田志杰
【摘 要】包西鐵路延安至延安北區間上行澤子溝、黃花坬1號、黃花坬2號、寶塔山、下行柳樹店共計5個隧道由于凈空小,按設計要求采用了剛性懸掛接觸網,由于這項技術在西安鐵路局管內首次采用,對新成立的綏德供電段來說,更是一個全新的設備,既無相應的檢修工藝及維修標準,也無運行經驗,因此針對剛性懸掛接觸網的薄弱環節,我們對可能發生的故障進行簡單研判,對故障搶通方法進行一些探討。
【關鍵詞】剛性懸掛;剛柔過渡;搶通
1 前言
包西鐵路延安至大保當區段上行線是利用原神延線進行電化改造形成,下行線為新增二線;所以延安至延安北間澤子溝、黃花坬1號,黃華坬2號、寶塔山、柳樹店隧道均為原神延線舊單線隧道凈空小,采用柔性懸掛無法滿足導高要求。按照設計要求采用剛性懸掛,隧道內導線高度5650mm,隧道外采用柔性懸掛,導線高度6000mm,共有剛性懸掛設備3.8km,于2011年1月11日開通運營。
由于剛性懸掛接觸網由匯流排完全取代原有接觸網,接觸線無張力,在地鐵等城市軌道交通中大量使用,但在鐵路特別是運營線路上運用比較少,在西安鐵路局供電系統尚屬首例,在日常運營維護方面經驗比較欠缺,工程技術人員、設備所屬工區職工均對新設備的結構特點、設備屬性等認知度不高,隨著開通以來邊檢修邊摸索,也積累了一些資料和經驗。現結合剛性懸掛的特點,對它在運營過程中的薄弱環節進行簡單分析,同時對相關預搶方案和大家共同進行探討。
2 剛性懸掛的特點
剛性接觸網由隧道內、露天部分組成,隧道內區段接觸網采用剛性接觸懸掛,剛性接觸懸掛主要由匯流排 +一根 接觸線的形式組成,沒有輔助饋線。露天部分采用柔性接觸網。剛性接觸懸掛均通過定位裝置安裝于隧道頂或者隧道壁。
“Π”型剛性懸掛匯流排當量截面積為1200mm2,相當于柔性8根150mm2硬銅絞線。其下嵌入傳統柔性懸掛接觸導線后,即等同于柔性懸掛承力索、接觸導線和架空饋電線的作用。剛性接觸網對隧道凈空要求相對較小并且無需下錨裝置。
3 剛柔過渡結構特點及薄弱環節隱患分析
(1)采取剛柔過渡的原因
由于隧道外采用柔性懸掛,隧道內采用剛性懸掛,兩種懸掛的彈性相差太大,為了保證機車受電弓在此平滑過渡,必須采取剛柔過渡措施。
(2)剛柔過渡結構
貫通式剛柔過渡結構:柔性懸掛接觸網的承力索在隧道洞門拱圈上下錨,接觸線嵌入12m切槽式剛性漸變匯流排和12m加強夾緊力匯流排及整個錨段的匯流排,在加強夾緊力匯流排上安裝了下錨裝置,使剛性懸掛接觸網不受接觸線張力的影響。剛柔過渡段應該設在與接觸線同一條直線上,并且滿足隧道外接觸線受電弓工作范圍之內。
剛柔過渡段示意,如圖1所示。
(3)剛柔過渡處隱患分析
根據設計要求,隧道外接觸線向剛柔過渡處按照2‰~3‰的坡度逐步對導高進行降低,降低段的長度不小于15m,高度30mm。同時此范圍內因為兩種懸掛的彈性不同導致弓網關系變惡劣,即當受電弓由剛性接觸懸掛駛向柔性接觸懸掛區域時會出現離線現象;當受電弓由柔性接觸懸掛駛向剛性接觸懸掛區域時會出現較大硬點,發生打弓現象。這樣致使受電弓在此區域發生燃弧燒傷導線或導高變化大造成導線磨耗加劇,存在斷線的重大安全隱患。
4 剛性懸掛接觸網在剛柔過渡處發生斷線后快速應急處置一處一案
(1)寶塔山隧道南口剛柔過渡處所發生接觸線斷線
由于此錨段導線在延安車站24#柱下錨,距寶塔山隧道南口250米,斷線后可能造成導錨墜陀落地、補償繩脫槽,并且影響延安車站1#線岔,人員到達現場后,首先安排人員從寶塔山隧道南口剛性懸掛下錨梁向延安站24#柱下錨方向巡視,查看設備損壞情況及波及范圍,根據斷線位置、損壞情況、及波及范圍確定搶修方案。
方案一:當斷線位置距剛柔過渡梁端頭導線電連接線夾超過1米時,采取做導線接頭一次恢復的方案。
①緊線器安裝在兩個斷線頭適當位置(不影響做導線接頭),利用導鏈葫蘆進行緊線。
②安排專人攜帶緊線器、鋼絲套子、導鏈葫蘆等工具到下錨處調整好補償繩、補齊掉落墜砣、配合緊線,同現場負責人進行溝通,做到統一指揮、協調一致,同時緊線過程中,在延安站1#線岔處安排專人進行盯控,防止線岔線索張力緊到位后,線岔卡滯或線索偏移嚴重。
③線索張力緊到位后,利用鋼鋸將導線損壞嚴重部分裁掉、整正好導線后直接做接頭;如果損壞較多則根據剪斷長度預制相應長度CTH120接觸線,未緊張力前在地面或作業平臺上先做好第一個接頭,然后將線索張力緊到位做另一端接頭。
④處理相關線岔、吊弦、定位、電聯結等,檢查不影響送電及受電弓運行時,及時消令開通線路。
方案二:當斷線位置距剛柔過渡梁端頭導線電連接線夾不足1米但超過500mm時,將導線用導鏈葫蘆拉起,用電聯結短接,保證接觸線高度不低于該區段規定最小值,送電降弓通過。
①緊線器安裝在兩個斷線頭適當位置,利用導鏈葫蘆進行緊線。
②安排專人攜帶緊線器、鋼絲套子、導鏈葫蘆等工具到下錨處調整好補償繩,補齊掉落墜砣、配合緊線,同現場負責人進行溝通,做到統一指揮、協調一致,同時緊線過程中,在延安站1#線岔處安排專人進行盯控,防止線岔線索張力緊到位后,線岔卡滯或線索偏移嚴重。
③線索張力緊到位后,檢查無卡滯,1#線岔處參數符合要求,將導鏈葫蘆鏈及葫蘆本體,利用鐵線綁扎在承力索上,不得低于接觸線高度,采用TJ120電聯結線將葫蘆兩端導線進行電氣短接(靠近洞口處必須同剛柔過渡處電聯結相連)處理有關吊弦、補償器、中心錨結、錨段關節、線岔、電聯結等,檢查無影響受電弓通過的障礙后,即可消令送電。
④同時在故障點兩端按規定距離要求設置升、降弓標,并將升降弓標位置(公里數)上報局供電調度,采取電力機車降弓通過。
方案三:當斷線位置距剛柔過渡梁端頭導線電連接線夾不足500mm或導線從漸變梁中斷線時,采取將導線同承力索臨時并錨,用電聯結短接,送電降弓通過的方案進行。
①將緊線器安裝在導線斷頭適當位置,另一端安裝在承力索上,利用導鏈葫蘆緊線。
②安排專人攜帶緊線器、鋼絲套子、導鏈葫蘆等工具到下錨處調整好補償繩,并卸掉導錨5塊墜陀(由于導線、承力索張力同時作用在隧道口承力索錨臂上,為減少錨臂張力在緊線前對導錨墜砣進行減少),墜砣在提升過程中,同現場負責人進行溝通,做到統一指揮、協調一致。在延安站1#線岔處安排專人進行盯控,防止線岔卡滯或線索偏移嚴重。
③導線張力緊到位后,將導線臨時固定在承力索上,采用TJ120電聯結引線將導線、承力索及隧道口剛柔過渡處電聯結之間進行電氣連接(如果導線從剛柔過渡端頭電聯結處斷線,緊線后必須將導線、承力索、及剛性懸掛下錨梁電聯結之間進行電氣溝通)。
④利用鐵線將隧道口剛柔過渡梁端頭同承力索進行連接,防止剛柔過渡梁端頭過低。
⑤對線岔、吊弦、電聯結等進行檢查,無影響送電和影響受電弓運行的障礙后及時消令。
⑥在故障點兩端按規定距離,設置升、降弓標,并將升降弓標位置(公里數)上報局供電調度,采取電力機車降弓通過。
(2)寶塔山隧道北口、黃花坬二號隧道南口、黃花坬一號隧道北口、澤子溝隧道隧道南北口、柳樹店隧道南北口發生接觸線斷線均比照寶塔山隧道南口預案執行。
(3)對于黃花坬二號隧道南口、黃花坬一號隧道北口接觸線斷線時,由于此處兩隧道間露天距離為45米,且導線兩端均為硬錨,如發生斷線,可直接進行緊線,緊線時注意張力同時隨時觀察兩邊隧道內下錨梁錨臂狀態,做導線接頭時注意不得留過大余量,防止接頭做好后,由于無補償,導線弛度過大。
5 結束語
由于本人對剛性懸掛認知的局限性,對剛性懸掛接觸網運營維護也僅處于學習、摸索階段,所以對剛柔過渡薄弱環節的分析比較淺顯,請大家共同探討,提出寶貴的批評意見。
(作者單位:中國鐵路西安局集團有限公司綏德供電段)