV電源，通過牽引變電所降壓到合適電壓，送至電力機車作為能源、進行作業。現代牽引供電系統隨地方鐵路、電能交通的發展而廣受重視，牽引供電檢修的常見問題、數碼通訊產品的應用進行分析十分必要。

1 牽引供電檢修的常見問題

1.1 工作效率問題

牽引供電檢修的一個突出問題是工作效率不足。如我國部分城市建設地方鐵路和電能交通的時間尚短，對應的牽引供電設備也較少，少數設備損壞后，對應的牽引用電活動即有可能受到影響。同時，牽引供電設備損壞的地點、具體損壞情況也不盡相同，需要工作人員進行現場檢修甚至返廠檢修，整體工作復雜、效率不高。如2018年，河北某地出現牽引供電設備損壞問題，因操作不當，備用設備也出現損壞，檢修工作持續超過14小時，導致當地電能交通在短時間內無法恢復，應在后續工作中謀求解決。

1.2 不可控因素問題

不可控因素是指在牽引供電檢修活動中，因不可預知因素導致檢修工作難以有效進行的情況。如都市軌道交通，往往用于降低公共交通壓力進行建設，牽引供電設備在工作的過程中，可能出現損壞，如果損壞問題發生于早晚交通高峰或擁堵路段，修理人員難以快速到達，問題無法得到及時處理。一些不常見因素導致的牽引供電設備故障，也增加了處理難度，如都市供電系統出現供電量不足的情況，當牽引供電設備操作人員無法第一時間了解該信息，故障的處理檢修也因此無從開展。

1.3 安全問題和其他影響

牽引供電檢修的安全問題，是整體工作的重點環節，此外設備的更新換代以及檢修天窗數目不足、檢修和工作時間沖突等情況，也均會不同程度影響具體工作。如設備因絕緣性能下降、短路等問題導致供電電壓不足，人員在檢修的過程中即便穿戴了絕緣設備，也依然可能遭受點擊甚至受傷（牽引供電設備的電壓一般在20kV以上）。在電車、列車運行的過程中，檢修工作無法展開，為保證作業安全、避免問題惡化，又需要電車、列車停運，也帶來了交通工作方面的困擾。

2 數碼通訊產品在牽引供電檢修中的應用價值

2.1 提升工作效率和安全性

數碼通訊產品應用與牽引供電檢修中，其直接價值之一是提升了工作效率和安全性。如將數碼通訊設備放置于牽引供電設備處，實時了解其工作參數。當牽引供電設備出現電壓不足的問題，工作人員可通過數碼通訊設備就該問題與檢修人員進行商榷，直接數碼通訊設備收集所獲的信息并進行上報，供檢修人員進行分析。由于牽引供電設備的故障原因較為明確，有效的實時參數有助于檢修人員初步評估故障原因，指導工作人員進行應急處理，如切斷電源、暫停列車運行等，從而提升牽引供電檢修的工作效率和安全性。

2.2 降低對周邊活動的擾動

牽引供電屬單相負荷，會在電力系統中產生較大的負序電流和負序電壓，而且電力機車的功率因數較低，高次諧波含量較大等都會給電力系統造成不良影響，牽引供電檢修也面臨擾動周圍供電穩定性的問題。同時現有分析表明，牽引供電檢修活動會影響周圍通信。借助數碼通訊產品，上述問題可得到間接應對。數碼通信的高效率可使檢修人員第一時間了解牽引供電設備的異常，即便這種異常的原因尚未確定，也可以通過斷電處理降低對周圍用電和通信的擾動。同時數碼通訊設備參數的可視化呈現，也能幫助檢修人員了解問題概況，快速完成檢修，恢復交通工作。

3 數碼通訊產品在牽引供電檢修中的應用方式

3.1 實時參數收集

嘗試發揮數碼通訊產品的作用，需重視其在牽引供電檢修中的應用方式，相關設備的基本應用方式之一是實時參數收集。牽引供電系統的工作參數往往是固定的，如其工作電壓，一般在20-30kV之間，對應的工作溫度也是固定的，設溫度值為V，則實際工作中的電壓值將圍繞V 出現上下波動，呈現為一個非線性數集的形式：

后續工作中，可利用物理連接方式，將傳感器和數碼通訊設備放置于牽引供電系統表面，對其工作溫度進行實時收集。并以5min為間隔，將收集所獲信息以有線通信的方式傳輸給計算機，計算機根據V值的大小，進行牽引供電設備工作態勢的評估。當V大于Vn時，表明牽引供電設備可能出現過負荷運行、短路等問題；當V小于V-n時，表明牽引供電設備可能出現了斷路和電壓不足等問題。計算機完成問題初步判定后，再借助數碼通訊產品向工作人員（可以是檢修人員，也可以使其他管理人員）發送信息，工作人員則根據對應信息快速完成故障診斷和處理，工作效率和安全性均得到提升。

3.2 持續性數據積累

在實時參數收集的基礎上，數碼通訊產品在的牽引供電檢修中的應用方式還可進一步衍生、優化。如借助累積的實時參數，了解牽引供電設備工作參數的變化規律，作為后續重點問題預防的依托。假定某地持續進行地方交通建設，但早期缺乏工作經驗，不了解牽引供電設備的各類問題、發生原因和處理方式。借助數碼通訊產品進行牽引供電設備參數的實時收集，發現設備多于早間7：00-9：00、晚間17：00-19：00之間出現電壓不足的問題，可知當地供電作業依然存在優化空間，應就早、晚交通高峰的用電問題進行分析，提升輸電總量。

持續性數據收集的應用還包括另一種方式，即故障累積。所有數碼通訊產品投入使用后，可對牽引供電設備故障進行記錄，包括每次故障出現的時間、表現等。如牽引供電設備多發溫度過高問題，表明其變壓部分容量不足，也可能表明內部存在氧化問題，可以記錄所獲信息為參考做針對性處理，發揮檢修工作的長期價值。

3.2 快速信息交互

快速信息交互是數碼通訊產品的典型優勢，也可應用于牽引供電檢修活動中。考慮到牽引供電設備具有較大的電磁干擾，不建議應用無線通信等模式進行信息交流，但在故障產生后，又需要人員進行檢修處理。可改行中繼通信模式，完成信息的初步收集和辨識后，借助有線設備，使其原理牽引供電電源，之后再通過無線模式發送信號，所有牽引供電設備的檢修人員和工作人員，均可獲取對應信息，了解當前牽引供電設備的工作情況。如果通信信息表明設備已經存在問題，獲取各類信息的工作人員也能在第一時間進行處理，提升工作效率。

4 總結

綜上，現代牽引供電檢修的工作壓力較大，以數碼通訊產品為依托，有助于改善現有問題，包括工作效率較低、不可控因素較多等。數碼通訊產品能夠降低對檢修活動對周邊通信行為的擾動，也具有理想的安全性。具體方式上，可借助數碼通訊產品進行實時參數收集、快速信息交互等，服務于牽引供電檢修工作。