西南交大新一代轨道交通牵引供电系统获省科技进步一等奖

3月17日上午，四川省科学技术奖励大会在成都举行。会上公布了2020年度四川省科技进步奖获奖名单。其中由西南交通大学李群湛教授牵头的《新一代轨道交通牵引供电系统关键技术与应用》项目团队获得技术发明类一等奖。

据介绍，该项目获授权国内发明专利39项、国外发明专利4项、国内实用新型专利41项、软件著作权26项，出版论著6部，发表论文218篇，相关成果已在国内多条轨道交通线路中实施应用。

▲李群湛教授科研团队留影

从“分相”到“同相”的跨越

据李群湛团队成员郭锴介绍，牵引供电系统是轨道交通电气列车的唯一动力来源，其安全性可靠性直接影响轨道交通的质量和安全。但我国现行牵引供电技术面临的主要难题包括电能质量不可控、列车供电不连续、故障难辨识等，导致电网电能质量恶化、列车速度损失大、牵引网故障停电范围大，严重时造成电网跳闸和行车安全重大事故。

实际上，乘坐高铁、动车时，不少细心的乘客会发现，沿铁路线每隔几十公里就有一个变电所，尤其在列车进站时，能够感受到车体欲行无力，处在“惰行”状态，这就是列车在过分相，“这个时候列车就断电了，此时需要靠着惯性前行，待到下一个供电分区才能重新接入，整个行驶过程中，列车将不断地执行这样的过分相操作。”

▲李群湛（右1）教授工作在一线

郭锴表示，过分相对列车和供电系统来说百害无一利，因此，不少国家都在探究更好的供电技术，即取消变电所出口的分相，同时又保持良好的电能质量，从根本上解决这一世界难题。

1988年，李群湛教授写了一篇题为《适于重载电力牵引的新型供电系统的研究》的论文，在文中首次提到了“同相供电”这一概念，由此开启了同相供电这一技术研究的序幕。而后他沿着这一领域带着团队继续探索，并于1993年出版《电气化铁路并联综合补偿及其应用》专著，2006年出版《牵引变电所供电分析及综合补偿技术》专著，奠定了同相供电的理论基础和技术准备。

技术投入使用，弥补世界空白

从理论到技术，再到量产投入使用，这一过程李群湛带着团队整整走了30余年。2010年，同相供电技术处在试验的关键时期，但一个噩耗传来——李群湛被查出喉癌，但他却不顾病痛，坚守在科研一线，“手术之后李老师脖子上的伤口一直无法愈合，始终要缠着纱布，他说话显得有些吃力，还是带着团队不断探索，”郭锴仍记得李群湛经历手术后坚守的模样，“他人很乐观，甚至还调侃道总算是谢天谢地，毕竟自己还能够说话。”

▲李群湛教授

在李群湛看来，喉癌仅仅是科研路上的一颗小小的绊脚石，阻挡不了团队的前行。同年10月，在他的带领下，世界首套“电气化铁路同相供电装置”在眉山牵引变电所成功投入试验运行。国家科技部验收组专家对此给予了高度评价，认为这项技术是牵引供电领域具有革命性的创新。

2014年12月，李群湛团队研制的世界首套“组合式同相供电装置”在山西中南通道重载铁路投入运行，其标志着同相供电技术从科研成果走向了工程实用。值得一提的是，这项诞生于四川的技术与法国高铁采用的车上自动过分相技术相比，没有列车断电之弊病；与日本采用的地面自动过分相技术相比，没有电磁暂态过程，并且寿命内综合年均成本仅相当于其三分之一。由此奠定了我国以同相供电为核心的新一代牵引供电系统理论与技术体系，被业界公认达到世界领先水平。不仅如此，这项原创技术也填补了世界轨道交通的空白，使得中国的轨道交通技术再次登上世界高峰。

▲同相供电装置全景（山西中南部重载铁路）

据悉，项目成果在重载铁路、高速铁路、市域铁路、普速铁路等干线轨道交通中实施应用，减少了列车断电，保障了供电安全，促进了牵引供电系统节能节电，累计新增产值逾8亿元，创造利润、节约成本逾2亿元，技术、经济和社会价值显著。

红星新闻记者 张瑾 许雯 图据西南交通大学

编辑 陈怡西