承建的合武客運專(zhuān)線(xiàn)電氣化工程

    精心雕琢中國高鐵“皇冠上的明珠”——中國中鐵電氣化局集團建設高速鐵路牽引供電系統紀實(shí)

    2008年6月24日，“和諧號”CRH3型動(dòng)車(chē)組在京津城際鐵路試運行中創(chuàng )出時(shí)速394.3公里的世界運營(yíng)鐵路速度之最，實(shí)現了中國人“陸地飛行”的夢(mèng)想。

    2009年12月9日，武廣高鐵試運行創(chuàng )造了動(dòng)車(chē)組“重聯(lián)雙弓”條件下394.2公里時(shí)速的世界運營(yíng)鐵路最高速度。

    2010年９月28日,滬杭高鐵試運行，以416.6公里最高時(shí)速，再次刷新世界鐵路運營(yíng)最高速度。

    中國“高鐵速度”奇跡還在延續之中……

    在創(chuàng )造這一系列令世人矚目“高鐵速度”奇跡的隊伍中，有一支素有中國電氣化鐵路建設國家隊和主力軍美譽(yù)的勁旅——中鐵電氣化局集團。他們用52年的輝煌歷程和今天的不懈追求，書(shū)寫(xiě)了中國電氣化鐵路從寶成鐵路“蜀道添翼”，到京津、武廣、滬寧“陸地飛行”，再到滬杭動(dòng)車(chē)與“飛機賽跑”的壯麗詩(shī)篇。

    世界級高鐵系統集成商有了“中國隊”

    高速列車(chē)有賴(lài)于強大、持續、穩定的動(dòng)力源。這個(gè)動(dòng)力源就是電力牽引供電系統,它負責向高速列車(chē)提供電能，是高速鐵路整個(gè)技術(shù)體系的關(guān)鍵構成部分，是保證高速列車(chē)安全可靠運行的核心系統之一。高速動(dòng)車(chē)組向上方升起受電弓，與牽引供電系統中的接觸網(wǎng)導線(xiàn)保持密貼順滑接觸，持續獲取滿(mǎn)足高速動(dòng)車(chē)組輪周功率17000 kW 至19200kW的27.5KV高壓大功率電流。

    高鐵的核心技術(shù)，就是處理好高速列車(chē)與鋼軌線(xiàn)路之間的“輪軌關(guān)系”、與牽引供電接觸網(wǎng)之間的“弓網(wǎng)關(guān)系”、與空氣之間的“流固耦合關(guān)系”。架設在鐵路上方的這條接觸網(wǎng)導線(xiàn)，必須在復雜苛刻的的環(huán)境條件下，保持相對于受電弓的精確空間定位、平順?lè )€定的物理性能和良好的電氣性能，滿(mǎn)足動(dòng)車(chē)組的大功率電流輸送需求。因此，“弓網(wǎng)關(guān)系”狀態(tài)，是高速鐵路順暢運行的關(guān)鍵性制約因素；而接觸網(wǎng)導線(xiàn)，則被譽(yù)為鑲嵌在高速鐵路“皇冠上的明珠”。

    高速鐵路牽引供電系統的一切工作，都圍繞著(zhù)這根不同尋常的“接觸導線(xiàn)”延展，為實(shí)現良好的“弓網(wǎng)關(guān)系”服務(wù)。

    “弓網(wǎng)關(guān)系”并非高速鐵路獨有的核心技術(shù)，從130年前電氣化鐵路誕生以來(lái)，持續改善“弓網(wǎng)關(guān)系”的研究就沒(méi)有停頓過(guò)；就像185年前有了鐵路，“輪軌關(guān)系”的持續改進(jìn)就如影相隨一樣。只是到了高鐵時(shí)代，當風(fēng)馳電掣的動(dòng)車(chē)組托舉著(zhù)受電弓，以每秒100米的速度滑過(guò)上方的接觸導線(xiàn)時(shí)，特別是大編組的動(dòng)車(chē)同時(shí)升起雙弓運行時(shí)，前弓向上抬升并快速摩擦接觸導線(xiàn)，引起接觸網(wǎng)擾動(dòng)共振，這種振波沿接觸導線(xiàn)傳導到后弓，使后弓運行條件更加復雜。弓網(wǎng)之間的動(dòng)態(tài)耦合關(guān)系，成為高速鐵路諸多制約因素中最為關(guān)鍵的因素。

    中鐵電氣化局對我國低速、常速、提速、高速鐵路 “弓網(wǎng)關(guān)系”的研究，以及對鐵路牽引供電系統的關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng )新，從1958年承建中國第一條電氣化鐵路——寶成鐵路寶鳳段起，52年來(lái)從未間斷。特別是受鐵道部之命擔當中國高鐵牽引供電系統引進(jìn)技術(shù)的受讓方以來(lái)，在承建京津城際、武廣、滬寧、滬杭高鐵，以及在建京滬、哈大等高鐵和客專(zhuān)牽引供電系統集成工程的過(guò)程中，對高速鐵路“弓網(wǎng)關(guān)系”更有了獨到的研究和創(chuàng )新。

              
 
                中國中鐵電氣化局技術(shù)人員在京滬高鐵大勝關(guān)大橋進(jìn)行接觸網(wǎng)作業(yè)

    早在上世紀90年代初，為了縮小我國高速鐵路牽引供電系統技術(shù)與西方高鐵發(fā)達國家之間存在的差距，在鐵道部的統一部署下，中鐵電氣化局集團針對京滬高速鐵路牽引供電系統技術(shù)方案，組織了曹東白、王立天等一大批牽引供電技術(shù)專(zhuān)家分別奔赴德國、法國和日本，學(xué)習考察國外高速鐵路建設的經(jīng)驗。在認真分析研究國外不同流派、不同制式的電氣化技術(shù)體系，對比各自的優(yōu)劣特點(diǎn)的基礎上，結合中國國情路情，提出了一系列中國高速鐵路牽引供電系統技術(shù)發(fā)展路徑和設計方案，提前20年為中國高鐵建設作了大量的技術(shù)和人才儲備。進(jìn)入21世紀后，中鐵電氣化局成立了高速電氣化鐵路設計、施工、工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)機構，并開(kāi)始實(shí)施高速鐵路和客運專(zhuān)線(xiàn)牽引供電技術(shù)系統集成。

    2006年起，以京津城際時(shí)速350公里高速牽引供電和電力專(zhuān)業(yè)系統集成任務(wù)為背景，在鐵道部運輸局客專(zhuān)技術(shù)部的指導下，中鐵電氣化局擔當起了受讓和掌握以高速鐵路接觸網(wǎng)技術(shù)為主的全部牽引供電和電力系統技術(shù)的重任。由局副總工程師董安平率領(lǐng)的系統集成技術(shù)專(zhuān)家團隊，與德、法、意、日等國的牽引供電系統外商進(jìn)行了四輪艱苦的技術(shù)交流和合同談判。在熟悉掌握各國牽引供電系統技術(shù)特點(diǎn)、裝備制造平臺和制造能力的前提下，優(yōu)選系統集成技術(shù)合作方。同時(shí)，對高速鐵路和客運專(zhuān)線(xiàn)牽引供電系統關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)攻關(guān)，實(shí)現再創(chuàng )新。實(shí)現了鐵道部提出的瞄準世界鐵路裝備技術(shù)制高點(diǎn)，遵循引進(jìn)消化吸收再創(chuàng )新的方針,把國際上最先進(jìn)、最成熟、最可靠的技術(shù)引進(jìn)來(lái)運用到京津城際的目標。京津城際“四電”系統集成的成功實(shí)踐，為我國高速鐵路客運專(zhuān)線(xiàn)建設提供了成功示范，積累了寶貴經(jīng)驗。形成了具有前瞻性和指導意義的《高速客運專(zhuān)線(xiàn)牽引供電系統技術(shù)標準》、《350km/h高速接觸網(wǎng)施工技術(shù)》等專(zhuān)項技術(shù)標準和施工工藝100余項。時(shí)速350公里的京津城際順利建成運營(yíng)后，國內外盛贊中國鐵路跨入了高速鐵路時(shí)代。但這僅僅是鐵道部制定的中國高速鐵路關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展“三個(gè)階段”的第一步。

    武廣高鐵作為中國高速鐵路牽引供電系統技術(shù)發(fā)展 “三個(gè)階段”的第二步，承擔著(zhù)更加艱巨和重要的使命。這一階段，是在繼續引進(jìn)消化吸收國外先進(jìn)成熟可靠技術(shù)的基礎上，完成中國高速鐵路技術(shù)的成熟過(guò)程，全面掌握高速鐵路技術(shù)并形成系統集成能力，實(shí)現中國特色高速鐵路技術(shù)的再創(chuàng )新。中鐵電氣化局以“四電”系統集成總承包牽頭方和牽引供電、電力系統技術(shù)主導方的身份參建武廣高鐵。2009年12月9日，武廣高鐵創(chuàng )造了動(dòng)車(chē)組重聯(lián)雙弓試驗時(shí)速394.2公里的世界紀錄。世界高鐵的版圖上從此烙上了鮮明的“中國印”，這標志著(zhù)在世界少數完全掌握高速鐵路“四電”系統集成技術(shù)的隊伍中有了“中國隊”。

    2010年1月19日，武廣高鐵接觸網(wǎng)系統獲得了世界著(zhù)名中立認證公司——歐洲鐵路聯(lián)盟EBC公司的國際權威認證。該機構對武廣高鐵檢測報告的所有參數進(jìn)行了認真的檢查，并出具結論：“武廣高鐵的技術(shù)性能完全符合設計要求，完全能滿(mǎn)足350公里時(shí)速的正常運營(yíng)。”

    中國高速鐵路牽引供電系統技術(shù)發(fā)展三個(gè)階段的最后一步，即運用系統集成建設理念和技術(shù)實(shí)現中國高速鐵路的完全自主創(chuàng )新和技術(shù)裝備產(chǎn)品國產(chǎn)化，目前正在京滬高速鐵路建設中有序推進(jìn)。作為這一階段的序曲，2010年7月日和2010年10月26日，滬寧高速鐵路和滬杭高速鐵路相繼建成開(kāi)通，兩條高鐵的牽引供電系統聯(lián)調聯(lián)試和全面檢測試驗數據，以及正式開(kāi)通以來(lái)的安全穩定運營(yíng)表明，站后“四電”系統各項技術(shù)指標全面達到了設計標準。滬杭高鐵試運行期間再次創(chuàng )造時(shí)速416.6公里的世界紀錄，標志著(zhù)具有完全自主知識產(chǎn)權的中國高鐵技術(shù)已經(jīng)走在世界前列。

    經(jīng)過(guò)幾代電氣化人的吃苦奉獻和永爭一流的探索與創(chuàng )新，用52年的不懈努力，跨越了世界電氣化鐵路130年的發(fā)展軌跡，用短短5年時(shí)間超越了世界高速鐵路40年的發(fā)展歷程，昂首站在了新的歷史起點(diǎn)上。