石油庫鐵路專用線的牽引回流防護方法

蔡云峰

（中鐵武漢勘察設計研究院有限公司，武漢 4300704）

石油庫鐵路專用線的牽引回流防護方法

蔡云峰

（中鐵武漢勘察設計研究院有限公司，武漢 4300704）

石油庫鐵路專用線與電氣化鐵路接軌時，電氣化鐵路牽引電流利用鋼軌作為回流通道，鋼軌中的牽引回流對石油庫的裝卸油作業可能產生危險影響，石油庫鐵路專用線須安裝必要的隔離及接地裝置，確保石油庫的安全。

石油庫；電氣化鐵路；牽引回流

石油化工企業運輸作業量大，利用鐵路運輸其大量的原料及成品，可提高運輸效率，同時節約運輸成本。隨著鐵路電氣化的普及，越來越多的石化企業需要新建或改建專用鐵路，并從電氣化國鐵車站接軌。由于石油庫專用線所運輸貨物的易燃易爆特性，車輛運行時，電氣化鐵路牽引電流利用鋼軌作為回流通道，鋼軌中的牽引回流所產生的火花及電勢差對石油庫的裝卸油作業可能產生危險影響，因此對于裝卸區牽引回流需進行必要的防護。

1 電氣化鐵路設備危險因素分析

電氣化鐵路有3種供電方式，一般采用自耦變壓器（AT）供電或帶回流線的直接供電方式。根據《電氣化鐵道牽引供電系統術語》(TB/T 1677-1997)的規定，“接觸網由承力索、接觸導線(包括加強導線)組成,牽引網由接觸網、鋼軌、大地、回流線組成,牽引回流由鋼軌、大地、回流線返回牽引變電所”。

電氣化鐵路引入石油庫裝卸線時，鐵路相關設備對石油庫裝卸油作業的危險主要是電力機車走行時產生巨大牽引回流，該電流經鋼軌漏泄流入大地,可在裝卸區形成電勢差，在回流不暢的情況下甚至可能形成火花,對裝卸區裝卸作業產生危險。

2 牽引回流的防護

石油庫專用鐵路線與電氣化鐵路接軌防護的原則是牽引電流在任何情況下不能流向裝卸區。裝卸區防護的方法分為石油庫走行線不掛網與掛網兩種情況，以下分別分析說明。

2.1 石油庫走行區不掛網

從安全的角度出發，電氣化鐵路的接觸網通常不進入石油庫專用線，車輛均由內燃機車推行或者絞盤牽引至裝卸油區。為防止裝卸油區以外的牽引回流通過鋼軌傳至裝卸區,應采取在裝卸區入口外方安裝軌道絕緣以切斷牽引回流。必須注意的是，如果僅僅設置一組軌道絕緣，當車輛跨在該組絕緣上面時，車輛將會短接該軌道絕緣，而使軌道絕緣失去隔離作用，牽引電流可以通過車體流向裝卸區，如圖1所示。

圖1 車輛跨接絕緣示意圖

為防止這種情況發生，在裝卸區外方設置軌道絕緣時應設置兩組，同時這兩組軌道絕緣之間的距離要大于取送列車的總長度，形成一段不被車列跨接的保護區段，如圖2所示。

圖2 走行線不掛網防護示意圖

另外，由于軌道道床電阻較小，通常約為1 Ω/km, 部分牽引電流從鋼軌泄漏進入大地間接進入裝卸油區。為了將鐵路牽引回流盡量引回電氣化鐵路方面，減少或消除進入石油庫裝卸油作業區的牽引回流，在每組絕緣軌縫的電氣化鐵路側，各裝設一組向電氣化鐵路所在方向延伸的接地裝置，使牽引回流流向電氣化鐵路側。為保證接地效果，接地電阻均應控制在10 Ω以下。

2.2 石油庫裝卸油走行線掛網

通常情況下，電氣化鐵路的接觸網不進入石油庫走行線。如果石油庫走行線需要掛網，則對接觸網及鋼軌回流接通的時機進行限制，盡量減少接觸網供電的時間，在裝卸油作業時應完全斷電保證作業安全。基于以上的原則，制定如下要求。

1）走行線進行調車作業時，接觸網和軌道回流裝置須接通，保證車輛作業需求。

2）裝卸區進行裝卸油作業時，裝卸區接觸網應完全斷電，鋼軌回流應斷開，防止牽引電流流入裝卸區。

3）裝卸區無調車作業時，裝卸區接觸網斷電，鋼軌回流斷開，同時應能保證電力機車在石油庫專用線其他線路的正常作業。

如圖3所示，根據相關規范，具體應采取如下的措施：

圖3 走行線掛網防護示意圖

1）石油庫鐵路專用線接觸網應設置兩組隔離開關。在距離專用線起點小于15 m處設置第一組；在裝卸油臺作業區之前設置第二組，且該隔離開關與最近的裝卸油鶴管之間距離應大于等于30 m。接觸網終點距最近的裝卸油鶴管應大于等于15 m。

2）軌道上應設置兩組鋼軌絕緣及相應的回流隔開開關。在與接軌站分界處15 m內設第一組隔離開關（與接觸網開關對應），在裝卸區之前設置第二組隔離開關（與接觸網開關對應）。

3） 在所設置的每組軌道軌縫的接軌站側，都應設置1組接地裝置，并且該接地裝置應向接軌站方向延伸，其接地電阻應小于等于10 Ω。

4） 石油庫專用線的接觸網在被第二組隔離開關分隔之后的部分鋼軌，應設置可用于連接的接地裝置，與卸油臺接地保護網相連（納入卸油臺設計范圍）。

5）當電力機車從接軌站進入走行區，應先將軌道隔離開關閉合，再閉合接觸網開關裝置。當進行裝卸油作業需要斷開接觸網及牽引回流時，應先斷開接觸網開關，再斷開鋼軌回流開關。

3 結語

石油庫的安全至關重要，通過以上的措施能夠實現對接觸網及軌道回流的防護，同時滿足石油庫設計的相關規范，工程上也簡便可行，可有效保證石油庫與電氣化鐵路接軌時的安全。

[1]張小月.電氣化鐵道對油氣管道干擾的計算及防護措施[J].石油庫與加油站，2010，19（4）：29-32.

[2]中華人民共和國鐵道部.TB/T1677—1997 電氣化鐵道牽引供電系統術語[S].北京:中國鐵道出版社，1998.

[3]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，中華人民共和國建設部.GB50074—2002 石油庫設計規范[S].北京:中國計劃出版社，2003.

When a railway special line of the oil depot is connected to an electrifi ed railway, the rails will be used as return channel of traction current of the electrifi ed railway. But traction return current may have dangerous infl uence on the oil depot. So the necessary isolation and grounding device shall be installed for the railway special line of the oil depot, in order to ensure the safety of the oil depot.

oil depot; electrifi ed railway; traction return current

10.3969/j.issn.1673-4440.2015.03.025

2015-04-20）