呼啸而过的银西高铁和谐号动车组驶过变电站间，守护它的牵引变压器瞬间将330kV降为27.5kV，确保了动车组的顺利行驶。

　　从武广高铁的时速394.2公里，到沪杭高铁的时速416.6公里，再到京沪高铁的时速486.1公里……我国高铁频频刷新世界铁路运营试验最高速度的背后，都离不开电气化铁路的“心脏”产品——牵引变压器。从最初技术全面被国外垄断，到现在部分产品的性能指标甚至优于国外，牵引变压器也成为中国制造的新名片。

　　牵引供电系统是高铁动力之源，牵引变电所相当于人体“心脏”，接触网相当于高铁的“血管系统”。高压电缆在整个供电系统中充当“动脉”的重要作用，不断为高铁列车提供稳定可靠动力。主变压器又是牵引变电所的“心脏”。

　　过去，火车是用内燃机车驱动的。只有机车有动力并燃烧柴油。今天的动车组乃至高铁都已经实现了全面电气化，动车组的每节车厢都有动力，由架设在轨道上方的高压接触网提供，机车顶部的“受电弓”引导动力进车里内部的大功率电动机将电能转化为动力，推动列车前进。

　　无论是高铁还是我们日常用电，都是由电网公司供电，但高铁是电网公司的一种特殊客户。普通居民用电由供电公司输送和分配，而高铁的供电系统包括：牵引变电所、接触网和回路。发电厂发电后，通过输电线路送到铁路部门管理的牵引变电所，再通过接触网向铁路供电。

　　当我们坐高铁的时候，可以看到高铁运行的轨道附近建了一条类似电线的东西。这条“线”就是连接高铁与电力的架空接触线。高铁使用的电源来自公共电网。运行时，电网首先向牵引变电站输送电能。牵引变电站是一种可以进行电压转换的装置。它将传输的电力转换成适合高铁的电压，然后通过我们上面提到的架空接触线将电力传输到高铁，以启动高铁内部的电机，带动高铁运行。

　　另外，高铁本身自带电天博体育官方网站池，为受电弓的运行提供动力。列车启动，也可作为高铁停电时安全及辅助电气系统的应急备用电源。据估计，时速350公里的高铁每小时耗电9600度，时速250公里的高铁每小时耗电4800度。单程京沪高铁耗时4个多小时耗电近4万度！某品牌空调“低至每晚一千瓦”可使用一百年！

　　牵引变压器是油浸式变压器，它主要是由铁芯、线圈、油箱、套管、油枕、防爆管、净油器、散热器、呼吸器、温度计、瓦斯继电器等组成。

　　(1) 铁芯：是变压器最基本的组成部分之一，它由硅钢片叠装而成，变压器的一、二次线) 线圈：用铜线或铝线绕成圆筒形的多层线圈，有一次侧线圈和二次侧线圈，都绕在铁芯上，导线外边用纸或沙包绝缘。(3) 油箱：是变压器的外壳，内部充满变压器油，使铁芯与线圈浸在变压器油内。变压器油的作用是绝缘与散热。

　　(4) 绝缘套管：变压器各侧引线必须使用绝缘套管，为了线圈的引出线从油箱内引到油箱外，使带电的引线穿过油箱时与接地的油箱绝缘。绝缘套管作用是绝缘和支持。（5) 油枕：变压器油因温度的变化会发生热胀冷缩的现象，油面也会由于温度的变化而发生上升和下降。油枕的作用就是储油和补油，使油箱内保证充满油，同时油枕缩小了变压器与空气的接触面，减少油的劣化速度。油枕侧面的油位计还可以监视油的变化。

　　(6) 呼吸器：油枕内空气随变压器油的体积膨胀或缩小，排除或吸入的空气都经过呼吸器。呼吸器内装有干燥剂(硅胶)来吸收空气中的水分，过滤空气，从而保持油的清洁。(7) 防爆管：装于变压器顶盖上管口用薄膜封住。变压器内部故障时，油箱内温度升高，产生大量气体，压力也增大，油和气体便冲破防爆管口薄膜向外喷出，防止变压器油箱爆炸或变形。

　　(8) 散热器：当变压器上层油温和下层油温产生温差时，通过散热器形成油的对流，经散热器冷却后流回油箱以降低变压器温度。为提高冷却效果可采用风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷等措施。(9) 瓦斯继电器：装在油箱与油枕的连接管上。当变压器内部严重故障时，接通跳闸回路，当变压器内部不严重故障时，接通信号回路。瓦斯保护是变压器内部故障的主保护。（10）温度计：用来测量油箱内上层油温，监视变压器是否正常运行。

　　牵引变压器是保证电气化列车安全、稳定、高效运营的动力源，担负着向列车提供稳定、持续、可靠电能的任务，是电气化铁路的核心组成部分。“打个形象的比喻，它相当于电气化铁路的‘心脏’产品。”银川变压器董事长何东武说，“在电气化铁路中，电网过来的不同电压等级的电能，要通过变电所统一降压到27.5kV这一标准运行电压才能使用，而变电所的核心设备就是牵引变压器。”

　　这样的“心脏”产品，对生产、设计和研发来说都是难题。何东武坦言，虽然我国电气化铁路建设发展迅速，但直到上世纪90年代，线公里以上的高速铁路牵引变压器的核心技术，还是掌握在国外企业手中。

　　据银川变压器总工程师鲁玮介绍，电气化铁路运行的特点是负载幅度变化大，有时可能出现短时几倍于额定容量的冲击负载。“所谓负载幅度变化大，就是高铁经过变电所时，变压器处于高过载的状态，高铁通过的一瞬间，电流急速下降，这样巨大的电流落差瞬间，对变压器而言就像‘坐过山车’，冲击非常大。”鲁玮说，这就要求牵引变压器具有过载能力强、抗短路频繁的能力。

　　“这对技术要求非常高，唯有全力攻克。即便是数十稿的电磁计算全部被自己推翻，也不能阻碍我们向证明国产化产品实力这一目标奋进的步伐。”何东武说。没有技术，技术团队就到全国各地科研院校，对比分析大量产品资料，反复论证设计；没有资金，企业员工就集体出资助力……通过不断破解短板，企业打破了牵引变压器的可靠性技术、绝缘技术、节能技术等关键技术的瓶颈，完成了样机试制，并通过了国家变压器检验监测中心的全套试验。“经过测试和主要技术参数对比，除了产品外观和体积稍逊外，我们产品的性能指标和技术水平与国外同类产品不相上下，部分指标甚至优于国外，但价格却是他们的一半。”何东武说。

　　制造独一无二的重器，还须拥有先进的制造工艺。320吨的行车在忙碌的转运，铁心生产线发出有节奏的剪裁声……在生产车间内，不管是精细的生产组织，还是严密的现场管理，或者齐套的材料供应，无不彰显着对“工匠精神”的追求。“绕制线圈要‘紧平实齐’、装配器身要‘严齿合缝’、加工油箱要‘光滑平整’。”何东武说，每个牵引变压器生产由5大部分组成，要经历近百道细节工序，而每一道工序都要做到精雕细琢。

　　以绕制线圈这项工作为例，“绕制线圈是变压器生产中技术含量最高的一道工序，绕制工作目前无法通过机器代替人工完成。”银川变压器线圈车间主任尹东辉说，针对线圈绕制中低压多根导线绕制绞绕严重、绕制难度大的问题，他还多次与工艺部门、车间骨干员工进行讨论研究，大大提高了质量与效率，并形成了银川变压器特有的线圈绕制工艺技术。

　　创新拼搏、奋楫而上，银川变压器逐步成长为我国变压器的骨干制造企业，其牵引变压器产品份额也占到全国市场的三成以上。“我们还积极参与‘一带一路’建设，目前已经有印度、巴基斯坦等近20个国家正在使用我们的产品，覆盖天博体育官方网站地铁、电气化铁路等多个领域。”何东武说，其产品不是定型的，而是针对每个区域不同的环境和气候，针对每条铁路不同的特性，去“量身定制”相应的变压器。

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