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(duì)韓原線部分風(fēng)口地段防風(fēng)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(zhǎng)大區(qū)間接觸網(wǎng)支持裝置反定位結(jié)構(gòu)在風(fēng)口地段未安裝定位拉線，存在一定的運(yùn)行安全隱患，針對(duì)此情況進(jìn)行了分析研討，并根據(jù)設(shè)備現(xiàn)狀提出了加裝防風(fēng)定位拉線的改造建議，以減少因風(fēng)造成的設(shè)備故障。

防風(fēng)；定位拉線；檢修

引言

韓原線是既有北同蒲線韓家?guī)X至應(yīng)縣增建四線工程和原平至應(yīng)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(shí)間，同時(shí)為中西部煤炭外運(yùn)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(fēng)口地段，最大風(fēng)速可達(dá)40m/s。接觸網(wǎng)設(shè)備露天架設(shè)，受電車機(jī)車擾動(dòng)和自然風(fēng)力的影響較大，部分區(qū)間支持裝置雖然安裝有防風(fēng)支撐，但未對(duì)反定位裝置安裝定位拉線，設(shè)備運(yùn)行存在一定的安全隱患。因此需要對(duì)部分區(qū)段的反定位裝置進(jìn)行加裝拉線改造，提升接觸網(wǎng)設(shè)備防風(fēng)能力，保證安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1　概況

韓原線于2014年2月25日正式開(kāi)通運(yùn)行，韓原線接觸網(wǎng)采用全補(bǔ)償簡(jiǎn)單鏈形懸掛，接觸線懸掛點(diǎn)距軌面高度6 000mm，接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)高度一般為1 400mm。全線腕臂支持裝置均采用雙重絕緣旋轉(zhuǎn)平腕臂結(jié)構(gòu)形式。橋上全部支柱、道岔柱和錨段關(guān)節(jié)下錨支、側(cè)面限界小于2.6m的正定位支柱加設(shè)定位管支撐，橋上使用時(shí)各向兩側(cè)橋下延伸五跨。

由于韓原線部分區(qū)段風(fēng)速較大，結(jié)構(gòu)風(fēng)速40m/s，腕臂柱采用高風(fēng)速橫腹桿預(yù)應(yīng)力混凝土支柱。腕臂支持裝置全部采用平腕臂的絕緣旋轉(zhuǎn)腕臂結(jié)構(gòu)，提高了接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性。道岔柱、轉(zhuǎn)換柱每支接觸懸掛設(shè)獨(dú)立的腕臂支持裝置，減少了相互間的影響，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。

韓原線設(shè)計(jì)速度較相對(duì)既有普速線路要高，按照時(shí)速160 km/h的有碴軌道設(shè)計(jì)。因此韓原線電力機(jī)車運(yùn)行速度快、線索擺動(dòng)大，加之均為高路基線路，尤其是韓家?guī)X至懷仁東區(qū)間15#-299#、山陰至下官院區(qū)間700#—845#等多處均處于風(fēng)口地段，設(shè)備受風(fēng)力影響較大。

2　故障案例

2016年1月-5月，通過(guò)日常巡視檢查發(fā)現(xiàn)的支柱防風(fēng)支撐固定部件缺螺栓、螺母、開(kāi)口銷子等隱患問(wèn)題20多處，設(shè)備松脫造成故障隱患問(wèn)題突出。

2016年4月11日22時(shí)10分，韓原線韓家?guī)X站至懷仁東站間下行線接觸網(wǎng)跳閘，經(jīng)處理23 h58min恢復(fù)供電，影響貨車3列，中斷供電108min。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析原因?yàn)轫n家?guī)X-懷仁東區(qū)間23#支柱平腕臂與斜腕臂之間的防風(fēng)支撐與套管雙耳連接處的螺栓未安裝開(kāi)口銷，長(zhǎng)期振動(dòng)造成螺母松動(dòng)，防風(fēng)支撐受當(dāng)時(shí)大風(fēng)外力作用下來(lái)回?cái)[動(dòng)導(dǎo)致螺母脫落，并與套管雙耳連接處脫開(kāi)，在自身重力作用下，倒向支柱方向，搭接在23號(hào)支柱安裝避雷器的肩架抱箍角鋼上，造成接觸網(wǎng)接地跳閘，燒熔粘連?？梢哉f(shuō)這是一起完全受風(fēng)力影響造成的設(shè)備故障問(wèn)題，當(dāng)然也不能忽略專業(yè)管理上存在的漏洞。

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

3　調(diào)查情況

3.1腕臂支持結(jié)構(gòu)

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(fù)荷、連接固定接觸線定位裝置、保證線索在允許范圍內(nèi)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(jié)構(gòu)、定位裝置（將接觸線保持在正確位置的裝置）等零部件構(gòu)成，根據(jù)腕臂與支柱的絕緣性質(zhì)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(jié)構(gòu)。

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(qū)段或半徑1 200～4 000m區(qū)段采用，在接觸線定位點(diǎn)處，把接觸線拉向支柱方向；反定位一般用于曲線內(nèi)側(cè)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(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換柱、中心柱及線岔處。

韓原線存在防風(fēng)隱患的支柱裝配方式就是雙重絕緣腕臂反定位結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖1所示。

圖1　韓原線雙重絕緣腕臂反定位結(jié)構(gòu)

3.2現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備情況

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)專項(xiàng)排查發(fā)現(xiàn)，韓原線韓家?guī)X至懷仁東下行區(qū)段01#-637#，上行區(qū)段S01#-S82#，32#-638#，共計(jì)705棵支柱，其中反定位結(jié)構(gòu)有267處。懷仁東至應(yīng)縣區(qū)間下行區(qū)段01#-719#，上行區(qū)段02#-718#，共計(jì)719棵支柱，其中反定位結(jié)構(gòu)有301處。應(yīng)縣至山陰區(qū)間下行區(qū)段01#-691#，上行區(qū)段02#-698#，共計(jì)695棵支柱，其中反定位結(jié)構(gòu)347處。山陰至下官院區(qū)間下行區(qū)段01#-845#，上行區(qū)段02#-844#，共計(jì)845棵支柱，其中反定位結(jié)構(gòu)399處。韓原線4個(gè)長(zhǎng)大區(qū)間定位裝置共計(jì)1314處采用反定位結(jié)構(gòu)。從2014年韓原線提前介入、施工監(jiān)管、竣工驗(yàn)收、接管過(guò)程中均沒(méi)有對(duì)反定位結(jié)構(gòu)處進(jìn)行拉線安裝。

4　原因分析

韓原線地處山西北部，其戶外環(huán)境溫度為-40～+40℃，晝夜溫差達(dá)到25℃，最大風(fēng)時(shí)溫度0℃，接觸線無(wú)馳度時(shí)溫度+5℃，平均風(fēng)速35m/s，最大到達(dá)40m/s。

韓原線電氣化鐵路是南北走向，且冬季的北風(fēng)較強(qiáng)，容易對(duì)高路堤上的接觸網(wǎng)設(shè)備造成一定的擾動(dòng)影響。雖然不會(huì)對(duì)接觸網(wǎng)以及承力索造成較大的風(fēng)偏，但冬季持續(xù)性的強(qiáng)風(fēng)遇到高路堤以后風(fēng)的方向發(fā)生一定的變化，會(huì)在接觸網(wǎng)周圍形成一定的密度較大、速度極快的風(fēng)流，會(huì)造成定位設(shè)備產(chǎn)生擺動(dòng)。安裝的防風(fēng)支撐裝置在機(jī)車長(zhǎng)期受電弓的接觸震動(dòng)影響下會(huì)使得防風(fēng)支撐零部件松動(dòng)，甚至是脫落，進(jìn)而引發(fā)接觸網(wǎng)跳閘以及弓網(wǎng)故障。

工程設(shè)計(jì)采用反定位的裝配方式，但是結(jié)構(gòu)上采取的防風(fēng)措施不夠完善，只是加裝了防風(fēng)斜撐，沒(méi)有加裝防風(fēng)拉線，導(dǎo)致設(shè)備抗風(fēng)能力不足，在投運(yùn)不足兩年的時(shí)間內(nèi)發(fā)生設(shè)備零部件脫落的設(shè)備問(wèn)題，成了當(dāng)前韓原線接觸網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行最大的安全隱患。

5　改造措施及實(shí)施效果

5.1改造方案

根據(jù)上述的情況分析，有效結(jié)合韓原線的設(shè)備運(yùn)行條件，制定了對(duì)管內(nèi)長(zhǎng)大區(qū)間接觸網(wǎng)支持裝置的反定位進(jìn)行防風(fēng)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(nèi)側(cè)上加裝定位拉線鉤（或直接利用定位支座），并通過(guò)雙股4.0φ鍍鋅鐵線與承力索底座相連形成新的防風(fēng)拉線，提升裝置的整體防風(fēng)能力；二是更換既有防風(fēng)斜撐，將當(dāng)前安裝的410型或其他長(zhǎng)度不足的防風(fēng)斜撐更換為長(zhǎng)度820型的防風(fēng)斜撐，通過(guò)擴(kuò)大固定結(jié)構(gòu)提升防風(fēng)能力。兩者相比之下第一種方案經(jīng)濟(jì)實(shí)用性更強(qiáng)，且操作簡(jiǎn)單。

5.2實(shí)施效果

根據(jù)制定第一種改造方案組織人員在韓家?guī)X至懷仁東、懷仁東至應(yīng)縣區(qū)間實(shí)施了改造，截止目前已改造安裝完成30%，改造后設(shè)備見(jiàn)圖2所示。

圖2　防風(fēng)改造后設(shè)備結(jié)構(gòu)圖

通過(guò)對(duì)韓原線防風(fēng)拉線改造后設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)控情況看，新增的防風(fēng)定位拉線在一定程度上限制了接觸網(wǎng)設(shè)備在水平方向受風(fēng)力影響的偏移，對(duì)設(shè)備整體的抗風(fēng)能力有了很大的提升。截止2016年10月韓原線改造后區(qū)段設(shè)備未發(fā)生因風(fēng)力影響、防風(fēng)部件狀態(tài)不良脫落等造成的設(shè)備故障，有力地保證了韓原線的鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩珪惩ā?/p>

5.3其他措施

在實(shí)施防風(fēng)改造的同時(shí)，要有效利用供電設(shè)備6C先進(jìn)監(jiān)測(cè)技術(shù)手段，定期對(duì)管內(nèi)的接觸網(wǎng)設(shè)備按照周期要求進(jìn)行巡視檢測(cè)。根據(jù)韓原線運(yùn)檢分開(kāi)、修程修制改革后的生產(chǎn)組織模式，固定人員分工，數(shù)據(jù)分析、現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核與環(huán)境分析相結(jié)合，對(duì)供電設(shè)備進(jìn)行全面的定期檢測(cè)、診斷分析、質(zhì)量評(píng)價(jià)和鑒定，并依據(jù)結(jié)果實(shí)施檢修，達(dá)到設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)的循環(huán)管理過(guò)程。

6　結(jié)語(yǔ)

鐵路運(yùn)輸作為現(xiàn)在國(guó)民出行最主要的交通工具，保證安全運(yùn)行是鐵路各個(gè)部門的主題，持續(xù)穩(wěn)定的供電設(shè)備是必要因素。特別是在大風(fēng)等自然因素影響下，發(fā)生各種設(shè)備故障是電氣化鐵路運(yùn)行管理維修部門必須面對(duì)的問(wèn)題，因此只有采取一定的積極的應(yīng)對(duì)措施才能解決因風(fēng)造成的供電設(shè)備故障，保證鐵路運(yùn)輸安全穩(wěn)定運(yùn)行。

[1]吳仝.接觸網(wǎng)設(shè)備檢修與施工[M].成都:西南交通大學(xué)出版社, 2013.

[2]吉鵬霄.接觸網(wǎng)[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，?？?，畢業(yè)于石家莊鐵道學(xué)院，助理工程師，現(xiàn)就職于大秦鐵路股份有限公司大同西供電段，從事?tīng)恳╇娫O(shè)備運(yùn)營(yíng)維護(hù)工作。