李如意 上海鐵路局調(diào)度所

2010年8月3 日3：05滬寧城際621、622供電單元設(shè)備維修施工結(jié)束后，621、622單元恢復(fù)供電。但是，由于城際南京西開(kāi)閉所2921隔離開(kāi)關(guān)臨時(shí)故障，不能由622單元供電，無(wú)法恢復(fù)正常供電方式，南京動(dòng)車所（寧樞紐20單元）又倒換到京滬線寧樞紐07單元供電。3：37至5：17寧樞紐20單元和滬寧城際622單元共發(fā)生3次同時(shí)跳閘。后查明事故原因是未能再次啟用南京動(dòng)車走行線（聯(lián)1、聯(lián)2線）接觸網(wǎng)分相功能，造成南京動(dòng)車運(yùn)用所至南京城際運(yùn)行的0DJ5621次、0G7121次、0G7021次3趟回空動(dòng)車組經(jīng)過(guò)南京動(dòng)車走行聯(lián)1線時(shí)將絕緣錨段關(guān)節(jié)功能分相短接造成跳閘。為防止此類事故的再次發(fā)生，南京動(dòng)車所（寧樞紐20單元）行車限制卡補(bǔ)充規(guī)定，即當(dāng)南京動(dòng)車所由京滬線南京樞紐07供電單元供電時(shí)，禁止動(dòng)車組、電力機(jī)車通過(guò)聯(lián)1、聯(lián)2線分相處。

由此可知，如若南京動(dòng)車走行線（聯(lián)1、聯(lián)2線）分相處網(wǎng)上隔離開(kāi)關(guān)故障或南京西開(kāi)閉所城際622單元電源進(jìn)線292DL等所內(nèi)設(shè)備發(fā)生故障，從而造成南京動(dòng)車所不能由滬寧城際622單元供電，將直接影響南京動(dòng)車所動(dòng)車組進(jìn)出庫(kù)，也勢(shì)必會(huì)給滬寧城際高鐵列車運(yùn)行秩序造成極大的影響。因此有必要探討解決南京動(dòng)車所電源切換，動(dòng)車組無(wú)法通過(guò)動(dòng)車走行線進(jìn)出庫(kù)的問(wèn)題。

1 現(xiàn)狀

現(xiàn)行南京動(dòng)車所是由既有南京動(dòng)車所和南京西存車場(chǎng)改建而成，主要擔(dān)負(fù)滬寧城際動(dòng)車組列車的停放、設(shè)備檢查、維修和清洗作業(yè)及日常運(yùn)用的整備、清潔和排污作業(yè)。滬寧城際場(chǎng)經(jīng)南京動(dòng)車走行線（聯(lián)1、聯(lián)2線）連結(jié)南京動(dòng)車所。南京動(dòng)車走行線（聯(lián)1、聯(lián)2線）因需上跨既有京滬正線，線路坡度高達(dá)30‰?？紤]到南京動(dòng)車所電源的重要性以及設(shè)置6跨關(guān)節(jié)式接觸網(wǎng)分相會(huì)影響動(dòng)車組的惰行通過(guò)，因而對(duì)南京地區(qū)牽引供電系統(tǒng)和南京動(dòng)車走行線（聯(lián)1、聯(lián)2線）接觸網(wǎng)分相進(jìn)行局部改造（如圖1），新設(shè)11跨3斷口分相，以滿足動(dòng)車組正常進(jìn)入庫(kù)要求。

圖1 南京地區(qū)供電示意圖

1.1 供電運(yùn)行方式

（如圖2）

圖2 南京動(dòng)車所供電簡(jiǎn)圖

1.1.1 滬寧城際南京西開(kāi)閉所

二路電源：城際622單元作為主用，京滬南京樞紐07單元作為備用。兩路電源不設(shè)置自投功能。

二路饋出：一路饋出為南京動(dòng)車所南京樞紐20單元電源，另一路為既有南京西箱式開(kāi)閉所主用電源。

1.1.2 既有南京西箱式開(kāi)閉所

二路電源：滬寧城際南京西開(kāi)閉所一路饋出為主用電源，京滬線上行南京樞紐08單元進(jìn)線為應(yīng)急備用進(jìn)線電源，主用進(jìn)線與應(yīng)急備用進(jìn)線電源間不設(shè)置自投功能。

四路饋出：其中三路分別提供南京樞紐15、16、17單元。另一路饋線南京動(dòng)車所停用，斷路器（296DL）在分位。

1.2行車組織模式

在正常供電方式下，動(dòng)車所及動(dòng)車走行線（聯(lián)1、聯(lián)2線）由城際上行622單元供電。取消南京動(dòng)車走行線上、下行分相功能，即通過(guò)合上滬寧城際南京動(dòng)車走行線（聯(lián)1、聯(lián)2線）上、下行分相中性段隔離開(kāi)關(guān)(FX3001GK、FX3003GK、FX3002GK、FX3004GK)，使得接觸網(wǎng)關(guān)節(jié)式分相功能改為接觸網(wǎng)絕緣錨段關(guān)節(jié)。

非正常供電方式下，動(dòng)車所及動(dòng)車走行線（聯(lián)1、聯(lián)2線）由既有京滬線下行南京樞紐07單元供電。必須斷開(kāi)分相中性 段 所 有 隔 離 開(kāi) 關(guān) (FX3001GK、FX3003GK、FX3002GK、FX3004GK)，恢復(fù)南京動(dòng)車走行線（聯(lián)1、聯(lián)2線）接觸網(wǎng)分相功能。禁止動(dòng)車組、電力機(jī)車經(jīng)過(guò)聯(lián)1、聯(lián)2線分相處。

2 現(xiàn)有方案不足及其影響

（1）電源切換倒閘復(fù)雜。當(dāng)滬寧城際上行622供電單元因故（檢修、故障或V停、垂停天窗）停電時(shí)，城際南京西開(kāi)閉所轉(zhuǎn)為京滬線接觸網(wǎng)供電。由于兩路電源間沒(méi)有自動(dòng)投切功能，加上還需操作南京動(dòng)車走行線（聯(lián)1、聯(lián)2線）上、下行分相中性段隔離開(kāi)關(guān)，正常時(shí)整個(gè)倒閘操作過(guò)程也需十幾分鐘才能完成。

（2）影響范圍大，牽涉單位（部門）較多。因切換電源會(huì)造成南京動(dòng)車所及南京西地區(qū)停電幾十分鐘，影響正常生產(chǎn)秩序。需路局調(diào)度所（包括城際、津浦臺(tái)電調(diào)、城際、京滬3臺(tái)行調(diào)）與動(dòng)車所、南京西調(diào)車場(chǎng)、南京西機(jī)務(wù)折返段、南京西站、南京站等多家單位進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，發(fā)布相關(guān)命令。

（3）行車限制多，故障運(yùn)輸秩序影響大。按照行車限制卡規(guī)定，當(dāng)滬寧城際南京西開(kāi)閉所改由京滬線南京樞紐07單元供電，禁止動(dòng)車組、電力機(jī)車經(jīng)過(guò)聯(lián)1、聯(lián)2線分相處，如若城際622單元故障，動(dòng)車組不能正常進(jìn)出庫(kù)，嚴(yán)重時(shí)影響滬寧城際鐵路運(yùn)輸秩序。

3 解決方案

3.1 方案一

從棲霞山牽引所母線上直接引出一路饋出作為南京西開(kāi)閉所主用電源，城際622單元作為備用電源，兩路電源設(shè)置自投功能。京滬線南京樞紐07單元亦可作為冷備。因?yàn)橐腚娫磁c城際622單元取自同一段母線，該段母線供電負(fù)荷不變，所以主變供電能力能夠滿足。因與城際場(chǎng)是同相電，南京動(dòng)車走行線（聯(lián)1、聯(lián)2線）原接觸網(wǎng)分相功能為接觸網(wǎng)絕緣錨段關(guān)節(jié)，可以正常行車。

這種方案優(yōu)點(diǎn)是：供電方式簡(jiǎn)單，無(wú)行車限制，可以從根本上解決存在問(wèn)題。其缺點(diǎn)是：首先造價(jià)太高，從棲霞山牽引所引電源到城際南京西開(kāi)閉所距離約30 km，還需要在兩個(gè)所內(nèi)都增加相應(yīng)盤柜和保護(hù)裝置，改造費(fèi)用不菲。其次，棲霞所內(nèi)高壓室沒(méi)有預(yù)留間隔，難以再增加饋出。另外兩所間就是南京鐵路樞紐，地形太復(fù)雜，難以找到合適電源徑路，更不用談今后該線路的維護(hù)難度了。

3.2 方案二

將南京動(dòng)車走行線（聯(lián)1、聯(lián)2線）新設(shè)11跨3斷口分相改為器件式分相，并同步安裝配套的自動(dòng)斷電過(guò)分相電磁枕，“斷”、“合”等標(biāo)志牌（如圖3）?？紤]動(dòng)車組通過(guò)器件式分相無(wú)電區(qū)長(zhǎng)度不大于90 m，按動(dòng)車組經(jīng)南京動(dòng)車走行線（聯(lián)1、聯(lián)2線）的線路允許速度為50 km/h，且是空車體，可確保正常通過(guò)，亦不存在高速、重載等原因影響行車和設(shè)備安全。符合《鐵路電力牽引供電設(shè)計(jì)規(guī)范》中5.4.10條“行車速度為120 km/h以下的線路以及困難區(qū)段可采用器件式分相裝置”的規(guī)定。接觸網(wǎng)器件式分相里程的LKJ基礎(chǔ)數(shù)據(jù)換裝正確，也不會(huì)增加司機(jī)的操作難度。

圖3 器件式分相線路標(biāo)志設(shè)置圖

這種方案優(yōu)點(diǎn)是：供電方式較簡(jiǎn)單，亦無(wú)行車限制，基本可以解決上述問(wèn)題。改造費(fèi)用也較省。缺點(diǎn)是每日有高頻次的動(dòng)車組通過(guò)器件式分相裝置，對(duì)供電設(shè)備運(yùn)行留下隱患，易因拉弧等各種原因燒毀器件式分相裝置，且存在硬點(diǎn)，影響受電弓的使用壽命等。

3.3 方案三

從城際南京西分區(qū)所621單元供電線上T接一路電源作為城際南京西開(kāi)閉所電源，與城際622單元作為互為備用電源。兩路電源設(shè)置自投功能，京滬線南京樞紐07單元亦可作為冷備（如圖4）。城際621、622單元取自同一段母線，該段母線供電負(fù)荷沒(méi)有變化，所以主變供電能力能夠滿足。因城際621、622單元是同相電源，正常倒閘時(shí)亦可并網(wǎng)操作，減少停電范圍，縮短倒閘時(shí)間，南京動(dòng)車走行線（聯(lián)1、聯(lián)2線）接觸網(wǎng)三斷口分相處仍為接觸網(wǎng)絕緣錨段關(guān)節(jié)功能，可以正常行車。

圖4 城際南京西開(kāi)閉所增設(shè)電源主接線圖

如要保證南京動(dòng)車所和走行線（聯(lián)1、聯(lián)2線）正常供電和行車，則至少保證城際621、622單元必須一路電源正常?？紤]到目前高鐵、客專接觸網(wǎng)多采用垂停檢修方式，因而必須改變城際621、622單元設(shè)備檢修方式，即正常檢修時(shí)采用“V”停作業(yè)。如必須垂停作業(yè)時(shí)，再轉(zhuǎn)由京滬線南京樞紐07單元供電，行車限制條件可按目前規(guī)定執(zhí)行。

該區(qū)段渡線采用DXF-1.6II型分段絕緣器，主絕緣爬電距離不小于1.6 m，設(shè)備電氣性能滿足“V”停作業(yè)條件。

這種方案的優(yōu)點(diǎn)是：供電方式更加簡(jiǎn)單靈活，能較好解決實(shí)際問(wèn)題。其次南京西開(kāi)閉所設(shè)有進(jìn)線預(yù)留，城際621、622單元兩路電源可考慮采取同桿架設(shè)進(jìn)所，只需城際南京西開(kāi)閉所增加盤柜和保護(hù)裝置，改造費(fèi)用較低。另外為設(shè)備故障時(shí)組織反向行車創(chuàng)造條件。其缺點(diǎn)是城際621、622單元設(shè)備檢修需采用“V”停檢修方式，并按規(guī)定對(duì)鄰線進(jìn)行限速120 km/h。對(duì)部分不能采用“V”停作業(yè)處所如南京城際上下行接觸網(wǎng)同支柱架設(shè)、硬橫跨吊柱在上下行間及隧道需重點(diǎn)掌握。

4 方案比較

上述三個(gè)解決方案，雖然均能解決并優(yōu)化目前南京動(dòng)車所非正常供電時(shí)對(duì)動(dòng)車組進(jìn)出庫(kù)的行車限制，但是方案一單獨(dú)架設(shè)供電線路，費(fèi)用太高，沒(méi)有徑路，難以維護(hù)，難以實(shí)施；方案二符合設(shè)計(jì)規(guī)范，亦解決了問(wèn)題，但設(shè)備容易損壞，影響使用壽命；方案三從城際下行線T接電源，費(fèi)用不高，且可同桿架設(shè)，便于維護(hù)，只需改變?cè)O(shè)備檢修方式即可實(shí)現(xiàn)，基本解決問(wèn)題，具體見(jiàn)表1。

表1 方案比選

綜合了3個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比，筆者本著簡(jiǎn)單可行、安全實(shí)效、節(jié)約費(fèi)用、便于維護(hù)等原則綜合考慮，認(rèn)為方案三更加合理可行。

5 結(jié)束語(yǔ)

動(dòng)車所供電可靠性將直接影響動(dòng)車組進(jìn)出庫(kù)和保養(yǎng)維護(hù)質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐筛哞F列車運(yùn)行秩序混亂。建議相關(guān)供電段加強(qiáng)對(duì)動(dòng)車所供電設(shè)備的日常檢修和維護(hù)，在新建高鐵動(dòng)車所時(shí)，對(duì)其電源及行車要求在設(shè)計(jì)和施工時(shí)應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，提高供電和行車安全可靠性。