淺談高寒天氣對高鐵接觸網運行的影響

王　森

（哈爾濱鐵路局供電處，黑龍江 哈爾濱 150006）

淺談高寒天氣對高鐵接觸網運行的影響

王森

（哈爾濱鐵路局供電處，黑龍江 哈爾濱 150006）

摘要：本文結合哈大高鐵、哈齊高鐵接觸網設備冬季運行經驗，對影響高寒地區接觸網設備運行安全的主要因素進行分析，結合現有裝備、技術水平提出行之有效的應對方案，并對未來高寒地區接觸網的運營管理進行展望，意在提高設備運行管理的安全性、科學性。

高寒天氣；接觸網；應對措施

一、概述

2012年12月哈大高鐵開通運營，中國鐵路正式開啟了高寒高鐵時代，至2015年8月哈齊高鐵開通運營，中國高鐵版圖進一步向北延伸。根據國家《中長期鐵路網規劃》，到2025年哈牡客專、哈佳新線、齊滿客專將相繼開通運行，低溫高寒天氣對高鐵接觸網設備的考驗將日益嚴峻。哈爾濱鐵路局供電部門負責哈大、哈齊高鐵合計380km運營里程接觸網設備的管理。在冬季運營管理過程中，經歷了凍雨、持續低溫、氣溫驟變、降雪量大、春融反復等極端惡劣天氣考驗，積累了一些寶貴的運營經驗。

二、高寒天氣對高鐵接觸網運行的主要影響

1.入冬、春融季節接觸網上跨建（構）筑物滲漏問題。入冬及春融季節，因氣溫長期維持在0℃上下，接觸網上跨建（構）筑物因積雪融化、滲漏，極易凝結冰凌，使接觸網帶電部分對上跨建（構）筑物的電氣絕緣距離降低，或直接造成接觸網設備覆冰。如在哈爾濱西站、大慶西站都曾出現站臺風雨棚頂部積雪融化滲漏，以致多條股道的接觸網設備覆冰，危及接觸網供電安全，并影響相關股道接發列車。

2.低溫條件下線索收縮造成接觸網幾何尺寸變化問題。因低溫條件下線索收縮，在接觸網錨段關節等雙腕臂處所易出現腕臂偏移情況，導致各部線索、零部件間距過近，嚴重時可能影響絕緣錨段關節的絕緣性能。如哈大高鐵同心、張家AT所上下行4處絕緣錨段關節曾在環境溫度-33℃時發生嚴重的腕臂偏移，其中最小的一處腕臂零部件絕緣間距不足80mm，無法保證電氣絕緣安全。冬季接觸線、承力索發生收縮，如安裝時溫度曲線計算不精確，極易造成補償裝置a值不足情況。如在2015年冬，現場檢查測量發現哈大高鐵存在33處補償a值超限處所，影響接觸網設備運行安全。

3.冬季低溫造成的接觸網戶外開關故障問題。接觸網戶外隔離開關冬季運行時，易發生電機過載、通信故障等電氣系統問題，其故障原因均與極端低溫天氣有關。2014年1月哈西3131T隔離開關出現遠動模塊故障，使處于斷開位置的開關錯誤顯示為合閘位，造成區間接觸網無電，致使動車組停車。

4.冬季夜間天窗作業存在安全風險問題。目前哈大、哈齊高鐵的檢修天窗時間均為0∶30至4∶30，是每天氣溫最低的時段，冬季氣溫多在-25℃以下，作業人員衣著較厚、行動笨拙，長時間在低溫環境下作業，肢體僵硬、麻木，加之夜間作業疲勞、照明條件差，使檢修作業效率低下，且接觸網工需從事高空作業，惡劣的作業條件還加大了人身安全風險。

5.冬季低溫造成檢測設備失效問題。在極端低溫條件下，許多高精度電子設備都無法正常工作，如接觸網綜合參數測量儀、電力故障探測儀等高精度電子檢測設備無法保證長時間戶外正常工作。如在-20℃以下的環境中，接觸網幾何參數測量儀電池和液晶面板僅能保證20分鐘左右的正常工作。

三、現階段有效的應對措施及展望

面對低溫天氣對接觸網運行的影響，我們在現有的技術、設備條件下，采取了一些有效的應對措施，并對未來的工作方向進行了一些有益的思考。

1.先進設備的運用。目前全路供電系統正在大力推廣接觸網6C檢測設備，以接觸網2C裝置（接觸網安全巡檢裝置）為例，它的投入使用，基本替代了接觸網步行巡視工作，僅需一人進行登乘巡檢就可以獲得全線接觸網設備的圖像資料，再通過后期分析，實現巡檢目的，減少了低溫天氣下人員的上線作業量。很快接觸網4C裝置（接觸網懸掛狀態檢測監測裝置）也將投入使用，它將有望替代升平臺巡視作業，進一步提高工作效率，降低人員的現場作業量。

2.有針對性地設計、施工規范。總結現有經驗，我們建議在工程設計階段，對高寒地區采取一些特殊要求，如接觸網錨段長度的選取應充分考慮對雙支腕臂底座間距和補償裝置a、b值的影響，必要時應適當縮短錨段長度。此外在工程介入時，要重點關注跨線建筑物排水孔、結構變形縫、隧道口等處落水、結冰的問題。

3.優化生產組織方案。（1）制定有效的融冰除雪方案。接觸網融冰除雪方案主要包括人工除冰、銅基粉末滑板除冰、送電融冰等手段。針對冬季易發生的接觸網覆冰問題，供電部門既要提前制定完善的應急處置預案，又要針對每次現場情況的不同，靈活確定具體的處置方案，才能更好地應對接觸網覆冰故障。（2）動車組惰行通過覆冰區段組織方案。在出現接觸網大面積覆冰無法快速清除時，我們還可以采用動車組降弓惰行通過覆冰區段的方式組織行車。動車組在進入覆冰區段前充分提速，以降弓惰行方式通過覆冰區段后，再升弓取流，正常行駛。這要求供電部門通過試驗測算，掌握每個接觸網最小停電單元的長度及線路條件，分析確定動車組惰行通過能力，為行車組織提供經驗支持。（3）合理確定接觸網冬季施工方案。高鐵接觸網設備推行“重檢慎修”原則，在不違反檢修周期的前提下，通過合理安排年度檢修計劃，來減少冬季作業量是可行的。我們建議在入冬前進行一次細致的設備檢查和測量工作，按標準將設備調整到位，這可以大大降低冬季的檢修、搶修工作量。此外在氣候條件極端惡劣的地區，未來的高鐵運行圖中應盡量預留日間維修天窗，以避免作業人員在天氣條件最惡劣的時段進行作業，切實提高天窗效率和現場作業安全。

結語

從哈大高鐵開通到今天，我們的高寒高鐵運行管理工作也僅僅經歷了4個冬季的考驗。我們僅僅是摸索到了一些表面上的規律，積累了一些很淺顯的經驗，很多更加嚴酷的考驗可能還沒有真正暴漏出來。而隨著高寒地區高鐵接觸網設備量的不斷增加，以及設備運營時間的延長，無疑還將為高寒地區的高鐵供電人提出許多新的課題，我們將繼續在實踐中總結經驗、摸索規律，力爭總結出一套行之有效的高寒地區接觸網管理經驗。

[1]張韜.淺談接觸網外部環境安全風險及防控措施[J].鐵路供電運行安全與技術研究，2014：57-61.

[2]劉長利.涉及高速鐵路接觸網安全評價的難點技術問題及解決辦法[J].鐵路供電運行安全與技術研究，2014：301-303.

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