0 引言

我国牵引供电系统采用25 kV单相50Hz交流供电方式，从三相电力系统受电，由牵引变压器经牵引网给电力机车供电，电力机车通过受电弓受流，再经过断路器、高压电缆、牵引变压器等一系列高压设备最终将电能传递给牵引电机，牵引电机将电能转化为机械能，驱使列车行驶。但长期以来，电力机车高压电气系统的过电压防护问题一直没有得到很好的解决，以电力机车为例，在电力机车运行过程中，除了恶劣环境造成的外部因素外，各种类型的过电压如大气过电压、谐振过电压、操作过电压等导致电力机车高压电气设备的击穿闪络现象已经成为制约电力机车正常运行的主要原因，避雷器作为电力机车的过电压保护元件，其重要性不言而喻。

从近几年机车避雷器的运用情况看，HXD1型电力机车车顶避雷器发生故障的频次有所下降，但运行中故障仍时有发生。运行中电力机车一旦发生避雷器烧损对地放电后，会引起牵引变电所跳闸，牵引网断电，电力机车无法运行，严重影响铁路系统的运输秩序。因此研究避雷器发生故障的原因，预防和减少避雷器故障对于铁路运输安全具有重要意义。

本文以我国电气化铁路用HXD1型电力机车为对象，首先从高压电气系统结构、过电压防护策略对该型机车进行简要分析，然后通过实测进一步阐述电力机车运行的高压电气环境，分析HXD1型电力机车运行数据，对HXD1型电力机车避雷器故障原因进行分析，并给出了预防和减少避雷器故障的建议。

1 HXD1型电力机车高压电气原理图及过电压防护策略

1.1 HXD1型电力机车高压电气原理图

HXD1型电力机车高压系统主要采用德国西门子的技术方案，在引进外国技术的基础上对其进行国产化改造再创新。图1为HXD1型电力机车高压系统电路结构图，机车车顶设备包括通信用的天线设备和高压户外电气设备，高压户外电气设备既要满足机车电气性能的要求，又要有足够的高压绝缘性能和抵抗风、沙、雨、雪、低温等恶劣自然环境的侵害及雷电过电压袭击的能力。

  

图1 HXD1型电力机车高压系统

1.2 HXD1型电力机车过电压防护策略

电力机车在运行中，有可能承受来自外部雷击的大气过电压，同时也有可能承受来自机车内部电器设备的操作( 如主断路器开闭等) 引起的电压冲击造成的操作过电压，为防止这些过电压损坏机车电气设备，电力机车在主断路器与高压穿墙套管之间装有氧化锌避雷器。

机车通过麻柳-巴山区间时，在松麻和松巴供电臂下，只有试验车HXD1-1189，不存在其他车辆。HXD1-1189机车进入麻柳-巴山区间后，网压峰值有明显增大，谐波含量也明显增加，图3和图4分别为HXD1-1189机车B节机车在正常区间(毛坝关)和谐波最大区间(巴山区间)的网压网流波形以及谐波频谱分布。机车上采集的网压、网流关键参数如表1所示。分析可得，谐波频次主要分布在第51～71次上。且松树坡变电所同一时刻测试松巴供电臂的网压、网流波形，与机车上测试的波形基本吻合，可以确定HXD1-1189机车在运行时与牵引网发生谐振，网压波形畸变很严重，导致避雷器持续承受高频谐波电压，最后导致避雷器故障。

HXD1型电力机车采用单避雷器保护策略。

2 HXD1型电力机车运行测试

2.1 故障概述

在9.22、9.23、9.24、9.27有4 d时间段，共进行4次测试，试验车辆为HXD1-1189车。测试机车编组和载重基本一致，编组50辆左右，载重3 300 t左右，测试典型波形及数据如图3、图4所示。

  

图2 麻柳-巴山区间段供电示意图

2.2 HXD1型电力机车运行测试

为了进一步分析HXD1型电力机车避雷器故障产生机理以制定合理的防护措施，在2016年9月22日—2016年9月27日，在安康机务段的配合下，对HXD1-1189型电力机车进行电力机车谐波特性测试，即在试验车辆HXD1-1189机车上测试并记录网压、网流，同步监视记录TCU数据。

2016年8月17日—2016年9月17日，HXD1-1189、6113、1454电力机车在襄渝线、麻柳-巴山下行区间内，共发生5次避雷器爆炸故障。图2为麻柳-巴山区间的供电示意图。松麻供电臂下同时存在2台车牵引，网压存在从27 kV拉低至24 kV并且剧烈波动的现象，避雷器均在24 kV附近发生故障。

  

图3(a) 毛坝关区间HXD1-1189机车B节网压、网流波形(网压最大处)

  

图3(b) 毛坝关区间HXD1-1189机车B节网压、网流频谱分布(网压最大处)

  

图4(a) 巴山区间HXD1-1189机车B节网压、网流波形 (网压最大处)

  

图4(b) 巴山区间HXD1-1189机车B节网压、网流频谱分布(网压最大处)

 

表1 HXD1-1189机车上采集的典型网压、网流参数

  

区间网压峰值(kV)电压频谱分布电流频谱分布谐波频率范围(HZ)谐波峰值(V)谐波频率范围(HZ)谐波峰值(A)及占比毛坝关45．3193554．72829．53554．70．66(0．57%)麻柳59．9693046．949203046．91．39(0．46%)巴山60．4033012．75173．63012．71．47(0．71%)

金属氧化锌避雷器是用以限制由线路传来的雷电过电压或由设备操作引起的内部过电压的一种电气设备。它实质上是一种放电器，并联在需要过电压保护的设备附近，当作用电压超过避雷器的放电电压时，避雷器立即放电，限制了过电压的幅值，从而保护了其他电气设备免遭过电压的危害。

3 基于实测的避雷器故障原因分析及对策

3.1 故障原因

针对HXD1型电力机车在巴山-麻柳区段运行时发生的避雷器烧损故障，结合对故障数据的测试和分析，对故障原因分析如下：避雷器运行故障主要是由接触网与机车产生谐振造成，机车发生故障时处于接触网供电臂的中部，向牵引网持续输入57～65次谐波电流，恰好与牵引网固有的谐振频率相近，从而与牵引网发生谐波谐振，且在此种情况下避雷器持续放电，导致接触网电流急剧升高，最终导致避雷器动作，放电时间较长，避雷器发生损坏现象。此外，当本供电臂下有其它型号机车引起车网谐振时，由于弓网系统中电感和电容等的叠加等作用，导致电压波形畸变，也有可能导致HXD1型机车避雷器故障或损坏。

糖尿病是临床常见的内分泌疾病，也是引起心血管疾病的独立危险因素之一。长期高血糖状态下可导致靶器官损伤，引起糖尿病慢性并发症，进而影响患者的生存质量和生命安全。心脏是糖尿病常见的受累器官之一，心脏病变是糖尿病患者的主要死亡原因之一［1］。冠心病、心脏自主神经病变、糖尿病心肌病是糖尿病患者心脏并发症的三种表现形式，前两者临床比较常见，但糖尿病心肌病却未引起足够重视［2］。

3.2 解决措施

车网谐振是谐波电流引发的，谐波电流的源是车，如果能改善或调整电力机车的电流频谱特性，使其高次谐波含量减少，或使其发出的电流谐波不足以引起牵引网发生谐振，则可从根源上消除谐振现象。

3)牵引网谐振是谐波电流引发的，谐波电流的源是车，改善或调整电力机车的电流频谱特性使其谐波频谱避开所运行线路牵引网的谐振频率或者在机车或变电所上加装滤波装置，则可从根源上消除谐振现象保障避雷器的安全运行。

4 结语

通过避雷器运行及故障测试分析，可以得到如下基本结论。

剪力墙属于高层建筑结构设计与施工建设中较为常见的一种结构形式，能够承载整个建筑工程的重量，发挥支撑的作用，保持整个建筑工程的稳定性，很好的抵抗水平方向外力的作用。剪力墙结构是空间结构，在布置时应双向设置，且两个方向的刚度必须接近，否则容易发生扭转。沿着建筑物从下至上，剪力墙不应突然减少或增加，宜上下连续设置。而且剪力墙上开窗、开门也很有讲究，需工程师根据规范要求并结合经验，慎重设置，同时采取适宜的计算方法。

分别以HPS、PCV2、APP、SS、B.subtilis、E.coli、Salmonella、S.aureu的DNA以及CSFV的cDNA为模板，按照优化后体系进行ddPCR检测，验证特异性。

2)通过测试及仿真分析可以确定HXD1-1189机车在通过麻柳-巴山区间时与牵引网发生谐振，网压波形畸变很严重，避雷器放电过程中将网压从27 kV拉低至24 kV时发生避雷器故障。

受限于场景的区隔，旅游相关信息不对称的问题普遍存在。网民之间易形成非正式弱信任关系，而信息在弱信任关系的作用下又更容易传递至各节点[4]。因此，互联网的普及和网络新媒体的发展使得旅游危机事件的网络舆情更易传播，且波及范围更广，其负面影响更容易扩散。在互联网时代，网络舆情对于旅游业而言是机遇，更是挑战。如何在复杂多变的旅游危机事件网络舆情中辨明真伪，抑制虚假舆情的负面影响，从而进行有效的治理措施和应对，成为旅游目的地管理的重要课题，对当地旅游业产生显著影响，并且关系到目的地旅游形象、政府形象、企业形象，甚至文化形象。

1)避雷器作为HXD1型电力机车的过电压保护元件，在运行中有可能承受来自外部雷击高达几十万伏的大气过电压，同时也有来自机车内部电器设备的操作( 如主断路器开闭等) 引起的电压冲击造成的操作过电压，运行环境比较恶劣。

为了防止避雷器损坏故障再次发生，对机车动力单元(牵引变流器)的控制策略进行优化，如调整多重化移相角度，使电流频谱避开牵引网的谐振频率，从而消除谐振的发生，优化控制策略后，HXD1型电力机车运行稳定，暂未发生过避雷器故障事故。

参考文献：

[1] 贾岩鑫.电力机车高压电气系统过电压防护方案研究[D]．北京：北京交通大学，2016．

[2] 樊运新，邹焕青.车网系统高频谐振特性分析[J]． 电力机车与城轨车辆，2014，37(5)：10-15．

在本设计中采用Codevision AVR开发平台，充分发挥了AVR单片机对DS18B20的控制和读取，并且利用PID算法对被控对象进行控制，构成一个恒温抗扰动的反馈系统；结合简单的单总线技术，大大降低了硬件电路设计的复杂程度，在蔬菜种植中具有温控简单、操控方便、稳定性高、抗干扰能力强和维护成本低等优点。

总之在此基础上，尽可能的加强信息传输技术的完善和开发问题是较为重要的基本活动。所以在进行技术研发的同时，也应该加强传输技术的创新水平，提升相关专业人员的整体素质，将传输技术融入到通讯工程的整体使用中，以此为基础，构建一个完善的通信工程管理系统，为我国未来的通信事业发展做出良好的推动作用，打好坚实的发展基础。

[3] 邢晓乾.带加强线的全并联直接供电技术的研究[D].成都：西南交通大学，2011．

[4] 姚楠.电气化铁道牵引网基波与谐波模型研究[D]．北京：北京交通大学，2008．

江苏省城际铁路项目兼具公益性和经营性特点，采用PPP模式可以在垄断性强的铁路领域中合理引入市场竞争机制，同时保证了政府和私营机构共同的风险分担和利益分配。在运营管理方面，通过铁路建设项目公私合作，同时发挥政府的权威性和民营企业的灵活性，有利于提高效率和降低工程造价，并在一定程度上可保证民间资本的利润，提高民营企业投资铁路项目的积极性。同时，江苏省具有较强的财政实力，在财政能力可支撑范围内选择PPP模式有助于最大限度地实现社会效益最大化。总体而言，在PPP模式下，政府和私营机构创造的社会效益可在整体上实现“帕累托最优”，也更符合城际铁路建设的宗旨，因此该模式对江苏省城际铁路项目适用性较强。