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摘要：本文简要结合高速铁路的供电系统的特点及要求，介绍了高速牵引供电系统关键技术、牵引供变电子系统、接触网子系统在运营维护方面需要改进和完善的技术以及牵引供电系统供电方式等方面技术。
关键字：高速铁路牵引供电技术
0概述
近年来，我国铁路在学习、消化、吸收世界高速铁路先进成熟技术的基础上，系统总结了多年来中国客运专线工程技术、科研试验成果，针对高速铁路的关键技术问题，又进一步开展了研究、试验、验证等的自主创新和各系统集成研究攻关。牵引供电系统采用国内外先进的牵引供电技术，进行系统集成后，全面实现设计速度350km/h牵引供电系统的国产化，形成统一的客专技术标准体系，构建具有自主知识产权的客专牵引供电系统技术平台。
下面就高速铁路供电技术的几个方面进行简单介绍。
1高速铁路的供电系统的特点及要求
⑴高速列车单台车的牵引电流及馈线电流很大，因此要求牵引供电系统有较强的供电能力。
⑵列车速度快，通过供电臂的时间短，供电臂中列车数量少，馈线电流波动大。
⑶高速铁路采用交-直-交机车功率因数高谐波含量低。
⑷列车具有再生制动功能。
⑸弓网关系成为高速成败的关键。
⑹动态特性成为决定因素。
⑺满足高速运行的弓网关系。
⑻满足可靠稳定的供电要求。
⑼满足免维护、少检修、低于自然环境侵害的要求。
⑽动车组自动过分相。
⑾供电能力适应高速度、高密度。
⑿具有综合一体化远程监控能力。
2高速牵引供电系统关键技术
2.1.弓网关系与检测技术
弓网关系是决定受流质量的主要因素。应通过理论与实验研究，确定最佳的悬挂形式、零件材质，确定以硬点和压力为主要检测对象的接触网受流状态评价标准体系。
2.2.自动过分相技术
牵引供电系统电分相环节是制约列车运行速度的瓶颈之一。自动过电分相主要分为三大类：地面开关自动切换；柱上断电方案；车载自动断电过分相三类。
三种自动过电分相比较：
⑴地面开关自动切换型性能指标最高，没有供电死区，速度损失最小，与线路条件无关，是未来最有发展前途的技术方案。
⑵柱上断电方案在通过分相时候，容易因为电感的存在而产生谐振过电压。国外铁路系统以交直交机车为主，过电压现象并不严重，其成功经验，对于我国目前以直流机车为主的铁路现实，借鉴意义不大。并且，这种方案仍然是对器件式电分相的改良，结构复杂，能够基本解决受电弓的拉弧问题，但是不能完全解决硬点的问题，这明显与高速铁路发展的总体趋势相悖。
⑶车载自动断电过分相方案相对与地面开关自动转换和柱上自动控制断电方案，具有投资较少，设备可靠性高，检修维护简单，适用速度范围广的突出优点，是目前最适合我国国情和铁路现实的一种自动过分相方案。
2.3.电能质量与电磁兼容
随着牵引负荷的增长，无功、负序、电压闪变和谐波问题更加突出，这就需要研制新型平衡变压器及研制综合静止补偿装置。
2.4.牵引供电自动化与信息化
牵引供电自动化与信息化是保障电气化铁路安全可靠运行的有效手段。与传统的微机保护+RTU自动化系统相比，综合自动化与信息化具有如下优点：提高牵引变电所的安全、可靠运行水平；提高牵引供电系统的运行管理水平；降低造价，减少总投资；促进无人值班变电所管理模式的实行。
3牵引供变电、接触网子系统在运营维护方面需要改进和完善的几个方面技术
⑴运营维护标准及工艺。
⑵试验标准及工艺。
⑶运营维护和试验用工机具、检测仪器及安全用具，试验周期、标准及方法。
⑷运营维护信息管理系统软件、专用维修检测软件。
⑸运行功能测试的专用检测仪器、专用检测车、软件、方法和标准。
4高速铁路牵引供电方式
电气化铁道根据供电能力的大小、接触网架设环境以及电磁兼容要求等条件，交流牵引供电系统采用不同的供电方式，常用的有直接供电方式、BT（吸流变压器）供电方式、AT(自耦变压器)供电方式和CC（同轴电缆）供电方式。交流电气化铁路对邻近电气设备的电磁干扰主要是由于接触网与地回路对通信线关于大地的不对称引起的。若果能实现由对称回路向电力机车供电，就可以大大减轻对邻近设备的电磁干扰。采用BT、AT、CC等供电方式就是为了提高供电回路对大地的电气对称性。目前我国电气化铁路在对电磁兼容有要求的地段多采用AT、BT供电方式。
高速铁路电力牵引由于可靠性要求高、列车速度高、牵引电流大，要求供电系统的供电质量和接触网受流质量都要高，并尽量减少电分相、电分段的数量。BT供电方式虽然在电磁干扰屏蔽方面性能较好，但由于在接触导线中串入吸流变压器，伴随一个火花间隙，使一个供电臂的接触导线分成很多段，因此会大大影响高速列车运行的安全性及列车速度，电压损失和能量损失较大，供电距离较短，因而变电所间距小，电分相数量多，投资也比直接供电方式大。因此BT供电方式不适合高速电力牵引。
与直接供电方式相比，AT供电方式具有更大的供电潜力，特别是越区供电能力；变电所间距大，可节省电力系统供电线路的投资；减少接触网电分相数量，改善列车运行环境和延长车上设备使用寿命；减少对通信线的干扰，降低通信线路迁改费用；减少电能损失，降低运营成本等优势。
鉴于以上优势，高速铁路电气化一般采用AT供电方式。
5牵引变压器接线和电源电压
对于AT供电方式而言，目前国内外采用的主变压器接线有对顶三角接线、变形伍德桥接线、斯考特接线、V型接线和单相接线等几种。其中单相接线造成的负序影响最大，其余几种接线均可减少负序影响。但从减少接触网电分相数量角度出发，宜采用单相接线，以避免在牵引变电所处设电分相。
为了在采用单相接线的同时，尽量减少对电力系统的负序影响，应尽量避免采用110kV电源供电，力争220kV供电。采用220kV电源电压，系统短路容量远大于110kV，允许承受负序能力也大大增强；同时220kV供电增加了对牵引供电系统供电的可靠性，并节省了电力系统增容改造的投资。目前在电网发达地区，已大量采用220kV电压等级供电。
6高速铁路供电系统与相关专业的接口
高速铁路供电系统内部、外部与相关专业存在多种接口关系。内部存在牵引供电系统与动车组系统间、牵引供电系统与通信信号系统间、动车组系统与工务工程系统间等；外部存在牵引供电系统与公用电力系统间、接触网与外部环境间等。
各子系统间既自成体系、又相互关联，既有硬件接口、又有软件联系，相互依存度和依赖性很高，具有相当的整体性和系统性。
为确保技术体系的完整性和各子系统之间紧密衔接，必须按系统工程理论、加强系统设计、强化系统集成，统一协调监管。
7结束语
对于高速铁路牵引供电系统，为适应高速铁路运行的特点和要求，在技术上还应采用很多先进的技术，特别是高标准、新技术、新工艺等方面需大量的采用，本文仅从上述几个方面进行简单介绍。
随着高速铁路的不断建设，牵引供电系统作为高速铁路的重要组成部分，其地位越来越显得重要。预计不久的将来牵引供电关键技术、自动化水平、设备国产化率、设备的营运可靠性及高速技术的应用等方面将呈现一个全新的局面，达到一个更高的水平。
参考文献
[1]陶乃彬，电气化铁道供变电技术,北京:中国铁道出版社，2010.
[2]林永顺，牵引变电所，北京:中国铁道出版社，2002.
[3]王勋，电气化铁道概论，北京：中国铁道出版社，2009.