從運(yùn)營角度探討高速鐵路接觸網(wǎng)存在問題及解決對策

南昌鐵路局廈門供電段 陳　杰

從運(yùn)營角度探討高速鐵路接觸網(wǎng)存在問題及解決對策

南昌鐵路局廈門供電段 陳杰

該文結(jié)合杭深線福廈段、漳詔段，龍廈線、昌福線等多條高速鐵路接觸網(wǎng)的驗(yàn)收、日常運(yùn)營維護(hù)技術(shù)工作，就驗(yàn)收中發(fā)現(xiàn)的主要問題、正常運(yùn)營維護(hù)時(shí)遇到的困難進(jìn)行系統(tǒng)分析，探討高速鐵路接觸網(wǎng)施工的關(guān)鍵技術(shù)，并從運(yùn)營角度提出相關(guān)建議。

高速鐵路 接觸網(wǎng) 運(yùn)營維護(hù) 施工技術(shù) 問題分析

1　概述

接觸網(wǎng)是給電力機(jī)車或電氣列車供電的特殊輸電線路，電力機(jī)車或電氣列車是通過升起的受電弓從接觸網(wǎng)上滑動接觸取流的。接觸網(wǎng)的施工質(zhì)量直接影響到牽引供電系統(tǒng)的可靠性和接觸網(wǎng)運(yùn)營維護(hù)的工作量。

高速電氣化鐵路具有列車的運(yùn)行速度、密度和負(fù)荷明顯加大，受電弓上下振動和左右晃動加劇，接觸線的張力和抬升量相應(yīng)增大等主要特點(diǎn)，弓網(wǎng)系統(tǒng)的生命周期涉及弓網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、接觸網(wǎng)的施工和運(yùn)營維護(hù)、優(yōu)質(zhì)的接觸網(wǎng)零部件。要保證高速鐵路接觸網(wǎng)和受電弓的安全可靠和經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行，除良好的弓網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)外，還需針對不同形式的接觸懸掛類型找出其施工難點(diǎn)和重點(diǎn)，掌握其施工關(guān)鍵技術(shù)。

結(jié)合接觸網(wǎng)運(yùn)營管理的實(shí)際情況，對于在接觸網(wǎng)施工中遺留的問題，運(yùn)營維護(hù)中實(shí)際調(diào)整時(shí)花費(fèi)的人力和精力遠(yuǎn)超過施工本身，因此高鐵的接觸網(wǎng)應(yīng)該是“裝”出來的，“算”出來的，而不是“修”出來的。

2　施工介入和運(yùn)營中發(fā)現(xiàn)的問題及解決措施

根據(jù)設(shè)備故障、缺陷以及隱患發(fā)生的特點(diǎn)，高鐵線路設(shè)備運(yùn)行發(fā)生故障、缺陷主要分為鳥害、材質(zhì)、雷擊、污染、設(shè)計(jì)、施工遺留、檢修不到位等方面，以下重點(diǎn)探討鳥害、原因不明跳閘、設(shè)計(jì)、施工遺留和檢修不到位等方面。

2.1鳥害方面

根據(jù)鐵路總公司鳥害處理不過夜要求，春季鳥類開始在硬橫跨吊柱底座、棘輪補(bǔ)償?shù)鬃忍幹玻?dāng)鳥巢的樹枝、鐵絲、柴草等物散落在帶電體或懸、棒瓶上，易造成短路接地故障，嚴(yán)重者會燒斷線索從而危及行車和供電安全。為防止鳥害危及行車和供電安全，應(yīng)采用如下防范措施：

①大力推行驅(qū)鳥刺的安裝。針對站場硬橫梁等易發(fā)生鳥害的處所，于吊柱上方安裝驅(qū)鳥刺。同時(shí)繼續(xù)推行驅(qū)鳥器、驅(qū)鳥劑的安裝，采用多種方法預(yù)防鳥害隱患。

②加強(qiáng)新線預(yù)防工作。一是要求施工單位在新建線路硬橫梁、區(qū)間格構(gòu)式鋼柱、變電所出所供電線桿及存在鳥害隱患處所安裝驅(qū)鳥刺。

③加強(qiáng)添乘巡視。根據(jù)往年整治鳥害的工作經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)巡視做到鳥害“早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)防、早處理”。尤其在鳥害高發(fā)時(shí)間段（3月～8月）加強(qiáng)高鐵線路添乘巡視，重點(diǎn)觀察站場硬橫梁設(shè)備，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鳥害隱患。同時(shí)加強(qiáng)機(jī)供聯(lián)控，工供聯(lián)控，從多方面取得鳥害信息，確保供電安全。

④加強(qiáng)預(yù)防鳥害的責(zé)任心。一是發(fā)現(xiàn)危及供電安全的鳥窩時(shí)立即申請故障維修處理；二是發(fā)現(xiàn)吊柱上的鳥窩時(shí)，原則上不過夜處理（必要時(shí)申請故障維修處理）；三是鋼柱上的鳥窩（暫不影響供電安全），原則上三天內(nèi)清除完畢。

⑤加強(qiáng)日常檢修排查力度。充分利用 C4成像裝置以及C2接觸網(wǎng)巡檢裝置，對管內(nèi)各線路接觸網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行圖像攝像。及時(shí)分析圖像內(nèi)容，一旦發(fā)現(xiàn)鳥害隱患，立即按防鳥害預(yù)案進(jìn)行處理。利用檢修天窗作業(yè)，重點(diǎn)檢查鳥類可能做窩處所（如：硬橫跨吊柱底座、棘輪補(bǔ)償?shù)鬃龋l(fā)現(xiàn)鳥窩立即處理，同時(shí)安裝“驅(qū)鳥剌”，預(yù)防鳥害發(fā)生。

2.2原因不明跳閘方面

LZ線開通運(yùn)營以來，LY牽引變電所LM上行臂共發(fā)生6次類似現(xiàn)象的跳閘重合成功事件，每次跳閘的供電故標(biāo)指示故障點(diǎn)均在接觸網(wǎng)關(guān)節(jié)式分相處，故障均發(fā)生在SS3型電力機(jī)車通過關(guān)節(jié)式電分相時(shí)，事后檢查機(jī)車車頂放電間隙均發(fā)現(xiàn)有擊穿現(xiàn)象。

經(jīng)深入調(diào)查分析認(rèn)為，導(dǎo)致跳閘主要有以下幾個(gè)原因：①機(jī)車通過接觸網(wǎng)關(guān)節(jié)式分相時(shí)的操作過電壓是導(dǎo)致機(jī)車放電間隙擊穿引發(fā)跳閘的原因；② SS3型電力機(jī)車采用放電間隙作為過電壓保護(hù)的方式，由于放電間隙不具備滅弧或吸收立錨段；YP聯(lián)絡(luò)線 HJB-PT區(qū)間Ⅰ-28、Ⅱ-28錨段分別與HS線Ⅲ-1、Ⅳ-1錨段形成四跨非絕緣關(guān)節(jié)相銜接。

②結(jié)合前期新建線路因設(shè)備或零部件選用不合理遺留的隱患，認(rèn)真核對設(shè)計(jì)設(shè)備、零部件的選用、選型是否合理。一是WF線隧道的補(bǔ)償裝置，采用長條型墜砣，兩側(cè)預(yù)留“V”型口，“V”型口處限制框架用直角角鋼一側(cè)固定，該方式易造成墜砣串因偏斜卡滯，影響設(shè)備運(yùn)行安全。在后期的新建線路，將隧道補(bǔ)償裝置限制框架改成滑桿式，徹底解決了因限制框架造成的補(bǔ)償裝置卡滯。二是FX線反定位定位管處采用“V”拉線方式調(diào)整定位管水平，存在“V”拉線連接零部件多、部分壓接不到位的“V”拉線易抽脫等現(xiàn)象，通過建議后，再接管的新線建設(shè)基本采用定位管支撐裝置。

2.4施工遺留缺陷方面

2.4.1配合解決LZ線隧內(nèi)漏水整治工作

LZ線第二次平推整治期間，作業(yè)人員現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)，LZ線MK-LS區(qū)間XS隧道上下行線隧道頂部水泥砂漿灌注孔由于封堵不嚴(yán)等原因，在豐水季節(jié)出現(xiàn)嚴(yán)重漏水現(xiàn)象，部分漏水點(diǎn)正滴落或距離接觸網(wǎng)設(shè)備過近，嚴(yán)重影響設(shè)備運(yùn)行安全，為確保供電安全，對正滴落承力索的漏水點(diǎn)采取調(diào)整承力索位置、保持與漏水距離200mm的方法。

2.4.2全面排查解決LZ線隧內(nèi)吊柱及預(yù)埋桿件存在的問題

LZ線靜態(tài)驗(yàn)收期間，LZ線總計(jì)3420根隧內(nèi)吊柱化學(xué)錨栓存在銹蝕，兩處吊柱各存在1根化學(xué)錨栓外露部分超標(biāo)，導(dǎo)致螺母無法緊固到位現(xiàn)象。對于化學(xué)錨栓銹蝕情況，對本體進(jìn)行了送檢合格，由廠家對銹蝕的化學(xué)錨栓進(jìn)行全面除銹噴鋅處理，并確保一年內(nèi)不得出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，并繼續(xù)跟蹤和確認(rèn)該處理方式的有效性。

2.4.3有序推進(jìn)FX線互感器整治

FX線牽引變電所使用的27.5kV互感器，在2013年度預(yù)防性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了28臺互感器介質(zhì)損耗角正切值（tgδ）測試數(shù)據(jù)超標(biāo)，占總數(shù)（179臺）的15.64%。采用相應(yīng)的應(yīng)急措施：（1）改變部分變電所的運(yùn)行方式，將數(shù)據(jù)超標(biāo)的互感器退出運(yùn)行，并制定《FX線27.5kV互感器改造實(shí)施前應(yīng)急處置措施》，明確了值班人員加強(qiáng)巡視的要求，完善了突發(fā)事故的應(yīng)急處理措施，確保設(shè)備運(yùn)行安全；（2）與路局供電處、建設(shè)單位、施工單位、設(shè)備廠家共同協(xié)商，制定了整治方案：①全部更換數(shù)據(jù)超標(biāo)的互感器；②對該批次互感器進(jìn)行加裝金屬膨脹器改造；③若改造后的互感器再次出現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)超標(biāo)的情況，則由廠家負(fù)責(zé)將該批次互感器全部更換為干式互感器。

此外，JM站AF線近6公里的長度設(shè)計(jì)無避雷器，XL大橋加強(qiáng)線無接地裝置，針對這些設(shè)計(jì)缺陷，對其進(jìn)行改造，確保供電安全。

2.5檢修方面

制訂完善的監(jiān)測、檢測計(jì)劃，車間全程把關(guān)班組的月度計(jì)劃編制和實(shí)施，確保關(guān)鍵設(shè)備不漏檢，不超周期，保證檢修質(zhì)量，避免發(fā)生因檢修不到位發(fā)生的設(shè)備缺陷或故障。

3　相關(guān)建議

根據(jù)現(xiàn)場高速鐵路接觸網(wǎng)運(yùn)營管理的實(shí)際情況，結(jié)合接觸網(wǎng)施工中遺留的問題，可以得出結(jié)論：穩(wěn)定、可靠、真正免維護(hù)的高鐵接觸網(wǎng)是“精細(xì)計(jì)算”和“精心安裝”出來的，而不是“認(rèn)真維護(hù)”出來的。下面從設(shè)計(jì)、施工、檢修等方面提出以下建議，供相關(guān)從業(yè)人員參考：

3.1高鐵設(shè)計(jì)需加強(qiáng)避雷防護(hù)

高鐵設(shè)計(jì)時(shí)需對現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)勘察，加強(qiáng)鳥害方面的設(shè)計(jì)，對重雷區(qū)段需增設(shè)避雷器或單獨(dú)架高設(shè)避雷線，以加強(qiáng)防雷方面的性能，防止雷雨天時(shí)頻頻發(fā)生雷擊跳閘。

3.2高鐵選址避開重污區(qū)

高鐵在選址時(shí)，施工隊(duì)在征地拆遷時(shí)需避開重污區(qū)或與當(dāng)?shù)卣畢f(xié)商遷移污染嚴(yán)重的化工廠或水泥廠等，避免運(yùn)行時(shí)的安全隱患。

3.3加強(qiáng)施工標(biāo)準(zhǔn)化

嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施工，避免各類安全隱患，避免運(yùn)行時(shí)大量的隱患和缺陷處理。

3.4注意供電線同桿合架現(xiàn)象

供電線同桿合架現(xiàn)象較多，供電線上網(wǎng)隔離開關(guān)，越區(qū)供電隔離開關(guān)未實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動控制（如早期設(shè)計(jì)的杭深線福廈段）。

3.5嚴(yán)把接觸網(wǎng)零部件的生產(chǎn)制造工藝關(guān)

隧道內(nèi)化學(xué)錨栓嚴(yán)重銹蝕問題，主要是產(chǎn)品質(zhì)量問題，需要嚴(yán)把接觸網(wǎng)零部件的生產(chǎn)制造工藝關(guān)。

［1］ 朱飛雄. 接觸網(wǎng)程序化施工組織［J］. 鐵道工程學(xué)報(bào)，2001（2）∶ 80-81.

［2］ 中華人民共和國鐵道部. 接觸網(wǎng)運(yùn)行檢修規(guī)程［M］. 北京：中國鐵道出版社， 2012.

［3］ 于萬聚. 高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)［M］.成都：西南交通大學(xué)出版社， 2003.

［4］ 編委會. 最新電氣化鐵道接觸網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工實(shí)用全書［M］. 北京：中國電力出版社， 2004.

［5］ 中華人民共和國鐵道部. 高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范（試行）（TB10625-2010）［S］.

［6］ 中華人民共和國鐵道部. 鐵路電力牽引供電設(shè)計(jì)規(guī)范（TB10009-2005）［S］.