對韓原線部分風口地段防風改造的探討

代永德

（大秦鐵路股份有限公司大同西供電段安全科，山西大同037000）

對韓原線部分風口地段防風改造的探討

代永德

（大秦鐵路股份有限公司大同西供電段安全科，山西大同037000）

韓原線長大區間接觸網支持裝置反定位結構在風口地段未安裝定位拉線，存在一定的運行安全隱患，針對此情況進行了分析研討，并根據設備現狀提出了加裝防風定位拉線的改造建議，以減少因風造成的設備故障。

防風；定位拉線；檢修

引言

韓原線是既有北同蒲線韓家嶺至應縣增建四線工程和原平至應縣取直工程，位于山西省大同市西南部與朔州市之間并穿越朔州，線路呈南北走向，屬于客貨混線，縮短了大同到太原的乘車時間，同時為中西部煤炭外運新增一條重要通道。韓原線路基主要以高路堤、橋梁為主，且處于山西北部風口地段，最大風速可達40m/s。接觸網設備露天架設，受電車機車擾動和自然風力的影響較大，部分區間支持裝置雖然安裝有防風支撐，但未對反定位裝置安裝定位拉線，設備運行存在一定的安全隱患。因此需要對部分區段的反定位裝置進行加裝拉線改造，提升接觸網設備防風能力，保證安全穩定運行。

1　概況

韓原線于2014年2月25日正式開通運行，韓原線接觸網采用全補償簡單鏈形懸掛，接觸線懸掛點距軌面高度6 000mm，接觸網結構高度一般為1 400mm。全線腕臂支持裝置均采用雙重絕緣旋轉平腕臂結構形式。橋上全部支柱、道岔柱和錨段關節下錨支、側面限界小于2.6m的正定位支柱加設定位管支撐，橋上使用時各向兩側橋下延伸五跨。

由于韓原線部分區段風速較大，結構風速40m/s，腕臂柱采用高風速橫腹桿預應力混凝土支柱。腕臂支持裝置全部采用平腕臂的絕緣旋轉腕臂結構，提高了接觸網的穩定性。道岔柱、轉換柱每支接觸懸掛設獨立的腕臂支持裝置，減少了相互間的影響，增強了系統的可靠性。

韓原線設計速度較相對既有普速線路要高，按照時速160 km/h的有碴軌道設計。因此韓原線電力機車運行速度快、線索擺動大，加之均為高路基線路，尤其是韓家嶺至懷仁東區間15#-299#、山陰至下官院區間700#—845#等多處均處于風口地段，設備受風力影響較大。

2　故障案例

2016年1月-5月，通過日常巡視檢查發現的支柱防風支撐固定部件缺螺栓、螺母、開口銷子等隱患問題20多處，設備松脫造成故障隱患問題突出。

2016年4月11日22時10分，韓原線韓家嶺站至懷仁東站間下行線接觸網跳閘，經處理23 h58min恢復供電，影響貨車3列，中斷供電108min。經現場調查分析原因為韓家嶺-懷仁東區間23#支柱平腕臂與斜腕臂之間的防風支撐與套管雙耳連接處的螺栓未安裝開口銷，長期振動造成螺母松動，防風支撐受當時大風外力作用下來回擺動導致螺母脫落，并與套管雙耳連接處脫開，在自身重力作用下，倒向支柱方向，搭接在23號支柱安裝避雷器的肩架抱箍角鋼上，造成接觸網接地跳閘，燒熔粘連。可以說這是一起完全受風力影響造成的設備故障問題，當然也不能忽略專業管理上存在的漏洞。

因此除了嚴格周期的巡視、檢修外，如何提升韓原線風口地段設備的抗風能力必須引起高度的重視。

3　調查情況

3.1腕臂支持結構

主要是安裝在腕臂支柱、硬橫梁及隧道吊柱上，起到有效固定承力索位置、承載接觸懸掛負荷、連接固定接觸線定位裝置、保證線索在允許范圍內的高差等作用，包括支撐裝置和定位裝置兩部分，主要由腕臂底座、腕臂支持結構、定位裝置（將接觸線保持在正確位置的裝置）等零部件構成，根據腕臂與支柱的絕緣性質分為絕緣腕臂和非絕緣腕臂，韓原線采用的就是這種絕緣腕臂結構。

定位裝置的定位方式分正定位、反定位、軟定位和組合定位。正定位一般在直線區段或半徑1 200～4 000m區段采用，在接觸線定位點處，把接觸線拉向支柱方向；反定位一般用于曲線內側支柱或直線拉出方向和支柱方向相反的地方；軟定位用于曲線半徑小于1 000m的地方；組合定位一般用于錨段關節轉換柱、中心柱及線岔處。

韓原線存在防風隱患的支柱裝配方式就是雙重絕緣腕臂反定位結構，見圖1所示。

圖1　韓原線雙重絕緣腕臂反定位結構

3.2現場設備情況

經過現場專項排查發現，韓原線韓家嶺至懷仁東下行區段01#-637#，上行區段S01#-S82#，32#-638#，共計705棵支柱，其中反定位結構有267處。懷仁東至應縣區間下行區段01#-719#，上行區段02#-718#，共計719棵支柱，其中反定位結構有301處。應縣至山陰區間下行區段01#-691#，上行區段02#-698#，共計695棵支柱，其中反定位結構347處。山陰至下官院區間下行區段01#-845#，上行區段02#-844#，共計845棵支柱，其中反定位結構399處。韓原線4個長大區間定位裝置共計1314處采用反定位結構。從2014年韓原線提前介入、施工監管、竣工驗收、接管過程中均沒有對反定位結構處進行拉線安裝。

4　原因分析

韓原線地處山西北部，其戶外環境溫度為-40～+40℃，晝夜溫差達到25℃，最大風時溫度0℃，接觸線無馳度時溫度+5℃，平均風速35m/s，最大到達40m/s。

韓原線電氣化鐵路是南北走向，且冬季的北風較強，容易對高路堤上的接觸網設備造成一定的擾動影響。雖然不會對接觸網以及承力索造成較大的風偏，但冬季持續性的強風遇到高路堤以后風的方向發生一定的變化，會在接觸網周圍形成一定的密度較大、速度極快的風流，會造成定位設備產生擺動。安裝的防風支撐裝置在機車長期受電弓的接觸震動影響下會使得防風支撐零部件松動，甚至是脫落，進而引發接觸網跳閘以及弓網故障。

工程設計采用反定位的裝配方式，但是結構上采取的防風措施不夠完善，只是加裝了防風斜撐，沒有加裝防風拉線，導致設備抗風能力不足，在投運不足兩年的時間內發生設備零部件脫落的設備問題，成了當前韓原線接觸網設備運行最大的安全隱患。

5　改造措施及實施效果

5.1改造方案

根據上述的情況分析，有效結合韓原線的設備運行條件，制定了對管內長大區間接觸網支持裝置的反定位進行防風支撐改造的兩種可行措施，一是在支持裝置的定位管定位支座內側上加裝定位拉線鉤（或直接利用定位支座），并通過雙股4.0φ鍍鋅鐵線與承力索底座相連形成新的防風拉線，提升裝置的整體防風能力；二是更換既有防風斜撐，將當前安裝的410型或其他長度不足的防風斜撐更換為長度820型的防風斜撐，通過擴大固定結構提升防風能力。兩者相比之下第一種方案經濟實用性更強，且操作簡單。

5.2實施效果

根據制定第一種改造方案組織人員在韓家嶺至懷仁東、懷仁東至應縣區間實施了改造，截止目前已改造安裝完成30%，改造后設備見圖2所示。

圖2　防風改造后設備結構圖

通過對韓原線防風拉線改造后設備的運行監控情況看，新增的防風定位拉線在一定程度上限制了接觸網設備在水平方向受風力影響的偏移，對設備整體的抗風能力有了很大的提升。截止2016年10月韓原線改造后區段設備未發生因風力影響、防風部件狀態不良脫落等造成的設備故障，有力地保證了韓原線的鐵路運輸的安全暢通。

5.3其他措施

在實施防風改造的同時，要有效利用供電設備6C先進監測技術手段，定期對管內的接觸網設備按照周期要求進行巡視檢測。根據韓原線運檢分開、修程修制改革后的生產組織模式，固定人員分工，數據分析、現場復核與環境分析相結合，對供電設備進行全面的定期檢測、診斷分析、質量評價和鑒定，并依據結果實施檢修，達到設備正常運行狀態的循環管理過程。

6　結語

鐵路運輸作為現在國民出行最主要的交通工具，保證安全運行是鐵路各個部門的主題，持續穩定的供電設備是必要因素。特別是在大風等自然因素影響下，發生各種設備故障是電氣化鐵路運行管理維修部門必須面對的問題，因此只有采取一定的積極的應對措施才能解決因風造成的供電設備故障，保證鐵路運輸安全穩定運行。

[1]吳仝.接觸網設備檢修與施工[M].成都:西南交通大學出版社, 2013.

[2]吉鵬霄.接觸網[M].北京:化工出版社出版,2010.

（編輯：劉楠）

Discussion on the Im provement of theW ind Prevention in W indward Section of Hanyuan Line

Dai Yongde
(Datong W est Power Supp ly Section,Daqin Railway Co.,Ltd.,Datong Shanxi 037000)

There is no cable positioning installed in windward section of anti-positioning structure of contact net support device of long distance section in Hantai line,which exists some security risks.In this regard,analysis and research are conducted,and improvement suggestions of installingwind prevention and cable positioning according to the status of equipmentare put forward,reducing equipment failure caused by the wind.

wind prevention;cable positioning;maintenance

TM 714.3

A

2095-0748(2016)21-0023-03

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.21.10

2016-10-12

代永德（1973—），男，山西大同人，專科，畢業于石家莊鐵道學院，助理工程師，現就職于大秦鐵路股份有限公司大同西供電段，從事牽引供電設備運營維護工作。