電力機(jī)車(chē)掉分相后處置措施

周勇駿 上海鐵路局調(diào)度所

電力機(jī)車(chē)嚴(yán)禁在電分相區(qū)域內(nèi)停車(chē)，如果因?yàn)樗緳C(jī)操縱、分相設(shè)置不合理或其它原因?qū)е路窒鄥^(qū)內(nèi)意外停車(chē)，我們通常稱(chēng)為掉分相。電力機(jī)車(chē)掉分相后一般都可以通過(guò)操作分相開(kāi)關(guān)實(shí)施救援。在牽引供電已實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)的上海、濟(jì)南、武漢等局都規(guī)定：實(shí)施分相救援時(shí)，供電調(diào)度先對(duì)后一供電臂停電，然后閉合分相開(kāi)關(guān)，把前一供電臂的電引入中性區(qū)，列車(chē)受電駛出分相（見(jiàn)上鐵運(yùn)函〔2006〕1207號(hào)《關(guān)于公布電氣化鐵路接觸網(wǎng)停送電執(zhí)行程序的通知》）。按照這一規(guī)定進(jìn)行操作，大部分電力機(jī)車(chē)掉分相的問(wèn)題都能很快解決，但筆者在實(shí)際工作中卻發(fā)現(xiàn)，該規(guī)定忽視了分相的復(fù)雜性，導(dǎo)致一些問(wèn)題出現(xiàn)時(shí)無(wú)法按規(guī)定實(shí)施救援。

1 事故經(jīng)過(guò)及原因分析

圖1 七跨絕緣分相示意圖

2012年1月24日19時(shí)38分，x局x站下行線(xiàn)K516+906處，一列電力貨車(chē)（機(jī)車(chē)HXD30003號(hào)，牽引總重5 410 t）停在分相處請(qǐng)求救援。后經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，該電力機(jī)車(chē)停在七跨關(guān)節(jié)式分相的第2柱附近（中性區(qū)以外6 m，參見(jiàn)圖1）。由于該處是上坡，HXD機(jī)車(chē)牽引5 410 t的貨車(chē)已經(jīng)啟動(dòng)不了，于是電調(diào)先停掉后一供電臂，閉合分相開(kāi)關(guān)，使擔(dān)任救援任務(wù)的電力機(jī)車(chē)（SS47199號(hào)）從前一供電臂進(jìn)入中性區(qū)與HXD30003機(jī)車(chē)連掛，然后恢復(fù)分相，允許兩輛機(jī)車(chē)啟動(dòng)，想進(jìn)入無(wú)電區(qū)后再按規(guī)定操作分相開(kāi)關(guān)實(shí)施救援。剛過(guò)第3柱8 m，前端機(jī)車(chē)受電弓與接觸網(wǎng)間出現(xiàn)一個(gè)大火球，該處接觸線(xiàn)燒傷，工作支承力索斷3股，非工作支承力索斷4股。

事故原因分析如下：

該機(jī)車(chē)雖然掉進(jìn)了分相，但并沒(méi)有停在無(wú)電區(qū)，距中性區(qū)還有6 m，這時(shí)利用分相開(kāi)關(guān)救援的規(guī)定是無(wú)法執(zhí)行的。當(dāng)兩輛機(jī)車(chē)連掛后一起啟動(dòng)，想進(jìn)入無(wú)電區(qū)后再按規(guī)定操作分相開(kāi)關(guān)。前端機(jī)車(chē)的受電弓進(jìn)入第3柱（轉(zhuǎn)換柱）時(shí)，由于后一相接觸線(xiàn)抬高、中性線(xiàn)降低，致使受電弓帶著啟動(dòng)電流從有電向無(wú)電過(guò)渡，其性質(zhì)相當(dāng)于帶負(fù)荷拉隔離開(kāi)關(guān)，所以會(huì)出現(xiàn)接觸線(xiàn)燒傷、承力索燒斷股的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)龜喑辛λ骱徒佑|線(xiàn)。

那么，如何才能從這起事故中吸取教訓(xùn)，避免以后發(fā)生類(lèi)似問(wèn)題呢？下面結(jié)合我國(guó)鐵路常用的兩種分相形式分別進(jìn)行分析。

2 電力機(jī)車(chē)停在錨段關(guān)節(jié)式分相的救援辦法

目前我局電化區(qū)段的電分相大部分為六跨絕緣錨段關(guān)節(jié)。六跨分相的結(jié)構(gòu)和七跨分相類(lèi)似，只是六跨分相的"斷"標(biāo)到等效無(wú)電區(qū)之間、等效無(wú)電區(qū)到 "合"標(biāo)之間分別為105 m左右，等效無(wú)電區(qū)35 m左右。我國(guó)電力機(jī)車(chē)大部分長(zhǎng)度都在30 m以?xún)?nèi)，單靠換弓無(wú)法避開(kāi)無(wú)電區(qū),因此電力機(jī)車(chē)停在錨段關(guān)節(jié)式分相中的不同區(qū)域，處置辦法是不一樣的。

2.1 停在分相具體位置的判斷方法

供電調(diào)度得到電力機(jī)車(chē)掉分相的信息后，首先通過(guò)行調(diào)詢(xún)問(wèn)司機(jī)用的是前弓還是后弓，如果是后弓，要換成前弓。然后詢(xún)問(wèn)司機(jī)受電弓是否帶電，如果無(wú)電，表示機(jī)車(chē)已完全進(jìn)入無(wú)電區(qū)。

如果受電弓帶電，供電調(diào)度要與行調(diào)聯(lián)系，對(duì)后一供電臂停電，然后詢(xún)問(wèn)司機(jī)受電弓是否還帶電，如果帶電，表明機(jī)車(chē)處于等效無(wú)電區(qū)到 "合"標(biāo)之間，屬于前一供電臂供電范圍；如果受電弓無(wú)電，表明機(jī)車(chē)處于"斷"標(biāo)和等效無(wú)電區(qū)之間，屬于后一供電臂供電范圍。

2.2 停在“斷”標(biāo)--等效無(wú)電區(qū)之間的處置辦法

通過(guò)前面的判斷，如果電力機(jī)車(chē)確已停在這一位置，只能按照行調(diào)命令退行至后方站，重新啟動(dòng)加速，獲得足夠的速度后按規(guī)定斷主斷通過(guò)分相。

2.3 停在等效無(wú)電區(qū)內(nèi)的處置辦法

通過(guò)前面的判斷，如果電力機(jī)車(chē)確已停在這一位置，此時(shí)后一供電臂已經(jīng)停電，供電調(diào)度遠(yuǎn)動(dòng)合上分相開(kāi)關(guān)，將前一供電臂的電送入無(wú)電區(qū)，被困機(jī)車(chē)受電啟動(dòng)后開(kāi)出無(wú)電區(qū)。

2.4 停在等效無(wú)電區(qū)--“合”標(biāo)之間的處置辦法

通過(guò)前面的判斷，如果電力機(jī)車(chē)確已停在這一位置，可以讓司機(jī)合上主斷，直接開(kāi)出分相。

上述程序需要電調(diào)、行調(diào)和司機(jī)密切配合，執(zhí)行起來(lái)較為復(fù)雜。為最大程度減少掉分相幾率、簡(jiǎn)化處置程序，筆者建議在等效無(wú)電區(qū)兩側(cè)向外延伸5 m，面向來(lái)車(chē)方向在接觸網(wǎng)上掛一個(gè)“手合”標(biāo)。這樣做有兩個(gè)好處，一是機(jī)車(chē)掉分相后，司機(jī)判斷如果受電弓在“手合”標(biāo)外側(cè)或換弓后在“手合”標(biāo)外側(cè)，就可以直接開(kāi)走，機(jī)車(chē)掉分相需要救援的幾率至少減少一半以上；二是受電弓在“手合”標(biāo)內(nèi)側(cè)，可以清楚地向行調(diào)和電調(diào)表明受電弓的具體位置，大大簡(jiǎn)化了救援程序。

3 電力機(jī)車(chē)停在器件式分相的救援辦法

器件式電分相也叫分相絕緣器，通常由三組或四組分段絕緣元件串聯(lián)組成（見(jiàn)圖2），結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。電力機(jī)車(chē)停在前過(guò)渡區(qū)、無(wú)電區(qū)之內(nèi)、后過(guò)渡區(qū)這三個(gè)區(qū)域，與停在關(guān)節(jié)式分相的處置辦法稍有不同。

圖2 器件式電分相示意圖

3.1 停在分相區(qū)具體位置的判斷方法

首先供電調(diào)度通過(guò)行調(diào)詢(xún)問(wèn)司機(jī)能否觀察清楚受電弓是沒(méi)到器件式分相、在器件式分相中間、還是過(guò)了器件式分相，這是最直接的判斷方法。

如果司機(jī)觀察不清，首先詢(xún)問(wèn)司機(jī)升弓后是否帶電。如果無(wú)電，讓司機(jī)換弓后再看，如果還是無(wú)電，表明已經(jīng)完全進(jìn)入無(wú)電區(qū)。如果開(kāi)始時(shí)司機(jī)匯報(bào)受電弓帶電，或者換弓后帶電，供電調(diào)度要與行調(diào)聯(lián)系，等行調(diào)將后一供電臂上所有電力機(jī)車(chē)停下后，對(duì)后一供電臂停電，然后詢(xún)問(wèn)司機(jī)受電弓是否還帶電，如果帶電，表明機(jī)車(chē)處于前過(guò)渡區(qū)，屬于前一供電臂供電范圍；如果受電弓無(wú)電，表明機(jī)車(chē)處于后過(guò)渡區(qū)，屬于后一供電臂供電范圍。

3.2 機(jī)車(chē)停在后過(guò)渡區(qū)的處置辦法

通過(guò)前面的判斷，如果機(jī)車(chē)確已停在這一位置，只能讓機(jī)車(chē)合上主斷，按照行調(diào)命令退行至后方站，重新啟動(dòng)加速，獲得足夠的速度后按規(guī)定斷主斷通過(guò)分相。

3.3 機(jī)車(chē)停在無(wú)電區(qū)內(nèi)的處置辦法

通過(guò)前面的判斷，如果機(jī)車(chē)確已完全停在這一位置，只能等待其它機(jī)車(chē)前來(lái)救援。

3.4 機(jī)車(chē)停在前過(guò)渡區(qū)的處置辦法

通過(guò)前面的判斷，如果機(jī)車(chē)確已停在這一位置，可以讓機(jī)車(chē)合上主斷，直接開(kāi)出分相。

4 動(dòng)車(chē)組掉分相救援辦法

從圖1可以計(jì)算得出，從"斷"標(biāo)到越過(guò)完全無(wú)電區(qū)在150～155 m之間，而重聯(lián)或大編組動(dòng)車(chē)前后弓間距在200～215 m左右（相當(dāng)于1個(gè)單編組動(dòng)車(chē)的長(zhǎng)度），所以重聯(lián)或大編組動(dòng)車(chē)掉分相后基本上都可以通過(guò)換前弓搭上前一供電臂直接開(kāi)走，不需要救援。

表1 各型動(dòng)車(chē)組受電弓間距

單編組動(dòng)車(chē)前后弓最短間距在50 m左右（見(jiàn)表1），無(wú)法通過(guò)換弓直接開(kāi)出關(guān)節(jié)式分相區(qū)，所以掉分相后救援辦法與電力機(jī)車(chē)的救援方法相同。而單編組動(dòng)車(chē)掉進(jìn)器件式分相區(qū)后，由于器件式分相的無(wú)電區(qū)只有30 m，動(dòng)車(chē)組通過(guò)換弓完全可以避開(kāi)無(wú)電區(qū)，救援時(shí)可以只考慮在前過(guò)渡區(qū)或后過(guò)渡區(qū)兩種可能，救援程序比電力機(jī)車(chē)救援程序更為簡(jiǎn)單。