王迂卿，張寶奇，茹慶文

接觸網(wǎng)連續(xù)多根支柱折斷事故搶修方案的探討

王迂卿，張寶奇，茹慶文

通過(guò)個(gè)別事故案例，探討了接觸網(wǎng)多根支柱折斷事故的搶修方案，分別從搶修方案的制定、搶修的原則、無(wú)網(wǎng)區(qū)的設(shè)置、接觸網(wǎng)最低高度及惰行距離等進(jìn)行探討。

電氣化；接觸網(wǎng)；支柱；搶修

0 引言

接觸網(wǎng)支柱折斷是接觸網(wǎng)比較嚴(yán)重的事故，接觸網(wǎng)設(shè)備破壞程度一般比較嚴(yán)重，搶修難度大?！峨姎饣F路接觸網(wǎng)故障搶修規(guī)則》（鐵運(yùn)[2009]39號(hào)）給出了常見(jiàn)的接觸網(wǎng)錨柱、中間柱、中心柱和軟橫跨支柱折斷時(shí)的搶修方案，但均為單根支柱折斷，并未提供連續(xù)多根支柱同時(shí)折斷的搶修方案。連續(xù)多根支柱折斷事故在列車貨物超限、列車脫線、弓網(wǎng)故障、洪災(zāi)時(shí)或其他重大鐵路交通事故時(shí)均可能發(fā)生。連續(xù)多根支柱折斷時(shí)，由于接觸網(wǎng)設(shè)備破壞范圍更大，造成搶修難度更大，對(duì)無(wú)備用的接觸網(wǎng)設(shè)備快速搶通工作提出了極高的要求。本文以2012年7月3日太焦線發(fā)生的連續(xù)3根支柱折斷事故搶修為例，對(duì)接觸網(wǎng)連續(xù)多根支柱折斷事故搶修方案的制定及特點(diǎn)進(jìn)行探討。

1 事故概況

2012年7月3日16時(shí)40分，太焦線北板橋站至東元慶站間上行線K318+576m處發(fā)生承力索斷線，斷線后承力索與區(qū)間運(yùn)行的貨物列車發(fā)生刮碰纏繞，導(dǎo)致3根接觸網(wǎng)支柱被列車?yán)瓟嗨W(wǎng)，中斷上行線行車，經(jīng)要點(diǎn)處理，于20時(shí)47分恢復(fù)上下行供電及行車，事故影響北板橋站至東元慶站間上行線行車4 h 7 min，影響下行線行車3 h 33 min。接觸網(wǎng)故障現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備平面布置如圖1所示。

圖1 “7.3”事故現(xiàn)場(chǎng)搶修示意圖

2 搶修情況

北板橋站至東元慶站間上行線K318+570 m處承力索斷線，68#、70#、72#三根 H38型支柱折斷順線路向北落地（因支柱外側(cè)有回流線附著，折斷支柱均未侵入行車限界），自 76#到 66#支柱間約320 m范圍的接觸懸掛塌網(wǎng)并落在電力機(jī)車頂部和敞車上，破壞范圍較大，搶修組首先組織人員登上電力機(jī)車頂部和列車敞車車廂，對(duì)320 m范圍內(nèi)承力索進(jìn)行拆除、截?cái)嗵幚?，并?7時(shí)57分協(xié)同后期趕往現(xiàn)場(chǎng)的高平接觸網(wǎng)工區(qū)搶修人員將損壞的腕臂、支撐裝置拆除，將接觸線臨時(shí)拉向鄰線下行側(cè)進(jìn)行臨時(shí)綁扎固定，使接觸網(wǎng)全部脫離列車及接地，滿足送電及降弓行車條件。

3 幾種搶修方案

針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況可以推測(cè)，接觸網(wǎng)連續(xù)多根支柱折斷事故發(fā)生時(shí)，受通過(guò)列車扯拉距離、是否有錨柱等因素影響，造成的破壞范圍不同，因此最佳搶修方案也存在差異。

3.1 設(shè)置接觸網(wǎng)無(wú)網(wǎng)區(qū)

設(shè)置無(wú)網(wǎng)區(qū)是接觸網(wǎng)支柱折斷事故發(fā)生后慣用的搶修方案。斷開(kāi)承力索、接觸線等線索分別在兩端用絕緣子隔斷、錨固并將線索固定至不影響車輛限界（絕緣距離也要滿足要求），形成無(wú)網(wǎng)區(qū)后，電力機(jī)車降弓通過(guò)。

3.2 利用搶修支柱進(jìn)行懸掛固定

該方案也是接觸網(wǎng)支柱折斷事故后慣用的搶修方案。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，連續(xù)2根支柱折斷可采用1根、連續(xù)3根支柱折斷可采用2根搶修用鋼支柱立在事故范圍的中間位置，并將接觸懸掛適當(dāng)挑高，然后確認(rèn)相鄰跨能滿足接觸網(wǎng)設(shè)備最低高度，電力機(jī)車降弓惰性運(yùn)行。

3.3 利用鄰線進(jìn)行懸掛固定

本次“7.3”事故，事故區(qū)段為山區(qū)垂直天窗，可以同時(shí)申請(qǐng)事故本線與鄰線同時(shí)停電，利用鄰線腕臂對(duì)事故本線接觸懸掛進(jìn)行臨時(shí)拉起固定，用絕緣子進(jìn)行電氣隔離，使故障接觸網(wǎng)設(shè)備全部脫離接地，滿足接觸網(wǎng)送電及降弓惰性運(yùn)行條件，對(duì)故障區(qū)段采取“先行供電、先通一線、先通后復(fù)”的搶修原則，再利用天窗進(jìn)行正式恢復(fù)。此次事故搶修的結(jié)果證明，該搶修方案不失為一種行之有效的搶修方案。

4 搶修方案分析

4.1 搶修原則

連續(xù)多根支柱折斷時(shí)，設(shè)備損壞范圍較大，故一次性恢復(fù)比較困難。為保證快速搶通，要遵循“先行供電、先通一線、先通后復(fù)”的搶修原則，應(yīng)先保證接觸網(wǎng)滿足最低技術(shù)條件開(kāi)通運(yùn)行，再申請(qǐng)停電天窗恢復(fù)，使設(shè)備達(dá)到正常運(yùn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

首先就是要保證恢復(fù)供電。尤其是繁忙干線和高鐵線路，一旦接觸網(wǎng)設(shè)備停電時(shí)間較長(zhǎng)，繁忙干線將造成大量列車積壓，高鐵線路則由于動(dòng)車組長(zhǎng)時(shí)間不能從接觸網(wǎng)取流供電，將影響空調(diào)和換氣設(shè)備正常工作，引起乘客的恐慌，嚴(yán)重影響鐵路聲譽(yù)。

其次是將接觸懸掛臨時(shí)拉起，脫離接地，利用搶修支柱、鄰線設(shè)備或附近建筑物挑起懸掛，盡快恢復(fù)送電，通過(guò)設(shè)置降弓區(qū)段，電力機(jī)車采取降弓通過(guò)或限制速度通過(guò)等措施，可達(dá)到縮短停電、中斷行車時(shí)間的目的。

4.2 無(wú)網(wǎng)區(qū)的設(shè)置

如事故造成接觸網(wǎng)承力索、接觸線同時(shí)斷線，則可采取事故區(qū)段設(shè)置無(wú)網(wǎng)區(qū)的搶修方案，但設(shè)置無(wú)網(wǎng)區(qū)后期恢復(fù)需要重新架設(shè)整錨段承力索、接觸線，恢復(fù)工作難度加大，建議慎重采取設(shè)置無(wú)網(wǎng)區(qū)方案。這是因?yàn)樵摲桨钢饕嬖?個(gè)問(wèn)題：一是下錨拉線的固定，采取無(wú)網(wǎng)區(qū)需將斷線錨段在故障區(qū)段兩端均設(shè)置接觸懸掛臨時(shí)下錨，根據(jù)力學(xué)計(jì)算，下錨拉線與地面角度為α?xí)r，臨時(shí)下錨將承受接觸網(wǎng)線索張力 1/cosα倍的張力（示例：接觸線張力15 kN，α = 60°時(shí)，1/cosα = 2），這對(duì)于臨時(shí)拉線要求極高，因此臨時(shí)拉線風(fēng)險(xiǎn)大，不建議采取該方案；二是因接觸網(wǎng)非工作支的存在將造成接觸網(wǎng)無(wú)電區(qū)延長(zhǎng)，這樣電力機(jī)車的惰性運(yùn)行條件苛刻。

4.3 搶修后接觸網(wǎng)最低高度

在不開(kāi)行超限貨物列車情況下，國(guó)內(nèi)機(jī)車車輛的高度限界為4 800 mm，電氣化區(qū)段接觸網(wǎng)設(shè)備帶電部分至機(jī)車車輛或裝載貨物的距離不小于350 mm，故臨時(shí)搶修后接觸網(wǎng)帶電部分最低高度必須大于5 150 mm；開(kāi)行雙層集裝箱列車區(qū)段，雙層集裝箱列車運(yùn)輸裝載上部限界為5 850 mm，故臨時(shí)搶修后接觸網(wǎng)帶電部分最低高度必須大于6 200 mm。如事故搶修后，需要開(kāi)行超限貨物重點(diǎn)列車，則一級(jí)超限列車開(kāi)行需要滿足接觸網(wǎng)最低高度不小于5 300 mm，二級(jí)超限列車開(kāi)行滿足接觸網(wǎng)最低高度不小于5 350 mm的要求。

4.4 惰行距離

鄭州鐵路局多年來(lái)一直沿用的惰行距離見(jiàn)表1和表2。該表中的數(shù)據(jù)在鄭州局管內(nèi)多次事故搶修成功使用，為故障搶修，確定無(wú)網(wǎng)區(qū)距離以及搶修后列車通行要求提供了參考。

表1 鄭州鐵路局電力機(jī)車上坡道惰行距離表 單位：m

表2 鄭州鐵路局電力機(jī)車下坡道惰行距離表 單位：m

5 建議

接觸網(wǎng)多根支柱折斷故障是一種較嚴(yán)重的接觸網(wǎng)故障，極易造成列車事故。故障發(fā)生后應(yīng)制訂科學(xué)、有效的搶修方案，減少故障停電延時(shí)，盡快恢復(fù)供電和行車。因此，對(duì)接觸網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)管理等工作建議如下：

（1）提高接觸網(wǎng)支柱強(qiáng)度。接觸網(wǎng)支柱強(qiáng)度應(yīng)大于接觸網(wǎng)線索拉斷力，提高抗風(fēng)險(xiǎn)能力。這就要求在工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)盡可能采用抗彎強(qiáng)度大的支柱。

（2）慎用設(shè)置無(wú)網(wǎng)區(qū)搶修方案。鑒于設(shè)置無(wú)網(wǎng)區(qū)存在較大風(fēng)險(xiǎn)，建議一般情況下慎用。每個(gè)接觸網(wǎng)工區(qū)可增備工區(qū)管內(nèi)最大容量的銅合金承力索500 m（為便于搬運(yùn)，可做成多根），在遇有承力索、接觸線同時(shí)斷線時(shí)，可使用增備的銅合金承力索將2個(gè)承力索斷頭臨時(shí)拉起，恢復(fù)接觸懸掛的整體性（接觸線可考慮斷線保證接觸網(wǎng)最低高度）及供電，再設(shè)置臨時(shí)降弓區(qū)域，電力機(jī)車惰性運(yùn)行通過(guò)。

（3）接觸網(wǎng)搶修材料儲(chǔ)備應(yīng)嚴(yán)格按照《電氣化鐵路接觸網(wǎng)故障搶修規(guī)則》（鐵運(yùn)[2009]39號(hào)）的要求，儲(chǔ)備2套接觸網(wǎng)搶修用輕型支柱，以滿足接觸網(wǎng)多根支柱折斷事故的搶修需要。

（4）目前高鐵下路道床為無(wú)砟型整體道床，且線路基礎(chǔ)高于地面，一般的搶修支柱無(wú)法固定，故高鐵線路上的多根支柱折斷事故搶修宜采取上下行接觸網(wǎng)線索并線的方案，通過(guò)設(shè)置無(wú)網(wǎng)區(qū)盡快恢復(fù)供電，滿足動(dòng)車組降弓惰性運(yùn)行的條件。

[1] 于萬(wàn)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.

[2] 張道俊.接觸網(wǎng)運(yùn)營(yíng)檢修與管理[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2006.

[3] 鐵運(yùn)[2009]39 電氣化鐵路接觸網(wǎng)故障搶修規(guī)則[S].

Through particular cases of accidents, discusses the rescue and repair scheme of several masts breaking accident of OCS, the discussion is made in terms of establishment of rescue and repair scheme, principles for rescue and repair, setting of non-OCS zone, minimum height of OCS and the distance of coasting etc.

Electrification; OCS; mast; rescue and repair

U226.8

：B

：1007-936X(2015)03-0038-03

2014-10-01

王迂卿.鄭州鐵路局供電處，工程師，電話：13903846939；

張寶奇.鄭州鐵路局供電處，高級(jí)工程師；

茹慶文.鄭州鐵路局鄭州供電段，助理工程師。