接觸網(wǎng)故障時列車降弓惰行的探討

雷陽成

（中國鐵路南寧局集團有限公司供電檢測所，工程師 廣西 南寧 530029）

在電氣化鐵路中，接觸網(wǎng)是受電弓得以獲取電能來支撐電力機車、電力動車組運行的唯一途徑。弓網(wǎng)持續(xù)地保持良好接觸，是實現(xiàn)電能從接觸網(wǎng)正常傳遞到列車用電設備進而滿足其工作需要的必要條件。當發(fā)生接觸網(wǎng)故障無法實現(xiàn)弓網(wǎng)有效接觸時，為了減少對運輸秩序的干擾，列車可以降弓惰行通過故障區(qū)段，然后升弓獲取電能正常行駛。在現(xiàn)實應用中，降弓惰行往往不夠嚴謹，過多關注接觸網(wǎng)參數(shù)是否滿足列車通過要求，而忽視了其它條件和操作細節(jié)，非常容易造成列車停在故障區(qū)段而擴大影響的后果。

1 惰行原理

牛頓第一定律表明，一切物體在沒有受到外力作用時，總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，即慣性是一切物體共有性質。由此定律可知外力是改變物體運動狀態(tài)的根本原因。日常現(xiàn)象可以印證這結論，如，運動物體在所受作用力不變時，會因摩擦力、空氣阻力等外力因素影響，使現(xiàn)有的移動速度呈減速趨勢變得越來越慢，通常最后會變成靜止狀態(tài)。

利用慣性，在接觸網(wǎng)出現(xiàn)故障無法正常使用時，可以讓列車降弓惰行一段距離，越出故障區(qū)段后繼續(xù)正常行駛。圖1 為降弓惰行原理圖。圖1 中AB是接觸網(wǎng)故障區(qū)段，降弓惰行的大致過程是，列車到達A 之前完成降弓，依托列車的慣性越過B，然后升弓取流恢復正常運行。

圖1 降弓惰行原理圖

2 惰行條件

為便于分析，本文把列車到達A 的速度稱之為入口速度，降弓惰行條件包括：AB 接觸網(wǎng)的導高參數(shù)滿足列車通過的技術要求；支撐列車惰行距離大于AB 的入口速度；AB 區(qū)段運行環(huán)境滿足列車速度損失不受障礙物干擾。確定降弓惰行條件的目的在于，既要確保列車運行安全，又要確保列車不停在AB區(qū)段內，以免出現(xiàn)非但不能減少反而擴大接觸網(wǎng)故障對運輸秩序影響的情況。

2.1 導高參數(shù)接觸網(wǎng)導線與機車車輛保持合適的距離，同時滿足物理要求和電氣要求，才能確保列車安全運行。由于機車車輛最大高度一般無法改變，與AB 區(qū)段接觸網(wǎng)導線的距離主要取決于導高。當接觸網(wǎng)暫時無法恢復正常參數(shù)的導高時，需要確定是否滿足機車車輛通過的技術要求，方可實施降弓惰行。

考慮最困難的情況，同時參考相關規(guī)定：超限貨物車輛與接觸網(wǎng)導線的距離不得小于350 mm，如小于350 mm 時，應苫蓋絕緣軟蓋板或停電運送；苫蓋絕緣軟蓋板或停電運送時，距接觸網(wǎng)導線不得小于100 mm。按AB 區(qū)段接觸網(wǎng)帶電和不帶電兩種情況，分析導高的不同技術要求。

（1）接觸網(wǎng)斷線后臨時續(xù)接，或者是其它類型的故障，AB 區(qū)段接觸網(wǎng)并未進行電氣隔離，導高要綜合考慮機車車輛最大高度與接觸網(wǎng)導線之間的物理距離和電氣距離，確保接觸網(wǎng)既不被刮碰，也不對機車車輛放電。由于電氣安全距離大于物理安全距離，選取350 mm的數(shù)值計算，公式如下：

導高≥機車車輛最大高度+350 mm

（2）接觸網(wǎng)因故送不上電，或者是其它原因，AB區(qū)段接觸網(wǎng)在事實上進行了電氣隔離，導高只需考慮機車車輛最大高度與接觸網(wǎng)導線之間的物理距離，確保接觸網(wǎng)不被掛碰即可。苫蓋絕緣軟蓋板運輸時，比照辦理。選取100 mm的數(shù)值計算，公式如下：

導高≥機車車輛最大高度+100 mm

從公式看，降弓通過的導高下限，由機車車輛最大高度決定。一般情況下，為了便于現(xiàn)場和調度快速操作，節(jié)約計算時間，機車車輛最大高度可參照機車車輛限界4 800 mm 確定，即：AB 區(qū)段接觸網(wǎng)帶電時，導高按最小5 150 mm 來控制；苫蓋絕緣軟蓋板或AB區(qū)段接觸網(wǎng)不帶電時，導高按其最小4 900 mm來控制。在困難情況下，導高控制確實無法按照機車車輛限界來實現(xiàn)時，應根據(jù)后續(xù)機車車輛型號的具體參數(shù)，按照上述公式來確定導高下限。

在滿足超限列車或雙層集裝箱列車開行區(qū)段，機車車輛最大高度的選取還要做特別考慮：當有超限貨物列車時，必須按貨物裝載實際最大高度確定；有雙層集裝箱列車時，必須按雙層集裝箱高度5 850 mm確定。

2.2 入口速度牛頓第一定律表明，列車惰行距離與入口速度有直接關系。降弓列車失去動力保障后，一旦停在接觸網(wǎng)故障的AB 區(qū)段內，不但不能減少接觸網(wǎng)故障帶來的運輸干擾，還要采取措施對列車進行救援，因而還會擴大對運輸秩序的影響。為此，必須根據(jù)線路條件，準確計算確定科學合理的入口速度下限值，才能保證惰行列車順利越過AB區(qū)段。

入口速度的確定，以坡道、曲線等線路參數(shù)和空氣阻力等因素為基礎，根據(jù)機車車輛不同型號，用AB 區(qū)段距離長度反算得出。具體的計算結果可由機務部門提供。表1 為CRH2 動車組和SS3 機車惰行距離參考值。以CRH2 動車組和SS3 牽引18 輛客車在直線區(qū)段為例，機務部門計算得出不同坡度下的惰行距離。

表1 惰行距離參考表

在實際工作中，為了為了節(jié)省計算時間，便于現(xiàn)場操作和調度指揮，還可以運用既往經(jīng)驗，在確定入口速度時側重綜合考慮線路條件、列控數(shù)據(jù)以及機車車輛等因素，按允許速度上限來控制。當允許速度上限無法滿足惰行通過AB 區(qū)段的距離要求時，則需采取措施縮小接觸網(wǎng)故障區(qū)段長度。

2.3 運行環(huán)境列車降弓惰行依靠的只有慣性，無任何動力保障，堪稱“裸奔”，一旦受到外界因素的干擾，必然會加劇列車速度損失，增加列車停在AB 內的風險。因此，惰行區(qū)段內決不能有任何干擾列車運行的障礙物，以確保列車速度損失保持在自然狀態(tài)，最終按確定的入口速度順利通過接觸網(wǎng)故障區(qū)段。

3 惰行實施

列車惰行的實施，需要現(xiàn)場和調度的密切配合。現(xiàn)場的主要任務是確定故障區(qū)段的長度，以及保證列車安全運行的導高參數(shù)和運行環(huán)境。調度的主要任務是把需要降弓惰行的區(qū)段信息和入口速度要求傳遞給列車司機。

3.1 實施流程AB 區(qū)段接觸網(wǎng)出現(xiàn)故障，并且一次性修復難度大、時間長，按照“先通后復”的原則，為有效實施列車降弓惰行，應制定科學系統(tǒng)的實施流程。

3.1.1 信息收集 有降弓惰行打算時，駐站聯(lián)絡員或駐所聯(lián)絡員應向車站值班員或列車調度員了解后續(xù)通過AB 區(qū)段的機車車輛型號，以及AB 區(qū)段前后的限速情況。掌握機車車輛型號，是為了確定與后續(xù)列車相匹配的導高參數(shù)下限。掌握限速情況，是為了確定與入口速度相匹配的AB 區(qū)段長度。收集這些信息，是制定現(xiàn)場處置方案的技術支持，是謀劃列車降弓惰行的前提條件。

3.1.2 現(xiàn)場處置 對于接觸網(wǎng)斷線或其它參數(shù)發(fā)生變化的故障，供電人員趕赴現(xiàn)場，采取必要的臨時性修復措施后，需組織進行以下三項工作：

1）利用激光測量儀等儀器測量AB 內接觸網(wǎng)導線最低高度，確認滿足列車降弓惰行的導高參數(shù)要求；

2）利用跨距或其它辦法測量AB 區(qū)段的長度，確定需要列車降弓惰行范圍的起止里程；

3）排查清理AB 區(qū)段的運行環(huán)境，確認不存在影響列車運行和司機瞭望的障礙物。

對于接觸網(wǎng)參數(shù)未發(fā)生變化的故障，AB區(qū)段在事實上形成了電氣隔離，起止里程和運行環(huán)境的確認工作，既可以通過供電人員來完成，也可以根據(jù)實際情況就近通過司機、隨車機械師以及車站值班員等非供電人員來完成。因霧閃等原因，整條供電臂范圍的接觸網(wǎng)失電，需長距離降弓惰行時，運行環(huán)境的確認工作，宜采取出動內燃機車或軌道車，并安排專業(yè)人員登乘檢查的方式來完成。

3.1.3 提報申請 一般情況下，現(xiàn)場處置完成AB區(qū)段導高參數(shù)確認、惰行起止里程核對以及運行環(huán)境排查，確認具備降弓惰行條件后，由駐站聯(lián)絡員或駐所聯(lián)絡員登記運統(tǒng)-46，通過車站值班員或直接向列車調度員提出降弓惰行申請。

登記運統(tǒng)-46 時，應寫明降弓惰行的起止里程和入口速度。

3.1.4 命令下達 列車調度員根據(jù)運統(tǒng)-46 的登記內容，向司機下達調度命令：××線××行××km××m至××km××m降弓惰行通過，入口速度××km/h。

3.2 注意事項列車降弓惰行看似簡單，實則是一項對系統(tǒng)性、嚴謹性要求很高的工作。長距離降弓惰行的時候，尤為明顯。在日常應用中，由于應急處置時間緊，為了達到快速搶通排車的目的，忽略了一些重要細節(jié)，很容易造成列車刮碰接觸網(wǎng)或停在AB區(qū)段的后果。

1）不關注臨時性修復時留在接觸網(wǎng)的搶通工具。對于接觸網(wǎng)斷線的搶通，供電人員慣用緊線器等受力工具，將線索續(xù)接拉起，為列車降弓惰行創(chuàng)造條件。這種情況下，接觸網(wǎng)導高參數(shù)的測量，尤其要關注這些搶通工具。由于體積原因，搶通工具很可能低于接觸網(wǎng)導線，這時應該把搶通工具距軌面的高度作為導高下限。

2）不關注后續(xù)通過列車的機車車輛型號。現(xiàn)場處置習慣性按機車車輛限界來確定導高參數(shù)，滿足不低于5 150 mm 即可。特殊情況下，如果后續(xù)有超限貨物列車通過，因安全距離不足，很容易造成接觸網(wǎng)掛碰列車的一般C 類事故，或者接觸網(wǎng)對超限貨物列車放電的故障。

3）不關注入口速度。提報降弓惰行訴求時，往往對入口速度不提出明確要求。在線路最高允許速度的限制下，列車實際運行速度有一定的自主權。倘若司機沒有明確的速度指示，列車很容易因入口速度不足而無法惰行通過AB區(qū)段。

4）長距離降弓惰行不關注列車空調失效時間。整條供電臂失電，列車長距離降弓惰行時，需提前告知列車長做好安全措施，按規(guī)定打開車門通風，以確保車廂空氣流通。

4 結束語

列車降弓惰行的實施體現(xiàn)了鐵路的聯(lián)動性，是一項多專業(yè)、多工種協(xié)同的工作，雖然事因供電一家而起，但絕對不是供電一家應對即可保證運輸秩序正常的事。涉及到的供電、車務、機務、車輛、客運、調度等部門都要用于擔當，協(xié)調配合，各負其責，以確保高鐵和旅客安全萬無一失為目標，秉持嚴謹實用的態(tài)度，完善工作流程，細化列車降弓惰行措施，共同促進鐵路運輸安全、效益穩(wěn)步加強和提高。