接触网支柱折断故障抢修引起的几点思考

2015-03-23上海铁路局杭州供电段

上海铁道增刊 2015年1期

关键词：支柱接触网

何勇上海铁路局杭州供电段

接触网支柱折断故障抢修引起的几点思考

何勇上海铁路局杭州供电段

剖析两次典型的接触网支柱折断事故抢修案例，从中提取好的经验做法，并对预防支柱折断安全风险点卡控、提高接触网应急抢修处理效率等方面提出建议。关键词接触网；支柱；抢修

1 引言

支柱是接触网的支撑设备，是用来承受接触悬挂及支持装置负荷，并将接触悬挂固定在规定高度的接触网设备。接触网支柱，按其材质不同分为预应力钢筋混凝土支柱和钢柱两大类。软横跨柱、硬横跨柱和桥支柱及双线路腕臂柱一般采用钢柱。接触网支柱按其用途可分为中间柱、转换柱、中心柱、锚柱、定位柱、道岔柱、软横跨柱和硬横跨柱等几种。

接触网支柱作为牵引供电设备中重要承力设备，一旦受损或者折断将对牵引供电和行车运输造成很大干扰，本文将剖析两次典型的接触网支柱折断事故抢修案例，从中提取好的经验做法，并对预防支柱折断安全风险点卡控，提高接触网应急抢修处理效率等方面提出建议。

2 应急抢修案例分析

案例一:2012年5月19日洪镇之线安全线处货运列车脱轨折断洪塘乡II场X190#支柱抢修。

（1）故障概况

图1 货运列车脱轨折断萧甬线洪塘乡II场X190#支柱

2012年5月19日03时46分，洪塘乡牵引变电所211断路器（宁波枢纽01单元）跳闸，电流速断、阻抗I段保护动作，重合闸失败，故障电压4 441 V,故障电流4 100 A，阻抗角65.7度，故障测距2.58 km。原因是洪塘乡至镇海之线安全线处货运列车在车档处未刹车，致使货物列车冲出车档造成脱轨，折断洪塘乡2场X190#支柱（萧甬线下行正线K136+ 674，型号是H170横腹杆），接触网带电部分与接地体距离不足，造成跳闸失电。

图2 事故地点七跨分相的接触网平面布置图

（2）抢修过程

2012年5月19日03时51分，洪塘乡供电工区接电调通知：洪塘乡牵引所211#断路器（宁波枢纽01单元）跳闸，重合闸不成功，故标位置2.58 km，要求工区人员出动巡视。4时01分，工区抢修人员出动。4时50分，工区抢修人员到达现场，发现洪塘乡II场下行正线190#支柱折断，并压在脱轨车厢上。立即汇报电调、段调度。6时10分，根据路局指挥中心要求，确定抢修方案：将洪塘乡2场X161#-X165#四跨非绝缘锚段关节改为四跨绝缘锚段关节（拆除四跨非绝缘锚段关节两端的电联接，将非绝缘锚段关节两支悬挂的空间相对距离调开，保证空气绝缘距离),宁波枢纽01单元的电只送到四跨绝缘关节处,进而电气隔离故障地点。7时18分，现场临时处理完毕，恢复宁波枢纽01单元供电。此时事故地点处于无电状态。下行方向的车子走洪塘乡站场里。9时00分，再次申请宁波枢纽03单元停电，为配合吊机对折断支柱进行拆除，并将接触悬挂固定到X191#杆上。10时02分，宁波枢纽03单元恢复供电。12时27分，抢修作业销记，同时在车站运统46本上登记：洪塘乡II场下行线禁止电力机车通行。13时48分，再次申请宁波枢纽01单元停电，作业内容是对X161#-X165#绝缘锚段关节恢复为四跨非绝缘锚段关节。14时28分，作业销记，此时宁波枢纽01单元的电再次送到

分相处。同时在车站运统46登记：萧甬下行线K136+674电力机车降弓通过。5月19日，利用夜间天窗点对事故区段接触网进行全面恢复，并取消降弓。

（3）抢修关键点

①根据事故抢修“先通后复”的原则，需及时隔开故障点，缩短故障影响时间，尽快恢复供电。

现场处理方案是将故障点来电侧距事故现场大约1 km处四跨非绝缘锚段关节X161-X165改造成四跨绝缘锚段关节。使故障点不影响宁波枢纽03单元供电同时，将宁波枢纽01单元供电臂从故障点隔开，使故障影响范围缩至最小。宁波枢纽01单元正常供电，保证了下行方向列车运行。现场抢修、吊装车厢也能安全进行。相对于线索加分段绝缘器或卡绝缘子阻断来电可能的方案，改造锚段关节的方案对线索损伤最小，制作和恢复时间较快。

②现场处理X190#断杆作业时并没有采用立临时抢修支柱的方式，而是因地制宜地在X190#对面，同样是H170横腹杆且没安装接触悬挂的X191#上重新安装腕臂装置，经济、快捷。

③洪塘乡2场X190#支柱对应故障测距值是2.605 km，与故障报文的测距为2.58 km,差值只有15 m，且故障点就在工区附近，但发现故障点却用了50 min。因故障测距报文只有数值显示，没有方向性。当故障发生时，工区主观上认为故障在洪塘乡1场往慈城（杭州）方向，而未同时往宁波方向巡视。今后要特别注意数值小的故障测距需往上网点两端巡视查找。

案例二：“2012.6.15”沪昆线江山站硬横梁支柱被撞弯事故。

（1）事故概况

2012年6月15日8时50分，沪昆线江山站因工务轨道车吊臂固定不牢，在转线过程中发生转动超限，撞弯047#接触网硬横跨支柱，造成047#-054#硬横跨坍塌，中断江山站Ⅰ、Ⅱ、3、4道行车，沪昆149、150供电单元停电。构成铁路交通一般C类事故。

（2）抢修过程

2012年06月15日08时50分，江山变电所214DL（沪昆149），距离I段，一次重合，故标:1.89，电流：3158 A；08时50分16秒，214DL距离Ⅱ段加速动作，重合失败，故标：1.86 km，电流：3316A；08时50分13秒，江山变电所，213DL（沪昆150），距离I段动作，一次重合，故标：1.58 km，电流：1891.8 A；08时50分16秒，江山变电所，213DL距离II段加速动作，重合失败，故标：1.31 km，电流：2 966 A；

08时55分，江山工区立即出动。08时56分，江山工区汇报工务轨道车将江山站3道047#硬横梁支柱撞断，硬横梁呈约30度角倒在工务段轨道车上，054#支柱倾斜10度左右，导致沪昆线149、150单元无法供电，影响江山站1、2、3、4道。08时58分，联系金华东机务救援列车进行救援。通知相邻衢州、玉山工区、金华供电车间及临时配合小组出动配合抢修。09时23分-10时38分，电调批准临时点，调整江山站2、4道054#接触网设备确保绝缘距离，恢复沪昆150单元。开通江山站6、8道。

11时04分，分断后溪街站89#网上隔开。

12时07分电调利用后溪街分区所将150单元环供至149单元89#隔开处，恢复后溪街站下行供电。13时44分39秒，电调远动操作解除环供，再操作江山变电所213DL（沪昆150）停电。

13时48分-15时40分，电调批准临时点临时恢复，期间：拆除047#-054#硬横梁1组、2根吊柱及腕臂，052#处延长落锚承力索断股处进行补强处理等。

15时40分，沪昆150、沪昆149单元恢复送电。

15时45分，在江山站登记：江山站I、II道限速80 km/h，3道限速45 km/h，4道正常开通，江山站I、II、3道禁止双层集装箱列车通过。

图3 沪昆线供电示意图部分截图及现场照片

（3）抢修关键点

①本次抢修充分体现了“先通后复”和“先通一线”的抢修原则。临时保证上行线II、4道脱离接地，保证绝缘距离后开通6、8道是这次抢修的关键，在最短的时间、用最小的代价保证了运输的畅通。

②信息传递及时准确，人员机具调配及时。段调集相邻衢州工区、南昌维管段玉山工区、金华车间应急小组、段部指挥人员、衢州电化施工的中铁六局等共计90余人。

③ 抢修现场安全有序，分工把关较为明确，抢修过程中未发生人身或设备的次生损坏。

④链形悬挂接触线的受风偏移的概念得到应用。在拆除了江山站047#-054#硬横梁1组及附属设备后，45#-49#之间的跨距增大到93 m，但在临时处理后，在站里登记的是“江山站I、II道限速80 km/h，3道限速45 km/h，4道正常开通，江山站I、II、3道禁止双层集装箱列车通过”，而不是一般的电力机车“降弓通过”处理方式。

据《高速电气化铁路接触网》（于万聚著）风负载作用在接触线上，在简单链形悬挂模式下，接触线许可风偏移值有公式：

bjmax-接触线许可风偏移值（m）；

m-当量系数，对于链形悬挂取0.85～0.90；

l-跨距长度（m）； Tj-接触线张力（kN）；

a-接触线之字值（m）；γj-代表支柱在接触线水平面内受风时的位移；

Pj-为单位长度的风负载，单位kN/m ，由下公式计算：

a-风速不均匀系数； K-风负载体型系数；

v-计算风速（m/s）； d-线索的直径（mm）

按照跨距是93 m，接触线张力正线15 kN，侧线10 kN。a取0.2 m，γj为0，m取0.9，假设风速有25 m/s（按十级风考虑），则算出正线处即I、Ⅱ道bjmax=388 mm。侧线即3道处bjmax=435 mm。均在受电弓最大允许拉出值450 mm之内。即风偏不会造成接触线偏出受电弓动态包络线之外，则可“限速”通过故障区段，而不采取“升降弓”方式通过。

3 改进措施及应对办法

（1）加强防支柱折断安全风险点卡控措施，从源头上防止支柱折断。

① 在牵引供电设备验收和运行检修中，要加强安全警示标志、防撞设施的加装工作，比如道路旁供电线杆塔的警示牌，路边供电线杆塔防撞支墩、砖混结构防护墙加设到位，防止车辆误碰支柱。在施工改造地段，对既有线支柱对工程施工线限界不足之处也需加设警示标牌和钢轨卡轨器，防止大型清筛机等在工程线施工时误碰既有支柱。

② 在牵引供电设备验收时，要复核接触网支柱容量是否与设计一致，确保接触网支柱符合运行要求。避免出现焦柳线双线路腕臂支柱因支柱容量不足，造成的折断事故发生。

③ 加强营业线施工安全监督管理，对大型打桩机、轨道车吊臂等可能侵线造成支柱损伤的因素需加强卡控，落实防范措施。

（2）接触网支柱折断、损伤的抢修需切实贯彻“先通后复”、“先通一线”的原则，优先将未受影响的线路开通或者受影响的供电单元先行恢复供电。利用电力机车“降弓通过”、“限速通过”、通过非绝缘锚段关节调整成绝缘锚段关节隔离故障点、分束供电、越区供电等方式恢复行车。后续再申请天窗点，对故障区段进行恢复处理，尽量减少对行车的干扰。故障处理时应因地制宜，根据现场实际情况，结合现场条件，使处理方案最优化，减少不必要的损失。

（3）加强工控、机控、辆控等措施，多方面掌握信息，发挥调度集中协调处理能力。比如2012年5月19日，洪镇之线安全线处货运列车脱轨折断洪塘乡II场X190#支柱事故，车务部门第一传递了信息，为故障抢修出动提供支持。

（4）发挥应急联动机制，大型故障抢修时应利用相邻工区的力量协助故障处理。比如萧甬线与杭甬客专线基本是并行的线路，工区间距离不是很远，可以互相支援。

（5）开展有针对性实作演练，努力提高职工技术业务能力。我段管辖范围涉及两省一市，例如杭长客专、金丽温等线路陆续投入使用，牵引供电维修人员需要从既有车间里干过运行检修的人员中抽调，这就需要更多的有丰富实践经验的人员。接触网故障的发生是偶然的，通过故障抢修等提高应急处理能力毕竟是有限的，这就需要我们多利用练兵基地开展有针对性的学练，从学习典型事故案例中汲取经验教训，努力提高实战能力。