大準鐵路復線開通后宜采用的天窗形式

喬利峰

神華準格爾能源有限責任公司大準鐵路公司，內蒙古鄂爾多斯 010300

大準鐵路西起鄂爾多斯準格爾旗,東至山西大同市，它橫跨蒙、晉兩省，沿途經過六縣兩市，是神華集團一條規模較大的自備鐵路。隨著神華集團產業的不斷壯大，鄂爾多斯煤炭的快速開采，準能煤炭運量的飛速提升，為了改變大準鐵路單線運營的狀況，經神華集團決定，在大準鐵路點岱溝—九蘇木段采用復線運行，現在復線正在火熱的施工中。在復線開通運行后，接觸網檢修作業方式是易采用“垂直天窗”，還是“V型天窗”？這一問題，即將擺在管理人員的面前。針對這個問題，筆者對神華集團神朔鐵路公司，西安鐵路局及西安供電段，太原鐵路局大秦線和神華集團朔黃鐵路公司進行了細致的調研。

1 天窗的概念

1）天窗概念：為了檢修接觸網，需要接觸網停電，在停電期間就沒有列車通過，這樣，在列車運行圖（不同時間列車走行區段）就會有一段空白（沒有列車走過的線條），故形象地叫“天窗”。

“垂直天窗”是指運行圖上縱坐標是區間，橫坐標是時間，當某個時間段沒有列車通過，圖上就是空白的，大概體現出來的就是縱向的空白，所以叫“垂直”。

V型天窗是指復線電氣化區段上行或下行接觸網以供電臂為停電單元，分別按行車方向依次停電的開天窗方式；兩線交替作業，在運行圖上呈V型，稱為“V型天窗”;

2）天窗作業方法是指考慮列車運行情況而采取的供電臂停電后作業人員檢修接觸網的一種方法。本文討論的作業方法包括“垂直天窗”作業和“V型天窗”作業兩種。

“垂直天窗”作業就是雙線及多線電氣化區段，其中一行或一條供電臂停電，中斷該段線路內的行車，便于線路內的維修單位進行檢修作業。

“V型天窗”作業是指在雙線及多線電氣化區段，其中一行或一條供電臂停電，中斷該段線路內的行車，線路內的維修單位進行檢修作業；同時，另外一條線路上的供電臂不停電，線路仍然放行列車。

2 各調研單位的天窗作業形式

在對神華集團神朔鐵路公司。西安鐵路局和西安供電段，太原鐵路局大秦線和神華集團朔黃鐵路公司分別進行調研時得知：神朔公司河西運輸段、太原大秦線和朔黃鐵路公司的天窗點在復線開通以來一直采用“垂直天窗”作業，未采用“V型天窗”作業。他們認為開“V型天窗”提升的運量有限，作業人員面臨的危險性太大，故暫時不采用“V型天窗”的作業方法。

在西安供電段得知：西安供電段成立于1987年，接觸網線路2 023.652km，承擔著：隴海線、西康線、寧西線、西安樞紐北環線、包西線、三橋-北動車所走行線、南通蒲線等十條線路的牽引供電設備和電力生產生活設備的運營維修。線路特點：有單線也有復線，有普通列車也有高鐵，目前還沒有開行萬噸列車；接觸網線路有直供方式，也有AT供電方式；天窗作業形式：有“垂直天窗”作業也有“V型天窗”作業。

3 復線“垂直天窗”和“V型天窗”的優、缺點

“垂直天窗”的優點：各級指揮系統的工作易于掌握，執行、指揮統一，便于記憶，雙線停電后作業區段檢修作業人員安全系數高。

“垂直天窗”的缺點：雙線在天窗點內運輸車輛全部停止，影響運輸量。

“V型天窗”的優點：需檢修的一條線路停電，作業人員在線路上進行作業，同時另外一條線路未停電，可以通行包括電力機車在內的各種通車，可實現局部通車，能單線運行。

“V型天窗”的缺點：

1）增大指揮系統的工作量（包括行車調度、車站值班員、電力調度等部門要掌握分相、分段的具體外置，并掌握供電方式，清楚機車位置、車型等情況，增加天窗內列車運行、接發車卡控量，需規定機車位置，嚴禁機車帶電過分相、遺忘車輛在區間）；

2）供電檢修人員危險性增高，注意事項增多（如：一線停電，一線帶電，增加感應電傷害的幾率；作業人員及攜帶的工器具、材料誤入帶電線路；電力機車將電帶入停電作業區段；內燃機車闖入封鎖的作業線路；人員不能從臨線有電側裝材料；人員不能從未封鎖的線路側上、下車；未封鎖的線路側人員能靠近的地方必須懸掛警示標志等等）；

3）作業車需經常占用區間換向保證作業平臺不能向帶電線路側旋轉，占用區間影響煤炭運營量。

4 采用“V型天窗”的條件和注意事項

1）行車調度、電力調度、車務值班人員以及供電人員均要熟悉供電設備，熟記分相絕緣器、分段絕緣器的位置，在開“V型天窗”時，當班調度員會同車務當班值班員熟記供電臂那一條停電，哪一條有電，何處為接觸網有電區與無電區的分界點，運行中的列車車種，列車運行的進路，必須精準調度，杜絕電力機車將電帶入無電區和其它車種誤入封鎖的作業區段，杜絕遺忘車輛在區間;

2）需要做好行車防護和作業區防護。區間防護人員要堅守崗位，精力集中，及時制止誤入作業區段的內燃機車。車站坐臺人員必須堅守崗位，時刻監視列車運行情況，正確在車站登記相關內容(包括停電的區段)。特別要注意線岔及絕緣分相、分段處列車運行情況，杜絕電力機車將電帶入無電的作業區。

3）采用“V型天窗”作業的接觸網設備條件

（1）上、下行接觸網帶電設備間的距離大于2m，困難時不小于1.6m（復線電氣化區段的上、下行不同饋線供電的帶電體或站場不同股道帶電的接觸網與不帶電的接觸網間的空氣絕緣間隙必須保持2m及以上，困難時不少于1.6m）；

（2）上、下行接觸網帶電設備距下、上行電力機車受電弓瞬間距離大于2m，困難時不少于1.6m；

（3）距上、下行或由不同饋線供電的設備間的分段絕緣器，其主絕緣爬電距離不小于1.2m；

（4）所有上、下行線間橫向分段絕緣子串爬電距離必須保證在1.2m及以上，污染嚴重的區段要達到1.6m及以上；

（5）同一支柱上的設備由同一饋線供電。

4）下列接觸網設備不適用“V型天窗”作業

（1）上、下行分隔絕緣子；

（2）不同供電臂之間的分段絕緣器；

（3）上、下行聯絡開關；

（4）影響整組軟橫跨參數的調整；

（5）小單元停電檢修時，分隔絕緣設備；

（6）雙線隧道內的接觸網線路.

不適用“V型天窗”作業的地點，電力調度、生產調度、區段、供電工區應在接觸網平面圖上用紅線框出，并注明“禁止‘V型天窗’作業”字樣。

5）采用“V型天窗”作業的安全要求

（1）作業人員作業前，工作領導人（監護人員）應向作業人員指明停、帶電設備的范圍，加強監護并提醒作業人員保持與帶電部分的安全距離，確保人員、機具不侵入臨線限界。

目的：使作業組成員明確停電和帶電范圍，防止誤登、誤觸有電設備；

（2）利用“V型天窗”在斷開導電線索前，應事先采取旁路措施。更換長度超過5米的長大導體時，應先等電位后接觸，拆除時應先脫離接觸再拆除等電位。

目的：防止中間產生電位差，對人體造成傷害；

（3）“V型天窗”檢修吸上線、回流線（合架地線與回流線并用區段）時不得開路，如必須進行斷開回路的作業，則必須在斷開前使用不小于25mm2銅質短接線先行短接后方可進行作業。在變電所、分區亭處進行吸上線檢修時，必須利用“垂直天窗”。吸上線與扼流變中性點連接的檢修，不得進行拆卸、防止造成回流回路開路，確需拆卸處理時，必須采取旁路措施，必要時請供電部門配合。

目的：防止中間產生電位差，對人體造成傷害；

（4）“V型天窗”檢修支柱下部地線，可在不停電情況下進行，執行第三種工作票并做好行車防護，不得侵入限界。開始作業時要使用短接線先行短接后，方可進行作業。雷、雨、雪、霧天氣時，不得進行檢修支柱地線的作業；

（5）檢修隔離開關、電分段、錨段關節和分段絕緣器等作業時，應用不小于25mm2的等電位線先連接后作業。

目的：防止中間產生電位差，對人體造成傷害；

（6）雷電時（在作業地點可見閃電或可聞雷聲）禁止在接觸網上進行作業，遇有雨、雪霧或風力在5級及以上的惡劣天氣時，一般不進行“V型天窗”作業，若必須利用“V型天窗”作業和事故搶修時，應增設地線，并在加強監護的情況下方可進行作業；

（7）“V型天窗”作業必須確認本作業區段的上、下行聯絡開關處于打開位置，單獨一個站場、區間或股道停電作業時，必須確認作業地點兩端開關處于打開位置，在停電側裝設接地線并派專人防護；

（8）利用檢修車進行“V型天窗”作業時，禁止在運行過程中升降平臺，當作業按鈕不使用時，應加蓋保護帽，作業時作業平臺禁止向未封鎖的線路轉向；

（9）所有上、下行間分隔絕緣子、渡線、分段兩側均要懸掛上（下）行有電的標示牌，牌面要面向對側。站場、區間上、下行聯絡開關柱，同桿合架不同饋線的支柱上均要裝設“‘V’停作業，禁止攀登”標示牌；

（10）檢修變電所出口處的長大電纜時，除了在作業區段兩端掛好接地線的安全措施外，在電纜的線路側，還應加設電纜接地線，以消除電纜上產生的感應電，確保作業人員的人身安全；

（11）在同一支柱上懸掛有接觸懸掛及同饋線的供電線、正饋線、加強線等帶電設備，當只在接觸懸掛上接地線時，作業人員嚴禁登桿作業。網上作業必須滿足作業區段內人員地線設備與同饋線的供電線、正饋線、加強線等帶電設備保持規定的安全距離；

（12）在硬橫梁處進行接觸網“V停作業”時，作業人員原則上不得登上硬橫梁。特殊情況下必須登硬橫梁作業時，工作領導人必須指定專人負責監護，確保和鄰線保持規定的安全距離，防止作業人員、工機具等誤觸鄰線有電設備。硬橫梁下方“V停作業”時，作業人員、工具材料等需要觸及腕臂絕緣子和絕緣子外側的吊柱時，作業地點兩端的接觸懸掛、回流線、加強線均必須裝設接地線；

6）接觸網作業區段的接地封線范圍不超過1公里（超過必須加掛地線以符合此項規定），各條可能來電的線路都要接地封線。驗電時不能采用拋線進行驗電，必須使用專用驗電器。臨近線路帶電，作業線路感應電極強，人員在作業過程中必須采取預防感應電的相關措施；

7）“V型天窗”工作票上應加蓋“上行”或“下行”印記，要有針對“V型天窗”接觸網檢修作業的特殊性提出的安全措施。例如：1）寫明上行（下行）停電，下行（上行）有電，人員機具不得侵入下行（上行）限界；2）防止電力機車將電帶入作業區段的安全措施；3）在設備較復雜的區段作業，應畫出作業區段的簡圖，標明停電作業范圍，接地線位置，并用紅色標記帶電設備；

8）巡視時要做好作業分工，確定觀察人和監護人，觀察人觀察線路時，監護人做好監護和行車防護，嚴格按《接觸網安全工作規程》規定進行巡視，嚴禁走道心巡視；

9）要制定復線區段作業車作業辦法。包括作業車作業平臺作業時不能向有電線路側旋轉；作業車需經常占用區間換向保證作業平臺方向，人員不能從未封鎖的線路側上、下車；人員不能從臨線有電側裝、卸材料；未封鎖的線路側人員能靠近的地方必須懸掛警示標志等等；

10）有預防感應電的安全措施。主要有：1）停電作業兩地線間距大于1000m時，需增設接地線；2）接地線應安裝可靠，不得侵入限界，并有防風擺措施；3）斷開或更換長大導體時，應事先采取旁路措施。更換長度超過5m的長大導體時，應先等電位后接觸，拆除時應先脫離接觸再撤除等電位線。檢修隔離開關、電分段、錨段關節、分段絕緣器等作業時，應用不小于25mm2的等位線先連接等位線再進行作業。d.對全線接觸網雙線的距離進行測量登記，對于間距小的地段考慮進行設備改造；

11）有防止誤觸電的安全措施。（1）作業人員（包括所持的機具、材料、零部件等）與周圍帶電設備保持足夠的安全距離；（2）作業平臺禁止向未停電、未封鎖的線路轉向，同時關閉鎖閉裝置；（3）工作領導人、監護人時刻注意作業人員的行動，使其與鄰近的帶電部分保持規定的安全距離，嚴禁超出安全范圍進行任何操作；

12）有防止穿越電流傷害的安全措施：在作業地點的兩端和與作業地點相連，可能來電的停電設備上裝設接地線。

5 關于大準鐵路點岱溝至九蘇木段復線開通后，在復線區段是開“垂直天窗”還是“V型天窗”的問題

應主要考慮以下問題：

1）對于行車調度、車站值班人員和電力調度來說，復線開始運行時，必須掌握的供電專業知識較多。例如：對供電系統運行情況不熟悉，對供電臂設置位置、名稱、分相絕緣器的位置、分段絕緣器的位置以及站場的各個接觸網線岔和渡線位置不能熟悉。因此極易造成錯停電或將列車錯放入停電臂范圍內，極易造成停電的供電臂上作業的檢修人員觸電的嚴重事故；

2）大準鐵路目前天窗形式為垂直天窗，如改為開“V型天窗”將改變原來作業方式，開始時造成作業人員不能很好適應。再加上供電人員對復線線路防護不熟悉；對感應電危害探究不深；對“V型天窗”作業注意事項和禁止事項掌握不到位；作業時監護不到位等等極易造成影響行車和人員觸電事故；

3）大準線為運煤專線，沒有旅客客車，僅有職工通勤車，不必為了考慮客車準時運行而開“V型天窗”；

4）大準線受大秦鐵路的制約，大秦鐵路開天窗時，瓶頸原理制約大準線的運輸，開“V型天窗”增加的運輸量被大秦線所限制，起不到應有的作用；

5）作業車需經常占用區間換向保證作業平臺方向，影響煤列的正常運行，間接減少開“V型天窗”增加的運輸量；

6）為了增加鐵路運量，可以考慮對既有鐵路進行改造，如延長單線區段的站場長度（符合萬噸列車的會車）；增加半自動閉塞區段；與其他鐵路接軌，形成環網運輸。

綜上所述，在大準鐵路點岱溝—九蘇木復線開通后，本人認為還是開“垂直天窗”適合，只有在故障情況下可單獨停供電臂進行搶修作業，更能有效確保檢修作業人員人身安全，更能適應大準鐵路安全生產的形勢，更能有力保證大準鐵路高效運營的良好局面。