電氣化鐵道論文范文

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第1篇

一、專業的職業面向和人才需求分析

（一）電氣化鐵道技術專業職業面向

電氣化鐵道技術專業培養掌握電氣化鐵道技術的基本理論和操作技能，能夠勝任電氣化鐵路變電所、接觸網的運行、檢修和日常維護等崗位工作，適應電氣化鐵路發展需要的高素質技術技能型人才。通過現場調研、企業專家訪談和畢業生跟蹤調查，本專業畢業生就業主要面向鐵路局供電段，城際鐵路、城市軌道交通企業，采用電氣化鐵道運輸的工礦企業的供電部門，以及電氣化鐵路工程施工單位。主要就業崗位有接觸網工、變配電值班員、變電所檢修工、電力線路工。

（二）電氣化鐵道技術專業人才需求分析

根據《國家中長期鐵路網規劃》，到2020年全國鐵路營業里程達12萬公里，電氣化鐵路也由目前3萬多公里增至6萬多公里。據預算，未來8年全國鐵路電氣化鐵道供電人才需求11萬，年均1.38萬。全國城市軌道交通企業未來3年電氣化鐵道供電人才缺口1.25萬左右。從人才需求層次結構分析，研究生、本科生和高職大專生的需求比例大約為10%、30%和60%，因此高職大專生是鐵路用人單位招聘的主要對象[1]。

二、基于崗位導向“三雙、四模塊、四階段”人才培養模式構建

（一）“三雙、四模塊、四階段”工學結合人才培養模式內涵

通過工作任務和崗位能力分析，電氣化鐵道技術專業所涉及的接觸網檢修、變配電值班、變電所檢修、電力線路檢修四工種對應的崗位任職要求各有不同，但必需掌握的基礎知識相同。根據這四個崗位的任職要求，結合國家崗位職業資格標準，確定崗位導向“三雙、四模塊、四階段”工學結合人才培養模式的內涵。

“三雙”即為“雙主體”“雙導師”“雙形式”。“雙主體”，即校企“雙主體”合作培養。以合作辦學、合作育人、合作就業、合作發展為主線，創新校企合作辦學體制、校企合作育人機制、校企合作雙贏機制以及校企文化融合機制。與企業建立聯合制定計劃、聯合組織教學、聯合開發課程、聯合聘請教師、聯合評價質量等制度，充分發揮專業建設指導委員會的作用，確保企業全程參與專業建設。圍繞學校和企業發展的共同點，建立實訓基地共建共用、科技咨詢與服務、競賽培訓與鑒定、頂崗實習實訓、“訂單式”“定崗定向式”人才培養等機制，促進校企深度融合，實現互利共贏。“雙導師”，即校企“雙教師”聯合培養。建立校內教師與校外教師共同指導學生的“雙導師”制度，采取“雙教師”教學模式，成立“1+X+Y”課程組，由校內專職教師任課程負責人，多個校內專任教師和多個校外兼職教師組成課程組在頂崗實習、畢業設計、課程實訓、3G實景課堂等方面開展教學活動。“雙形式”，即采用理論教學與實踐教學交替進行的教學組織形式。建立多崗輪換實踐制度，在不同的合作單位或同一單位的不同崗位上完成專業綜合實踐，使學生對職業領域的多個崗位都具備一定的實踐經驗。

“四模塊”，即課程體系由綜合素質能力、職業基礎能力、職業崗位能力和拓展能力模塊構成。在課程體系的設計上，強化職業需求導向，突出學生綜合素養和專業知識與能力培養，增加了以培養學生可持續發展為目標的專業拓展能力課程模塊。

“四階段”，即將三年的6個學期中的第3至第5個學期各分成2個小學期，這樣總共有9個學期。其中第1～3學期為第一階段，以文化基礎知識和專業基礎知識學習為主，同時安排學生到合作企業進行專業認識實習，開展專業基本技能項目訓練;第4～7學期為第二階段，以專業知識和專業單項技能、綜合技能項目訓練為主，并獲取職業資格等級證書;第8學期為第三階段，為拓展能力模塊學習階段;第9學期為第四階段，為畢業設計和畢業頂崗實習階段，通常為期半年。學校根據就業企業的分配安排學生對口進行頂崗實習，學生在頂崗實習期間結合企業真實課題完成畢業設計。

（二）基于工作過程系統化的“模塊化、項目化”課程體系構建

按照工作過程系統化理念，由行業企業專家、專業建設專家、課程開發專家、教學改革專家和專業教師組成的專業建設和課程開發團隊，從接觸網檢修與施工、電力線路檢修、變電所檢修、變配電值班等典型工作任務分析入手，制定四個崗位的知識結構、能力結構和素質結構，確定專業行動領域和學習領域課程，構建與專業培養目標相適應的“模塊化、項目化”課程體系，如圖1所示。課程體系包括綜合素質課程、職業基礎能力課程、崗位能力課程和拓展能力課程四個模塊，崗位能力課程又分別由四個崗位的課程模塊構成。課程結構采用項目式結構進行設計，每個項目就是一個完整的工作任務，課程內容融入國家職業資格標準和企業崗位標準，按照職業能力培養要求，突出項目式教學[2]。

（三）“教學做一體”的教學模式構建

基于工作過程系統化的“模塊化、項目化”課程體系采用模塊化結構，課程全部以項目式結構進行設計，比如《小型電子產品制作》是由直流穩壓電源制作、小型防盜器制作、雙聲道音響制作、病房呼叫系統制作和電子脈搏計數器制作等5個項目構成。每個項目包括學時、學習情境描述、學習目標、學習內容、教學環境設備與材料、作品和考核評價、學習過程分析記錄、學習感受與信息反饋等。為保障項目化課程教學，專業系部建設了一體化實訓室11間和鐵路供電綜合實訓站場1個，真正實現“做中教，做中學”;同時所有教室都能利用職教新干線，借助云平臺實現“空間教學”。

三、“三雙、四模塊、四階段”人才培養模式實施建議

（一）建立和完善適合人才培養模式的各種機制

借助鐵路運輸職業教育集團平臺，主動與集團內企業共同制訂計劃、共同組織教學、共同開發課程、共同聘請教師、共同制訂評價質量等，確保合作企業全程參與 專業建設，形成學校和企業兩個教學主體。建立和完善實訓基地共建共享機制、員工聯合培訓機制、專家和教師結對幫扶機制等，促進校企深度合作，實現互利雙贏。

（二）構建基于崗位模塊式課程體系

以崗位職業能力為依據，按照崗位及其工作任務，構建由綜合素質課程、職業基礎能力課程、崗位能力課程和拓展能力課程四個模塊構成的課程體系[3]，崗位能力課程又分別由四個崗位的課程模塊構成。采用項目化課程結構開發課程，使知識與技能有機融合，項目與任務緊密結合，實現“邊做邊教，邊做邊學”。

（三）建立全過程、多方位教學質量監控體系

教學質量監控具體要通過教學質量評估、教學過程監控和校內專業評估等措施實現[4]。由教務處牽頭，系部具體負責教學質量評估，評價指標包括課程考核、專業技能抽查、職業資格證獲取率、實習實訓效果、企業滿意度、畢業生發展等。建立“學院、處室、系部、教研室”四級隨堂聽課，“督導室、系主任、同行、企業、學生”五方面評教，“期初、期中、期末”三個常規檢查，所有信息共享的教學全過程監控制度和獎[dylW.NEt專業提供寫作畢業論文的服務，歡迎光臨wwW. DYlw.NEt]懲制度。組建專業評估委員會，從專業人才培養地位描述、專業調查、專業建設概況、專業教學師資、專業課程體系、專業教學設備設施、專業重點項目等方面開展校內專業評估。

參考文獻：

[1]劉國聯，何燕，張敏海.高職電氣化鐵道技術專業人才需求調研與人才培養建議[J].考試周刊，2013（91）：152-153.

[2]湯光華，周哲民，匡芬芳，等.“工學交替、三層三貫穿”人才培養模式的探索與實踐[J].成人教育，2013（9）：53-55.

[3]任津瑤，賈明昭，劉燕，等.高職醫學影像技術專業“能力遞進式”工學結合人才培養模式構建[J].職業技術教育，2009（32）：34-35.

[4]蔡敏華.高職旅游管理專業“分階段螺旋式”工學結合人才培養模式探索[J].職業技術教育，2010（31）：9-11.

第2篇

【關鍵詞】電氣化鐵路；負荷特性；計量方案

隨著電力技術的快速發展和科學技術的迅速提高，使我國電氣化鐵路得到了迅速的發展。在進行電氣化鐵路運行過程中，通常需要將高次諧波電流注入電力系統中，會在一定程度上影響了電力系統的電壓波形。在影響了電力運行系統時，會對電網安全和經濟運行產生一定的危害，并且也需要制定科學合理的電能計量方案，以此保證電氣化鐵路的準確性。

1 電氣化鐵路的影響以及負荷特點

（1）電氣化鐵路對電網波形的影響。在電氣化鐵路中注入高次諧波電流，會對電網波形產生一定的影響。電氣化鐵力對電網波形產生的影響，使得電網波形發生畸變的現象，而在電網電壓電流的信號中，使信號也不再是周期正弦信號，沒有具備一定的平穩性。在對其進行分析時，電氣化鐵路會對電力系統諧波產生一定的影響，通常出現污染的現象，由于多次諧波的組合。在組合的多次諧波中，主要是奇次諧波。

（2）電氣化鐵路符合的特點。在電力系統中，電氣化鐵路是其主要的不平衡負荷和諧波源負荷。在電氣化鐵路中，通常是采用單相電力牽引，作為電力機車。當出現不對稱的電流時，會對電力系統中的對稱運行條件造成一定的影響，使運行條件出現損壞的現象，導致電力系統的負序分量大幅度增加。其次電力機車主要是整流型負荷，它會產生多次的諧波，并且注入電網中。在交流側方面，電力機車會產生全部的頻次諧波，并包括基波。當產生負序分量和諧波時并注入電網，從而會對電力系統產生嚴重的影響。

在電氣化鐵路中，電氣牽引網的特點主要包括：用電量大、通常分布在較廣的鐵道線，并覆蓋在廣泛的公用供電區等。電力機車有著較大的功率和速度，并且負載狀況也會發生頻繁的狀況，電力機車不僅會產生大量的電力諧波，且具備著不斷變化的特點，也會對公用電網產生波動的現象，從而對電力系統產生嚴重的影響。

總而言之，電氣化鐵路用電負荷的特點主要包括：較大的容量和負序電流、較高的諧波含量；并且三相和電壓會出現嚴重的不平衡現象，并且電流波形畸變等。用電負荷在具備著這些特點后，通常會對公用電網運行產生嚴重的影響，對電網的安全性和可靠性都產生影響。電氣化鐵路用電負荷不僅會對電力系統的電能質量和安全運行都會產生嚴重的影響，也會對電氣化鐵路牽引站的可靠性供電產生影響。而在危害電氣化鐵路因素中，主要就是電力諧波。

2 電力諧波計量方案

目前在諧波電能計量方式中主要分為兩種，其一是感應式電能表，其二是電子式電能表。首先是感應式電能表，在諧波電能計量方式中，由于感應式電能表在工作時，有著較小的工作頻率范圍。在工頻范圍是45Hz-65Hz之間，它的鐵芯才會對基波功率和電能進行測量。當輸入信號的頻率在發生變化后，使電流、電壓磁通也會發生變化，而且電壓和電流的夾角也會發生變化，從而引起驅動、抑制和補償等力矩發生變化，造成計量出現誤差的現象。當輸入信號的頻率不斷增高時，誤差向負方向也會增大，而計量只能得到較少的電量。在感應式電能表工作頻率范圍小于高次諧波的頻率，從而感應式電能表不能在諧波電流中使用。

在電子式電能表對諧波電流進行計量時，由于數字化技術的快速發展，在很大程度上推動了諧波電流計量技術的發展，主要包括諧波和基波有功電能計量芯片和諧波無功電能計量芯片。在諧波電流計量技術中已經實現了非正弦計量。電子式電能表頻率需要較寬的范圍，當計量原理出現差異性后，在計量諧波電流時也會出現差異性。在利用電子式電能表進行計量時，主要有三種方式。

首先是普通計量方法。采用普通的計量方法對諧波電流進行計算時，需要利用數字乘法器的原理進行計量。在無功計量時，需要利用基波移相90度的方法。在普通電子表計量方式中，諧波源用戶通常產生的諧波功率，會與基波功率相反，然后在向電網饋送，在普通電子表計量方式中會產生有功功率，造成總有功率的減少，也降低了有功電能。

其次是基波計量方式。在基波計量方式中，總有功功率與基波有功功率相等，當將非線性負載的影響消除后，通常也沒有將對電網有害的諧波進行計算。

最后就是各次諧波疊加的計量方式。各次諧波疊加計量方式中當基波的有功功率加上各次輸出諧波有功功率后就等于總有功功率。不僅將供電網電壓中所造成損耗的諧波排除后，也計算了對電網有害的諧波有功功率，具備著較高的科學性、合理性和準確性。

3 選擇諧波電流計量方案

（1）普通全波電能表。普通全波電能表應用在較廣的范圍中，有著最長的運行時間。在普通全波電能表中的有功電能中，主要是進行輸入的諧波電能計量，將輸出的諧波電能排除，主要適合在電網關口、電廠關口和非諧波源用戶等進行計量收費，他們的電磁環境負荷都較為純凈。

（2）基波電能表。基波電能表可以有效的防止非線性負載對電能計量產生的影響，并且基波電能表計量出來的結果，通常都是按照諧波源用戶的諧波情況。在基波電能表計量方式中，將電能計量點上的負諧波電能進行排除，只是對用戶消耗的有功電能進行計量，并沒有計量有害的諧波電能，因此，應用基波電能表只能是在電氣化鐵路等方面，對用戶進行計量和收費。

（3）諧波電能表。諧波電能表在計量數據時，會大于和等于普通全波表所計量的數據。當諧波越大時，計量數據就會出現越大的差值。諧波電能表與其他兩種計量方式相比有著更好的科學性、準確性和合理性。使用諧波電能表可以將用給諧波源用戶消耗的有功電能進行全面的記錄，同時也可以準確的計量用戶向電網傳輸的諧波電能。諧波電能表作為有效的科學依據，可以幫助電力公司向用戶征收較多的電費，并且也可以向污染電網的用戶征收懲罰性電費。采用諧波電能表可以能夠有效的抑制諧波污染，使電能質量得到有效的提高，另外也可以作為凈化用電環境的有效手段。但是采用諧波電能表，需要耗費大量的成本。

4 總結

在電氣化鐵路負荷計量方案中，要對電氣化鐵路用電負荷的特性進行全面的分析，從而制定有效的計量方案。在制定計量方案時，要對普通全波電能表、基波電能表和諧波電能表進行全面的分析，然后根據它們的特性，從而選擇最佳的計量方案，以此保證電氣化鐵路的準確性。

參考文獻：

[1]朱彬若.電氣化鐵路負荷特性分析和計量方案研究[J].第四屆全國電磁計量大會文集，2007（05）.

[2]景德炎.電氣化鐵路負荷特性分析及供電方案相關問題的建議[J].會議論文，2008（11）.

第3篇

關鍵詞 高速鐵路電力供電系統

Abstract electric traction is a new type of rail transport traction power form. In the trunk railway, has a wide range of railway transportation and mining transport. Electric traction electrical energy is used as traction power, converting electrical energy into mechanical energy, drive train, EMUs and rail vehicles are a form of transport rail transport operation.

Keywords high speed railway power supply system.

中圖分類號：U224 文獻標識碼：A

一、電力牽引供電系統的概述

（一）電力牽引供電系統

電力牽引供電系統，是指電氣化鐵路中由牽引變電所和接觸網組成的向電力機車供給牽引用電能的系統。牽引變電所將電力系統通過高壓輸電線送來的電能加以降壓和變流后輸送給接觸網，以供給沿線路行駛的電力機車。有些國家電氣化鐵路有時由專用發電廠供電。

電力牽引供電系統按照向電力機車提供的電流性質分為直流制和交流制，交流制又分工頻單相交流制和低頻單相交流制。我國電氣化鐵路采用工頻單相交流制電力牽引，直流制電力牽引僅用于城市軌道交通運輸系統和工礦運輸系統。各種電流制的電力牽引供電系統的設備有很大的差別。

工頻交流單相電力牽引供電系統主要有牽引變電所和牽引網組成，牽引網實行單相供電，由饋電線、接觸網、軌道電路及回流線等組成。為了使電能有效、可靠地供給電力機車、開閉所等。我國規定牽引網額定電壓為25kv，額定平率為50Hz。牽引供電構成的回路是：牽引變電所——饋電線——接觸網——電力機車——鋼軌和大地——回流線——牽引變電所。

（二）電力牽引特點

1、電力牽引機車本身不帶燃料，可使用二次能源，為非自給式牽引動力，并由大容量電力系統供電，連接全國電網，能源有保證。

2、機車或動車組總功率大，具有啟動和加速快、過載能力強，運輸能力大等特點，能滿足各種現代交通運輸隊快速、大運輸能力的需要。

3、不造成空氣和環境（噪聲）污染，改善勞動條件。

4、電力牽引的總效率高，節約能源。我過的鐵路機車牽引經歷了蒸汽機車、內燃機和電力機車的發展階段。

5、安全性高。隨著信息技術、微電子技術的廣泛應用，電力機車可實現實時檢測故障、自動駕駛、遙測及遙控，電力牽引系統易于實現全面自動化和信息化，從而大力提高勞動生產效率和經濟效益。

6、有利于鐵路沿線實現電氣化，促進工農業發展。

二、接觸網供電概述

（一）接觸網供電

從牽引供電回路可知，接觸網受到牽引供電系統的影響。接觸網是在電器化鐵道中，沿鋼軌上空“之”字形架設的，供受電弓取流的高壓輸電線。接觸網是鐵路電氣化工程的主構架，是沿鐵路線上空架設的向電力機車供電的特殊形式的輸電線路。

接觸網主要由以下內容組成：①基礎構件，如水泥支柱、鋼柱及支撐這些結構物的基礎；②基礎安裝結構件，這項內容的作用主要是連接接觸網導線和基礎構件；③接觸網導線，這部分作用就是傳輸電流給電力機車；④其他輔助構件，包括回流線、附加懸掛等。接觸網、鋼軌與大地、回流線統稱為牽引網。

接觸網的電壓等級：工頻但相交流制度:25KV。

接觸網主要通過單邊供電、雙邊供電、越區供電及并聯供電四種方式。

（二）優化接觸網

接觸網擔負著把從牽引變電所獲得的電能直接輸送給店里機車使用的重要任務。因此接觸網的質量和工作狀態講直接影響著電氣化鐵道的運輸能力。為了減少接觸網的弊端，我們主要通過；接觸網的控制；供電方式的調整；防干擾設施來優化接觸網。

1、接觸網的控制

由于接觸網是露天設置，沒有備用，線路上的負荷又是隨著電力機車的運行而沿接觸線移動和變化的，對接觸網提出以下要求：①在高速運行和惡劣的氣候條件下，能保證電力機車的正常取流，要求接觸網在機械結構上具有穩定性和足夠的彈性。②接觸網設備及零件要有互換性，應具有足夠的耐磨性和抗腐蝕能力并盡量延長設備的使用年限。③要求接觸網對地絕緣好，安全可靠。④設備結構盡量簡單，便于施工，有利于運營及維修。⑤在事故的情況下，便于搶修和迅速恢復送電。⑥盡可能地降低成本，特別要注意節約有色金屬及鋼材。

2、供電方式的選擇

供電方式直流制電氣化鐵路接觸網普遍采用兩邊供電方式，在相鄰的兩個牽引變電所供電的接觸網中間設置分區亭，將接觸網連通。運行中的電力機車由兩邊的牽引變電所同時供電。這種供電方式可降低接觸網中的電能損失，減小接觸網的電壓降，一個牽引變電所停電時，電力機車運行不致中斷。交流制電氣化鐵路則常采用一邊供電方式，接觸網在分區亭處斷開，分區亭只在一邊牽引變電所停電時接通，由另一邊牽引變電所越區供電。

3、防干擾設施的建立

防干擾設施為了減少接觸網電流的電磁感應對沿線通信電路的干擾，在交流制電氣化鐵路鄰近城鎮的區段將接觸網每2～4公里劃成一個吸流分段，設置回流線和吸流變壓器。這時，電力機車的電流沿回流線流回牽引變電所，從而沿軌道和大地流回的電流很少。回流線和接觸網的電流近似相等，方向相反，這就大大減輕了電氣化鐵路對沿線通信電路的干擾。這種方式的缺點是吸流變壓器串接在電路中，加大了接觸網阻抗。日本新建設的工頻單相交流制電氣化鐵路采用了自耦變壓器方式，沿鐵路每10公里左右設置一臺自耦變壓器。自耦變壓器中性點接地，一端接接觸網，另一端接回流線，稱為正饋（電）線。正饋線和接觸網電流大小相等，方向相反，同樣起著減小對通信電路干擾的作用。另一方面，由于接觸網和正饋線之間電壓為二倍接觸網電壓，沿接觸網電壓降便大大減小。

三、牽引供電系統主要供電設備

（一）電氣設備的概述：

一次設備分：開關電器、變換電氣、保護電器、補償電氣、成套裝置和組合電氣。

（二）牽引變壓器

電力變壓器是變電所中最重要的一次設備，其主要功能是變換電壓和傳輸電能，將一次側的電能通過電磁能量轉換的方式傳輸到第二側，同時根據應用的需要將電壓升高或降低，完成電能的輸送和分配。

（三）變壓器分類

1、按相數分：單相變壓器和三相變壓器。

2、按用途分：普通用途分升壓變壓器和降壓變壓器：其他用途分電爐變壓器、電焊

3、變壓器、整流變壓器、掉壓變壓器和實驗變壓器等。

4、按鐵芯結構分：心式變壓器和殼式變壓器。

5、按繞組數目分：自耦變壓器、雙繞租變壓器、三繞組變壓器和多繞變壓器。

6、按繞組材質分：鋁繞組變壓器和銅繞組變壓器。

7、按冷卻介質和冷卻方式分：油浸式變壓器和干式變壓器。

四、總結

本文通過對電力牽引供電系統的了解認識，更好的理解了接觸網對我國高鐵的應用。有效的協調了牽引供電系統可能對臨近線路接觸網的影響。減少接觸網的弊端，實現我國高鐵未來的高速的發展。

參考文獻