呼嘯而過的銀西高鐵和諧號動車組駛過變電站間，守護它的牽引變壓器瞬間將330kV降為27.5kV，確保了動車組的順利行駛。

從武廣高鐵的時速394.2公里，到滬杭高鐵的時速416.6公里，再到京滬高鐵的時速486.1公里……我國高鐵頻頻刷新世界鐵路運營試驗最高速度的背后，都離不開電氣化鐵路的“心臟”產品——牽引變壓器。

高鐵是如何取電的？

2009年12月，國內首條高速鐵路——武廣高鐵正式開通運營。從2009年到2020年底，我國的高速鐵路呈現井噴式的發展，11年時間高速鐵路的運營里程達到了3.8萬公里，是名副其實的世界第一。高速鐵路的建成極大的縮短了城市與城市間的距離，人們已經越來越習慣這種高效、快捷的出行方式。

高鐵的動力來源，主要分為兩個部分，第一個是軌道上方的架空接觸網，第二個就是高鐵車頂的受電弓。架空接觸網，說白了就是沿著軌道鋪設的，專門為高鐵提供動力的輸電線路。受電弓，就是從接觸網取得電能的電氣設備，這兩者組合叫做弓網系統。

當高鐵啟動的時候，車頂的受電弓就會升起，并與上方的接觸網接觸，接觸網上的電流會通過受電弓傳遞到高鐵上的變壓器，轉換成可變頻可變壓的三相交流電送給牽引電機，將電能轉換成牽引列車的機械能。如果簡單的說，就是受電弓從接觸網上取電，然后把電能轉換為動能的一個過程。所以，高鐵在高速行駛的過程中，車頂的受電弓要和接觸網時刻保持接觸，如果一旦兩者脫離，那就意味著高鐵失去了動力的來源，有可能在路途中“拋錨”。

鐵路牽引供電系統是為高速動車組提供電力，確保安全、高速、穩定運行的關鍵，被稱為高鐵的“心臟”。而主變壓器則是整個鐵路牽引供電系統的核心設備，主變安裝是牽引供電設備安裝的關鍵工序,其安裝要求十分嚴格，對安裝的傾斜度和運輸震動都有嚴格的規定。

電氣化鐵路的“心臟”

在銀川城郊一片占地6.6萬平方米的區域，坐落著一排排廠房。在銀川變壓器裝配車間，2臺高8米、重114噸的高鐵牽引變壓器，正在接受出廠前檢測，這樣的一個“大家伙”，讓人無法忽視它的存在。

牽引變壓器是保證電氣化列車安全、穩定、高效運營的動力源，擔負著向列車提供穩定、持續、可靠電能的任務，是電氣化鐵路的核心組成部分。“打個形象的比喻，它相當于電氣化鐵路的‘心臟’產品。”銀川變壓器董事長何東武說，“在電氣化鐵路中，電網過來的不同電壓等級的電能，要通過變電所統一降壓到27.5kV這一標準運行電壓才能使用，而變電所的核心設備就是牽引變壓器?！?/span>

這樣的“心臟”產品，對生產、設計和研發來說都是難題。何東武坦言，雖然我國電氣化鐵路建設發展迅速，但直到上世紀90年代，真正時速200公里以上的高速鐵路牽引變壓器的核心技術，還是掌握在國外企業手中。

據銀川變壓器總工程師魯瑋介紹，電氣化鐵路運行的特點是負載幅度變化大，有時可能出現短時幾倍于額定容量的沖擊負載?！八^負載幅度變化大，就是高鐵經過變電所時，變壓器處于高過載的狀態，高鐵通過的一瞬間，電流急速下降，這樣巨大的電流落差瞬間，對變壓器而言就像‘坐過山車’，沖擊非常大?！濒敩|說，這就要求牽引變壓器具有過載能力強、抗短路頻繁的能力。

“這對技術要求非常高，唯有全力攻克。即便是數十稿的電磁計算全部被自己推翻，也不能阻礙我們向證明國產化產品實力這一目標奮進的步伐?！焙螙|武說。

沒有技術，技術團隊就到全國各地科研院校，對比分析大量產品資料，反復論證設計；沒有資金，企業員工就集體出資助力……通過不斷破解短板，企業打破了牽引變壓器的可靠性技術、絕緣技術、節能技術等關鍵技術的瓶頸，完成了樣機試制，并通過了國家變壓器檢驗監測中心的全套試驗?！敖涍^測試和主要技術參數對比，除了產品外觀和體積稍遜外，我們產品的性能指標和技術水平與國外同類產品不相上下，部分指標甚至優于國外，但價格卻是他們的一半?！焙螙|武說。

變壓器牽引高鐵跑出中國速度

全國各個鐵路變電站、鐵路變電所、鐵路通訊站、鐵路樞紐站、鐵路電力物資倉庫等要實現少人或無人值守，從而以技防代替人防進而提高生產效益。

傳統的人工管理方式已經滿足不了電力系統各發展的需要，鐵路牽引變電站各項設施健全且物值不菲，常常成為偷盜者垂涎以及光顧的首要目標。這些場所雖然都配備了安保隊伍，但人力防范畢竟控制面不全，難免存在防范盲區，稍有疏忽，極易被偷盜者鉆漏洞，以致財產損失甚至設備受損！

在大型的鐵路牽引變電站中更曾出現過非法翻越變電站周界護欄、試圖竄入到變電站進行偷盜、破壞發電和輸電設備等行為，給鐵路輸用電安全、自身安全以及財產安全都造成了巨大的威脅與損失。為此，飛天光電專門為鐵路牽引變電站設計了一套有效的鐵路變電站安全防護系統。

由于其應用場所的特殊性，鐵路線變電站周界防護就需要一種誤報率低、穩定性高、抗干擾性強、安裝快速便捷的周界安全防范產品。其中電子圍欄就以“阻擋威懾為主，報警為輔”為基準，通過像脈搏一樣間斷通電，達到不傷人的防盜圍欄，受地形、環境影響小，適用于周界不規整環境。

脈沖電子圍欄改變了常見的電子圍欄主機遠端斷路不報警和線路過長誤報等缺陷，其4線均輸出超過5KV高壓可滿足重要場所的防護要求。當有人越過觸碰防線，前端周界入侵探測器會發出報警信號，報警信號通過傳輸系統發送給報警主機。

實時將入侵報警防區的報警信號、警情類型顯示到報警主機鍵盤上，并觸發聲光報警，同時報警管理軟件彈出電子地圖并進行報警顯示，從而達到了精確定位功能。也可聯動監控攝像機，使操作人員能及時、準確地掌握警情，調動保安人員進行處理。

來源：新華社，中工網，飛天光電，科學君

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