大西高鐵動(dòng)車組因故停在接觸網(wǎng)分相區(qū)處置方法探討

尚建政

摘要：為保證大西高鐵動(dòng)車組因故停于接觸網(wǎng)分相區(qū)應(yīng)急處置有序高效進(jìn)行，文章根據(jù)《鐵路技術(shù)管理規(guī)程（高速鐵路部分）》中的相關(guān)要求，結(jié)合太原局管內(nèi)大西高鐵設(shè)備現(xiàn)狀及動(dòng)車組的運(yùn)行實(shí)際，對(duì)動(dòng)車組因故停在接觸網(wǎng)分相區(qū)處置存在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了探討，并提出了處置該故障的方案。

關(guān)鍵詞：大西高鐵；動(dòng)車組；接觸網(wǎng)；分相區(qū)；應(yīng)急處置 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：U298 文章編號(hào)：1009-2374（2015）19-0110-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.19.054

1 概述

隨著我國(guó)既有線提速及高速鐵路線路大量開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，動(dòng)車組因故停于接觸網(wǎng)分相區(qū)故障案例時(shí)常出現(xiàn)。因各條線路接觸網(wǎng)分相結(jié)構(gòu)不同，線路運(yùn)行車型、車流密度、救援設(shè)備設(shè)置等存在差異，因此每次故障具體處置方案也有所不同，但是故障處置安全、高效的基本原則是一致的。為壓縮故障延時(shí)，同時(shí)避免燒傷接觸網(wǎng)、受電弓等設(shè)備，筆者結(jié)合太原局管內(nèi)大西高鐵設(shè)備現(xiàn)狀及動(dòng)車組運(yùn)行實(shí)際，對(duì)動(dòng)車組因故停在接觸網(wǎng)分相區(qū)不同情況的處置方法進(jìn)行探討。

2 動(dòng)車組停于接觸網(wǎng)分相無(wú)電區(qū)情況

動(dòng)車組正常運(yùn)行時(shí)，由自動(dòng)過(guò)分相裝置控制，在分相區(qū)前自動(dòng)斷動(dòng)車組主斷路器，依靠動(dòng)車組本身慣性通過(guò)電分相關(guān)系區(qū)段后，自動(dòng)閉合動(dòng)車組主斷路器，動(dòng)車組受電，繼續(xù)運(yùn)行。動(dòng)車組停于接觸網(wǎng)分相無(wú)電區(qū)情況有以下兩種：（1）動(dòng)車組因本身設(shè)備故障停于接觸網(wǎng)無(wú)電區(qū)，且短時(shí)不能恢復(fù)。此種情況本列不能繼續(xù)運(yùn)行，只能采用內(nèi)燃、電力機(jī)車、動(dòng)車組救援；（2）動(dòng)車組因線路限速、臨時(shí)制動(dòng)、司機(jī)誤操作等情況停于分相無(wú)電區(qū)。本文著重討論第（2）種情況下的處理方案。

3 大西高鐵接觸網(wǎng)分相的結(jié)構(gòu)

圖1

目前大西高鐵太原局管內(nèi)共有關(guān)節(jié)式分相36組，除太原南大西場(chǎng)至?xí)x中站間上下行280km502m處為八跨雙斷口關(guān)節(jié)式分相外，其余均為六跨關(guān)節(jié)式分相，每個(gè)六跨電分相絕緣關(guān)節(jié)處共設(shè)2臺(tái)電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)并納入遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

4 大西高鐵目前運(yùn)行的動(dòng)車組類型

大西高鐵目前運(yùn)行的動(dòng)車組類型有CRH2A、CRH5A、CRH380A、CRH380AL、CRH5A重聯(lián)、CRH380A重聯(lián)、CRH1E型等。根據(jù)上述車型技術(shù)參數(shù)，每種動(dòng)車組車型前后受電弓間距離固定，受電弓與車頭部及尾部距離固定。但是各類型動(dòng)車組停車時(shí)停車位置與前進(jìn)方向第一架受電弓的距離不等，且每種車型司機(jī)位于控制端不同時(shí)，停車位置與前進(jìn)方向第一架受電弓的距離也不完全相同。各車型前后受電弓間距離為50～212米不等。

5 動(dòng)車組停于分相區(qū)升弓及運(yùn)行時(shí)存在的風(fēng)險(xiǎn)

5.1 A、B相接觸線正常供電，中性線不帶電時(shí)

5.1.1 受電弓在等高點(diǎn)1附近升弓時(shí)，考慮到受電弓對(duì)接觸網(wǎng)壓力與工作支抬升量的關(guān)系，在等高點(diǎn)1動(dòng)車組運(yùn)行后方一定范圍內(nèi)升弓會(huì)造成受電弓由帶A相電接觸線抬高與無(wú)電中性線之間接觸及放電，此時(shí)放電電流應(yīng)為190m左右中性線空載電容電流。同理，在等高點(diǎn)1動(dòng)車組運(yùn)行前方一定范圍內(nèi)升弓時(shí)，會(huì)造成受電弓由無(wú)電中性線抬高與帶A相電接觸線放電及接觸，此電流數(shù)值對(duì)供電設(shè)備無(wú)影響。但是如果此時(shí)閉合動(dòng)車組主斷路器取流運(yùn)行，則可能會(huì)造成較大放電電流，損傷受電弓及供電設(shè)備。

5.1.2 受電弓在等高點(diǎn)2附近升弓風(fēng)險(xiǎn)與在等高點(diǎn)1附近升弓相同。

5.2 A相接觸網(wǎng)停電，閉合隔離開(kāi)關(guān)2，中性線帶B相電時(shí)

5.2.1 受電弓在等高點(diǎn)2附近升弓無(wú)風(fēng)險(xiǎn)。

5.2.2 受電弓在等高點(diǎn)1附近升弓時(shí)，在等高點(diǎn)1前方一定范圍內(nèi)會(huì)造成受電弓由帶B相電中性線抬高與無(wú)電后方供電臂之間放電及接觸，此時(shí)放電電流應(yīng)為后方整個(gè)供電臂空載電容電流。同理，在等高點(diǎn)1后方一定范圍內(nèi)升弓時(shí)，會(huì)造成受電弓由無(wú)電后方供電臂與帶B相電中性線放電及接觸，此時(shí)，與隔離開(kāi)關(guān)分合空載線路情況類似，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重拉弧現(xiàn)象，此放電電流數(shù)值會(huì)很大，足以構(gòu)成受電弓及供電設(shè)備損壞的威脅。如果此時(shí)閉合動(dòng)車組主斷路器，動(dòng)車組取流，則可能會(huì)造成燒傷供電設(shè)備及受電弓等嚴(yán)重后果。

5.3 A、B相接觸網(wǎng)停電，閉合隔離開(kāi)關(guān)1、2，B相接觸網(wǎng)送電，中性線及后方供電臂均帶B相電時(shí)

此時(shí)相當(dāng)于將兩個(gè)供電臂通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)短接，受電弓在整個(gè)分相區(qū)升弓均無(wú)風(fēng)險(xiǎn)。

綜上所述，動(dòng)車組停于接觸網(wǎng)分相區(qū)時(shí)，如處置措施不當(dāng)，動(dòng)車組升弓取流位置出現(xiàn)失誤，會(huì)造成接觸網(wǎng)設(shè)備損傷或受電弓損傷。如此時(shí)動(dòng)車組取流運(yùn)行，尤其是在向中性區(qū)送電的情況下，長(zhǎng)編組或重聯(lián)動(dòng)車組升雙弓運(yùn)行，極易造成等效于動(dòng)車組不斷主斷路器過(guò)分相、利用受電弓開(kāi)合超過(guò)10km空載接觸網(wǎng)線路等嚴(yán)重違反安全規(guī)程的情況，可能造成變電所開(kāi)關(guān)跳閘，同時(shí)危及動(dòng)車組運(yùn)行安全，甚至可能造成更為嚴(yán)重的后果。同時(shí)，考慮到LKJ數(shù)據(jù)誤差、設(shè)備安裝、運(yùn)行中設(shè)備參數(shù)變化等因素及高鐵安全方面要求，因此制定動(dòng)車組因故停在接觸網(wǎng)分相區(qū)處置方案時(shí)，要留有足夠的安全冗余。

6 處理動(dòng)車組停于分相區(qū)時(shí)所需數(shù)據(jù)

動(dòng)車組停于分相區(qū)無(wú)法正常運(yùn)行時(shí)，其受電弓與分相供電設(shè)備對(duì)應(yīng)位置的關(guān)系，對(duì)調(diào)度員能否準(zhǔn)確制定處置方案至關(guān)重要。

處置動(dòng)車組停于分相區(qū)無(wú)法正常運(yùn)行時(shí)所需數(shù)據(jù)及信息：（1）關(guān)節(jié)式分相每個(gè)支柱位置；（2）每個(gè)分相無(wú)電區(qū)長(zhǎng)度及位置；（3）每個(gè)分相2個(gè)接觸線等高點(diǎn)位置及間距；（4）各型動(dòng)車組各個(gè)受電弓距司機(jī)匯報(bào)實(shí)際停車位置距離；（5）停于分相無(wú)電區(qū)時(shí)動(dòng)車組司機(jī)控制端。

考慮到動(dòng)車組停于分相關(guān)系區(qū)時(shí)隨車機(jī)械師下車查看受電弓位置所需時(shí)間及困難等情況，高鐵非正常處置時(shí)效性，司機(jī)匯報(bào)內(nèi)容應(yīng)包括動(dòng)車組停車位置、動(dòng)車組類型、司機(jī)控制端、及前進(jìn)方向第一架受電弓與接觸網(wǎng)支柱（支柱號(hào)碼）的相對(duì)位置，有條件時(shí)匯報(bào)第一架受電弓距離兩端支柱距離。

7 動(dòng)車組停于分相區(qū)處置方案

圖2

結(jié)合相關(guān)資料、牽引供電設(shè)備狀況及司機(jī)匯報(bào)等信息，按照下面的先后順序判明屬于哪種情形，對(duì)應(yīng)采取相應(yīng)處置措施：

第一，確認(rèn)動(dòng)車組前弓在分相中心柱前方第二個(gè)轉(zhuǎn)換柱（7號(hào)支柱）前方時(shí)，可采用換弓方式升前弓繼續(xù)運(yùn)行，注意重聯(lián)及長(zhǎng)編組動(dòng)車組在分相區(qū)不得升雙弓（見(jiàn)圖2動(dòng)車組升前弓運(yùn)行區(qū)）。

第二，確認(rèn)動(dòng)車組后弓（前弓）在分相中心柱后方第二個(gè)轉(zhuǎn)換柱（2號(hào)支柱）后方時(shí)，具備退行闖分相條件。應(yīng)通知?jiǎng)榆嚱M升后單弓退行一定距離后停車，提速重過(guò)電分相（見(jiàn)圖2動(dòng)車組退行區(qū)）。

第三，確認(rèn)動(dòng)車組前、后弓均在分相中心柱前方第二個(gè)轉(zhuǎn)換柱（7號(hào)支柱）至后方第二個(gè)轉(zhuǎn)換柱（2號(hào)支柱）之間時(shí)，供電調(diào)度員確認(rèn)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)是否正常，如不能遠(yuǎn)動(dòng)分合接觸網(wǎng)隔離開(kāi)關(guān)，則直接考慮采用內(nèi)燃機(jī)車、其他動(dòng)車組救援方案。如遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)正常，分為以下兩種情況：（1）如動(dòng)車組前弓在4號(hào)支柱運(yùn)行方向前方，采用向分相中性區(qū)送電方案，停動(dòng)車運(yùn)行后方供電臂，合前方轉(zhuǎn)換柱網(wǎng)隔（即7號(hào)支柱隔離開(kāi)關(guān)2），用前方供電臂向中性區(qū)供電，使得中性線帶B相電，供電調(diào)度員完成向中性區(qū)遠(yuǎn)動(dòng)送電程序后，列車調(diào)度員通知停在該分相的動(dòng)車組升前單弓，待該列車駛出分相關(guān)系區(qū)后，再通知供電調(diào)度員恢復(fù)原供電方式，恢復(fù)后續(xù)列車正常運(yùn)行（見(jiàn)圖2向中性區(qū)送電救援區(qū)）；（2）如動(dòng)車組前、后弓均在4號(hào)支柱運(yùn)行方向后方時(shí)，采用利用網(wǎng)隔短接分相向分相中性區(qū)送電方案，停動(dòng)車運(yùn)行前后方上下行供電臂，合該分相處兩個(gè)（或四個(gè)）轉(zhuǎn)換柱網(wǎng)隔，用前方供電臂向中性區(qū)及后方供電臂供電[見(jiàn)圖2短接分相向中性區(qū)及后方供電臂送電救援區(qū)（內(nèi)燃機(jī)車、動(dòng)車組救援區(qū)）]。此方案因涉及較多，需要綜合考慮鄰線動(dòng)車組運(yùn)行情況，整個(gè)運(yùn)行圖中動(dòng)車組對(duì)數(shù)、牽引供電設(shè)備負(fù)荷能力等因素，因此利用網(wǎng)隔短接分相向分相中性區(qū)送電實(shí)施時(shí)機(jī)及恢復(fù)時(shí)機(jī)需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)

確定。

綜上所述，以上處置方案，對(duì)于動(dòng)車組因故停于分相區(qū)的不同情況有了較為詳細(xì)的處置方式，切合大西高鐵實(shí)際情況，能夠確保應(yīng)急處置安全、高效，能夠滿足應(yīng)急處置的需要。

參考文獻(xiàn)

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[2]中國(guó)鐵路總公司.高速鐵路接觸網(wǎng)安全工作規(guī)則[S].北京：中國(guó)鐵道出版社，2014.

（責(zé)任編輯：黃銀芳）