唐華棟 上海鐵路局杭州鐵路辦事處

新建線路接觸網(wǎng)設(shè)備典型故障分析及防范措施

唐華棟 上海鐵路局杭州鐵路辦事處

分析上海局部分新建線路接觸網(wǎng)設(shè)備典型故障，并對(duì)其進(jìn)行了歸類，結(jié)合引起故障的原因，從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理等方面存在的問題進(jìn)行分析梳理，并提出相應(yīng)對(duì)策措施，以便加強(qiáng)新建線路接觸網(wǎng)設(shè)備質(zhì)量控制，確保供電暢通和行車安全。

牽引供電；接觸網(wǎng)；設(shè)備故障；防范措施

近年來，上海鐵路局既有線電化改造和新建電氣化鐵路開通較多，牽引供電設(shè)備總體能安全運(yùn)行，但牽引供電設(shè)備故障仍有多次發(fā)生，其中接觸網(wǎng)設(shè)備故障占比較高，影響較大，有的還構(gòu)成行車事故，影響安全供電和鐵路正常運(yùn)輸。本文在總結(jié)分析近年來幾類典型接觸網(wǎng)設(shè)備故障原因的基礎(chǔ)上，提出了防范措施，以求引起業(yè)界共識(shí)，加強(qiáng)源頭控制，降低故障率，確保供電安全。

1 各類典型故障案例分析

1.1 設(shè)計(jì)缺陷以及新技術(shù)運(yùn)用不成熟

2013年7月21日11：13，D3107次通過杭甬高鐵紹興北站-上虞北站間K230+723接觸網(wǎng)分相時(shí)，動(dòng)車組帶電過分相，導(dǎo)致677、678、679、680供電單元跳閘。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)在杭甬高鐵上，分相磁鋼布置按照原鐵道部（鐵運(yùn)電【2012】60號(hào)）電報(bào)要求的距離設(shè)置，異于既有350km/h線路采用的埋設(shè)距離。示意簡(jiǎn)圖如圖1所示。

圖1 杭甬K230+723分相示意簡(jiǎn)圖

在杭甬高鐵紹興北站至上虞北站兩站之間有K205、K230兩個(gè)分相區(qū)，動(dòng)車組（CRH1B、CRH1E）在過第一個(gè)分相區(qū)時(shí)，因過分相區(qū)磁鋼埋設(shè)距離與動(dòng)車組自動(dòng)過分相邏輯控制程序軟件系統(tǒng)不匹配，自動(dòng)過分相裝置在結(jié)束過分相后不能自動(dòng)復(fù)位，致使動(dòng)車組到達(dá)下個(gè)分相區(qū)后自動(dòng)過分相裝置不能動(dòng)作，造成動(dòng)車組帶載過分相，引起接觸網(wǎng)跳閘。該故障反映出接觸網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計(jì)上考慮不成熟，有關(guān)新技術(shù)論證不充分，與動(dòng)車組等專業(yè)溝通協(xié)調(diào)存在漏洞。

1.2 零部件缺陷引起

2011年8月3日17：17，杭深線接觸網(wǎng)某單元跳閘停電，重合失敗，同時(shí)臨近車站N15、N19岔區(qū)出現(xiàn)紅光帶，經(jīng)查是該站I道接觸網(wǎng)071#錨柱處接觸線補(bǔ)償繩斷裂致接觸線脫落接地引起，構(gòu)成鐵路交通一般C類事故。該起事故發(fā)生的直接原因是補(bǔ)償棘輪小輪單側(cè)補(bǔ)償繩與棘輪本體橫筋根部凸點(diǎn)在氣溫變化產(chǎn)生補(bǔ)償偏移過程中相磨，造成補(bǔ)償鋼絲繩斷股，累積一定量后，因接觸導(dǎo)線張力作用而使鋼絲繩斷裂。分析發(fā)現(xiàn)，零部件制造廠家對(duì)于該型號(hào)補(bǔ)償棘輪設(shè)計(jì)制造過程中未考慮在小輪輪面設(shè)置導(dǎo)線槽，導(dǎo)致在補(bǔ)償偏移量變化過程中補(bǔ)償繩無法正確回繞而形成上下層布置，鋼絲繩與棘輪本體橫筋根部凸點(diǎn)相磨，因此零件存在的缺陷是事故發(fā)生的主要原因。近年來此類案例并不鮮見，滬昆線分段絕緣器、滬昆浙贛段定位線夾、合武線錐套式終端線夾等設(shè)備都因先天缺陷而大面積更換，給運(yùn)行檢修和安全供電帶來很大麻煩。

1.3 外界影響

2011年8月18日17∶20，杭深線某車站2號(hào)旅客站臺(tái)雨棚寧波方向第九號(hào)至第十號(hào)柱子間靠近6道一側(cè)的三塊檐口封口板脫落，掉落在該站6道靠近Y25#吊柱承力索上，造成線索燒斷。經(jīng)調(diào)查，雨棚施工單位在未取得設(shè)計(jì)單位簽認(rèn)的前提下，擅自更改施工方案，安裝不到位，造成檐口與雨棚吊頂板之間存在空隙臨時(shí)加裝檐口封口板且采用自攻螺釘固定方式，強(qiáng)度無法滿足抗風(fēng)要求，加之其提供的竣工圖紙與現(xiàn)場(chǎng)不符導(dǎo)致設(shè)備管理單位無法按圖對(duì)照檢修，是事故發(fā)生的主要原因。新建、改造線路工程中，機(jī)具侵限、施工材料跌落、雨棚等固定設(shè)備脫落引起接觸網(wǎng)跳閘乃至斷線的故障累見不鮮，歷年來外界影響在接觸網(wǎng)故障和行車事故中占比也一直居高不下。

1.4 施工遺留缺陷

2011年11月1日，K847次機(jī)車在某站牽2線到機(jī)整1線的行進(jìn)過程中，受電弓突然自動(dòng)降弓，司機(jī)停車后檢查發(fā)現(xiàn)Ⅰ室受電弓滑板翹起，接觸網(wǎng)201#-205#間有一根吊弦落下，掛在接觸線上。本次設(shè)備故障造成接觸網(wǎng)損壞吊弦一根，HXD3C-124機(jī)車Ⅰ室受電弓滑板受損翹起。經(jīng)調(diào)查分析，引起本起故障發(fā)生的直接原因是201號(hào)支柱溫向第一根吊弦承力索固定線夾螺栓螺母松動(dòng)脫落，導(dǎo)致吊弦掛落，侵入限界后，被機(jī)車受電弓拉斷，并打壞受電弓。該站自2010年6月20日起由施工單位進(jìn)行接觸網(wǎng)改造，其中機(jī)整線于9月18日送電開通，由于該站改造工期緊，遺留缺陷較多，設(shè)備至事發(fā)時(shí)還未驗(yàn)收交接，施工質(zhì)量存在缺陷是該起故障的主要原因。近年來，既有線改造工程大多具有工期緊、邊運(yùn)行邊施工、建成即送電使用等特點(diǎn)，施工質(zhì)量難以保證，設(shè)備單位在驗(yàn)收等環(huán)節(jié)難以卡控，從而引發(fā)了大量設(shè)備故障。

1.5 檢修巡視不到位

2011年5月28日6∶23，0D5561次列車運(yùn)行至某客專線路區(qū)間K619+262處，司機(jī)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)壓為零，列車自動(dòng)降弓，緊急停車后隨車機(jī)械師下車檢查發(fā)現(xiàn)15號(hào)車受電弓斷裂變形。此次事故的直接原因?yàn)樵搮^(qū)間接觸網(wǎng)239#定位管支撐與平腕臂連接處的連接螺栓的開口銷缺失或脫落，螺母在振動(dòng)中脫出，在0D5561次列車前弓通過該處后，定位管支撐與平腕臂脫離，導(dǎo)致定位管搭在接觸線上，定位管與定位器侵入受電弓動(dòng)態(tài)包絡(luò)線，與0D5561次15車受電弓發(fā)生擊打，列車?yán)^續(xù)運(yùn)行，損壞的受電弓打壞前方255#，259#定位器。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，設(shè)備管理單位日常巡視不到位，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)開口銷缺失或脫落的隱患，是導(dǎo)致本次事故的主要原因。

2 防范措施

2.1 強(qiáng)化源頭控制，注重設(shè)計(jì)審查

近年來，高鐵、客專技術(shù)發(fā)展迅猛，接觸網(wǎng)專業(yè)設(shè)計(jì)理念不斷創(chuàng)新，這對(duì)運(yùn)用單位也提出了較高要求。在新線建設(shè)前期，應(yīng)加大對(duì)設(shè)計(jì)文件的審查力度，對(duì)新技術(shù)的使用要持慎重態(tài)度，確保性能已驗(yàn)證，安全有保證；其次要注重結(jié)合部設(shè)計(jì)的對(duì)接，供電專業(yè)與行車、電務(wù)、工務(wù)部分的結(jié)合部既是運(yùn)行檢修管理的難點(diǎn)，也是故障事故的高發(fā)部位，近年來各專業(yè)電纜同溝敷設(shè)、聲屏障影響補(bǔ)償裝置等問題也屬此類，因此必須把結(jié)合部設(shè)計(jì)審查作為一個(gè)重點(diǎn)，深入吸取有關(guān)教訓(xùn)，協(xié)調(diào)統(tǒng)籌考慮問題，避免工作被動(dòng)。

2.2 選取成熟設(shè)備、工藝

從相關(guān)故障可以看出，接觸網(wǎng)設(shè)備質(zhì)量是決定因素，設(shè)備質(zhì)量又與零部件材質(zhì)、型號(hào)、安裝工藝等直接相關(guān)。由于各種客觀因素，部分上線設(shè)備存在設(shè)計(jì)有缺陷、質(zhì)量欠缺、工藝不成熟等各種問題，有關(guān)部門必須嚴(yán)控設(shè)計(jì)選型、產(chǎn)品招標(biāo)、進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收等環(huán)節(jié)，確保使用安全可靠、質(zhì)量過關(guān)的設(shè)備，并有成熟的安裝工藝、維修標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)踐還證明，設(shè)備質(zhì)量應(yīng)當(dāng)在源頭進(jìn)行控制，開通后發(fā)現(xiàn)某項(xiàng)設(shè)備不能運(yùn)行而全線進(jìn)行改造或更換，又要耗費(fèi)大量人力物力。

2.3 保證施工質(zhì)量

接觸網(wǎng)施工質(zhì)量是其安全運(yùn)行的先天條件，建設(shè)施工單位必須提供質(zhì)量合格的產(chǎn)品，才能保證設(shè)備管理單位在接受后能正常維護(hù)。一是要選擇資質(zhì)合格、經(jīng)驗(yàn)豐富的施工隊(duì)伍；二是安排合理工期，杜絕因進(jìn)度影響質(zhì)量；三是設(shè)備接管單位要加強(qiáng)施工期間的監(jiān)督，保證施工工藝；四是加強(qiáng)營(yíng)業(yè)線施工安全監(jiān)督和外界環(huán)境排查整治，確保運(yùn)營(yíng)環(huán)境安全。

2.4 控制交接驗(yàn)收環(huán)節(jié)

交接驗(yàn)收是新建改建設(shè)備的重要環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)、建設(shè)、施工、監(jiān)理、設(shè)備管理等各方都有重要職責(zé)，在交接驗(yàn)收過程中，一是要把控設(shè)計(jì)意圖的貫徹，工藝標(biāo)準(zhǔn)的落實(shí)；二是要交清設(shè)備狀況，全面檢查發(fā)現(xiàn)存在問題，以便后期及時(shí)解決處理；三是交清相關(guān)資料臺(tái)賬，便于設(shè)備單位維護(hù)。

2.5 加強(qiáng)維護(hù)，探索巡檢新機(jī)制

一是要盡早介入接管，熟悉檢修工藝標(biāo)準(zhǔn)，制定檢修、巡視、搶修辦法，配齊人員、機(jī)具、材料；二是結(jié)合實(shí)際，完善管理。比如針對(duì)新建線路長(zhǎng)大橋、隧較多的情況，要制定橋隧巡檢的具體措施，針對(duì)班組對(duì)新設(shè)備不熟悉的情況，要加強(qiáng)技術(shù)練兵和應(yīng)急演練等；三是探索新的巡檢方法，充分利用先進(jìn)設(shè)備，比如紅外測(cè)溫，高鐵防災(zāi)系統(tǒng)等，另外還要充分利用動(dòng)檢車數(shù)據(jù)和重視每日動(dòng)檢添乘檢查；四是推行集中整治。杭深線通過2009年開通初期的整治后，有關(guān)問題處理不徹底，在2009年至11年上半年期間仍故障頻發(fā)，安全壓力極大，在路局的部署下，設(shè)備管理單位于2011年下半年組織了專門隊(duì)伍，歷時(shí)3個(gè)多月進(jìn)行了一次全線平推整治，修后效果十分明顯，故障率明顯下降，為今后推行集中平推提供了現(xiàn)實(shí)依據(jù)。3結(jié)束語(yǔ)

新建線路接觸網(wǎng)設(shè)備質(zhì)量需要設(shè)計(jì)施工提供先天的優(yōu)質(zhì)保證，也需要設(shè)備管理單位精心維護(hù)。今后一段時(shí)間，我局范圍內(nèi)還將建成杭長(zhǎng)、合福等多條高鐵客專線路，如何確保新線供電設(shè)備正常開通和運(yùn)行期間安全穩(wěn)定，將是供電系統(tǒng)的一個(gè)重要課題和艱巨任務(wù)。有關(guān)部門和從業(yè)人員應(yīng)當(dāng)充分總結(jié)近年來新線接管、運(yùn)營(yíng)中存在的問題，進(jìn)一步分析典型故障原因，追根溯源，加強(qiáng)前期控制，卡控設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收等各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不斷完善改進(jìn)運(yùn)行檢修方法，從而提升設(shè)備質(zhì)量，降低故障率，保證供電暢通和行車安全。

[1]于萬(wàn)聚.《高速鐵路電氣化鐵路接觸網(wǎng)》.

[2]顧建華.《國(guó)外高速鐵路維修管理模式及啟示》.

[3]上海鐵路局供電處.《甬臺(tái)溫客專典型故障案例分析》.

責(zé)任編輯：萬(wàn)寶安 朱挺
來稿日期：2013-12-19