大準鐵路實施V形天窗與垂直天窗利與弊的分析探討

李貴榮

摘要：大準鐵路九蘇木至點岱溝雙線建成開通后，運力得到極大提升，原先施工維修采用垂直天窗，那么雙線開通運營后，是否具備或采用V型天窗呢，經過比選分析。權衡利弊。開垂直天窗的利大于弊。

關鍵詞：垂直天窗 V型天窗

引言

大準鐵路是單線Ⅰ級電氣化鐵路，正線全長265.142km，初期設計運輸能力為1500萬噸，正線是50kg/m鋼軌，站線是43kg/m鋼軌，軌枕是S-2和J-2型，站場股道是950m。接觸網采用全補償簡單鏈型懸掛方式，信號聯鎖設備采用6502電氣集中聯鎖。1990年7月開工建設，1993年8月鋪架貫通，1997年6月臨管運營。2002年運量達到1546萬噸。但是隨著國家經濟的快速發展，能源需求的快速增長，大準鐵路成了西煤東運的重要運輸通道，從2002開始，每年運量以近500萬噸速度遞增，為了有效解決運能和運量的矛盾，提升大準鐵路運能，也是從2002年伊始，大準鐵路開始了技術擴能改造，實行邊施工邊運輸。2008年修建二道河至點岱溝復線，2012修建九蘇木至二道河復線，2014年6月24日九蘇木至二道河段復線開通運營。

九蘇木至點岱溝158.9km復線建成運營后，大準鐵路形成燕莊至九蘇木為單線、九蘇木至點岱溝為復線的運營格局。

單線設備施工維修實行的是垂直天窗，有了復線后，根據施工、設備養維修的需要，也可采取V形天窗模式。大準鐵路一直開行垂直天窗，那么有了復線后，是否可以開行V形天窗呢？首先，明確一下垂直天窗和V形天窗的定義。

垂直天窗即上下行正線行車同時中斷；V形天窗即上下行正線一行中斷。

針對大準鐵路單雙線的實際情況，設備施工維修作業究竟是實行垂直天窗或V形天窗，哪一種天窗才能優化設備設施施工維修作業方式，提高天窗的利用率呢？

一、實施V形天窗的條件

1.上、下行接觸網帶電設備間的距離大于2米，困難時不小于1.6米。

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2米，困難時不小于1.6米。

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1.2米。

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1.2米及以上，污染嚴重的區段要達到1.6米。

5.同一支柱上的設備由同一饋線供電。

二、大準鐵路復線現狀

1.復線區段線間距最小為4.0米的地段較多，根據大準鐵路工務段提供的數據（占全線的比例較大）見附表。

二九段全長99.8km，其中線間距為4.0米的地段為50.76km，占全長的50.86%；

二點段全長5g.1km，其中線間距為4.0米的地段為12.79km，占全長的21.64%；

2.特殊的復線地段

（1）七道峁雙線隧道、井溝雙線隧道；

（2）點-龍區間四線路軟橫跨12組；

（3）二-清間雙線硬橫梁21組；

（4）九-缸間雙線硬橫梁19組；

3.接觸網作業使用作業車，V停時，作業車平臺不能旋轉（作業車平臺旋轉到與線路垂直時，平臺邊緣距本線路中心為4.8米，已經觸碰到臨線接觸網）作業。

因此，在線間距為4.0米和特殊的復線地段由于距帶電設備距離太近，作業時存在較多的不安全因素，即使在事故搶修時也不具備分別停電的條件。

三、垂直天窗和V形天窗的優缺點

（一）垂直天窗

1.優點：各級指揮系統的工作易于掌握，指揮統一，便于記憶和操作；雙線停電后能保證作業區段檢修作業人員免受觸電危險，人身安全系數提高。同時，工務、供電、信號等施工維修單位可以在上下行線靈活安排維修作業，提高了作業效率，同時也提高了天窗的利用率。

2.缺點：雙線在天窗點內運輸車輛全部停止運行，停電范圍大，影響運輸量。

（二）V形天窗

1.優點：作業人員在停電的一條線路上進行檢修作業，同時另外一條線路可以通過包括電力機車在內的各種車輛，可實現局部通車。

2.缺點：

（1）增大指揮系統的工作量（包括行車調度、電力調度、車站值班員及工務裝卸軌枕石渣等部門或單位：應熟悉掌握分相、分段的具體外置；應熟練掌握管內各停電單元單獨停電時各車站須禁止電力機車通過的道岔及渡線，認真進行防護登記，積極配合行車部門，防止電力機車將高壓電帶入停電作業區段；應掌握供電方式，清楚機車位置、車型、雙機重聯等情況；增加天窗內列車運行、接發車卡控量，需規定機車位置等）。

（2）供電檢修人員危險性增高，注意事項增多（如：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線路；內燃機車闖入封鎖的作業線路；防護要求增多等等）。

（3）作業車需經常占用區間，保證作業平臺不能向帶電線路側旋轉（液壓系統控制，有時可能失去控制），不能從臨線有電側裝材料和上下作業車等。

四、實施V形天窗存在的危險因素

施工維修作業人員必須采取以下安全措施或遵守以下安全規定：

1.防止誤觸有電設備的安全措施。

2.防止感應電傷人的安全措施。

3.防止穿越電流傷人的安全措施。

4.防止電力機車將電帶入作業區段的安全措施。

5.接觸網停電作業前，必須撤除向鄰線供電饋線的重合閘，相應所、亭可能向作業線路送電的開關應斷開。

6.利用V形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撤除等電位。

7.V形天窗檢修吸上線、回流線（含架空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25平方毫米銅質短接線先行短接后，方可進行作業。

在變電所、分區亭、AT所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點的檢修，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，必要時請電務部門配合。

8.檢修隔離開關、電分段錨段關節、關節式分相和分段絕緣器等作業時，應用不小于25平方毫米的等位線先連接等位后再進行作業。

9.使用軌道作業車進行V停作業時，開始作業前必須加掛隨車地線，并用等電位線可靠短接腕臂棒式絕緣子后方可開始作業。

10.進行V形天窗接觸網停電作業時，防護人員除按規定做好本線的行車防護外，還應監視鄰線列車運行情況并及時報告工作領導人。

五、對其他鐵路開V形天窗的調研情況

在2012年-2013年，通過對神華集團包神鐵路、神朔鐵路、朔黃鐵路，鄭州供電段、西安供電段、太原供電段大秦線、大西供電段等單位天窗模式的調研，包神鐵路、神朔鐵路、朔黃鐵路以及太原供電段大秦線暫時未開V形天窗，而鄭州供電段、西安供電段、大西供電段在部分區段（有國家旅客列車運行或具備條件地段）開V形天窗。

故障搶修時，在條件具備的地段進行一行搶修，一行通車運行。

根據《神華鐵路運輸管理規程》（神華運[2013]486號）第178條規定：接觸網設備檢修方式原則上為垂直天窗停電檢修。如利用V形天窗處理故障或檢修設備時，由鐵路公司制定管理辦法和安全措施。

通過上述分析和研判，開V形天窗需要改變大量的作業方式、流程和管理模式，危險因素多，安全隱患大，不確定性因素較多，潛在的安全風險也大，天窗利用率較垂直天窗低，勞動效益也低，故開V形天窗弊多于利。因此，我個人認為，大準鐵路公司一直開垂直天窗是科學的、合理的，便于班組安排施工維修作業計劃，最大限度發揮勞動效率和工作效益，操作安全簡便，天窗利用率高，危險因素少，安全風險也少，所以一般天窗都采用垂直天窗。