趙錫瑞
摘 要:本文通過對山西中南部鐵路通道(下文簡稱瓦日鐵路)山東段接觸網(wǎng)運營管理的分析,對重載鐵路的接觸網(wǎng)建設(shè)提出了注意事項,為重載鐵路的設(shè)計建設(shè)提供參考。
關(guān)鍵詞:重載鐵路;瓦日鐵路;接觸網(wǎng);設(shè)計建設(shè);注意事項
1瓦日鐵路概述
中南部快速通道鐵路又稱瓦日鐵路,設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為國鐵I級、雙線電氣化,設(shè)計時速為120KM/h,西起山西省呂梁市興縣,東至山東省日照港,是我國“十一五”鐵路建設(shè)重點工程,連接我國東西部的重要煤炭資源運輸通道,設(shè)計貨運能力每年2億噸,是世界上第一條按軸重30噸重載鐵路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的鐵路,國家中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃的重要組成部分,于2014年12月30日正式建成通車。
2 接觸網(wǎng)性能及特點
接觸網(wǎng)是沿鐵路線上空架設(shè)的向電力機車供電的特殊形式的輸電線路,其由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎(chǔ)幾部分組成,接觸網(wǎng)的質(zhì)量和工作狀態(tài)將直接影響著電氣化鐵道的運輸能力。由于接觸網(wǎng)是露天設(shè)置,沒有備用,線路上的負荷又是隨著電力機車的運行而沿接觸線移動和變化的,因此接觸網(wǎng)應(yīng)滿足機械結(jié)構(gòu)上具有穩(wěn)定性和足夠的彈性、設(shè)備及零件要有互換性且耐磨和抗腐、對地絕緣良好、結(jié)構(gòu)盡量簡單等要求。
3 瓦日鐵路山東段設(shè)備情況
瓦日鐵路山東段西起臺前北站,東至日照南站,共計13站,12區(qū)間,全長431正線公里,除巨峰至日照南站(含)段采用直供加回流供電方式外其余區(qū)段均采用AT供電方式。
山東段總體來看具有三大特點:第一長大橋梁較多且較分散,全段橋梁130座,其中1公里以上橋梁34座,5公里以上橋梁4座,東平湖滯洪區(qū)特大橋達到24公里;第二隧道較多且集中,全段隧道26座,88%集中在郭家溝-沂源-沂水西-莒縣西區(qū)間,其中1公里以上隧道13座,3公里以上隧道3座,西鐵車2號隧道到達7.8公里;第三全段路基區(qū)段一般為6米填方高路基,維護人員機具通過護坡預(yù)留便道上下道。
4 接觸網(wǎng)設(shè)計建設(shè)的注意事項
4.1 接觸網(wǎng)設(shè)備穩(wěn)定性
重載鐵路與普通鐵路相比,運行的重載列車軸重、牽引質(zhì)量均更大,因此重載列車通過時環(huán)境振動的振級更高、振動持續(xù)時間更長。而瓦日鐵路橋梁及隧道較多,上述區(qū)段的接觸網(wǎng)設(shè)備與路基區(qū)段相比,受到的振動影響更大。
目前接觸網(wǎng)設(shè)備均采用螺栓進行固定,但僅套管雙耳、腕臂及定位管支撐、吊弦線夾等重點零部件部分螺栓為帶開口銷形式、螺母配有鎖片,大部分零部件在振動作用下,螺栓上的螺母會由緊固狀態(tài)逐步產(chǎn)生松動,使零部件失去連接固定作用,降低接觸網(wǎng)設(shè)備穩(wěn)定性。為保證接觸網(wǎng)設(shè)備穩(wěn)定,第一應(yīng)為零部件配套螺栓配備止動墊圈、放松鎖片及開口銷,防止零部件松動,影響行車;二是加大成套設(shè)備的使用,如電連接設(shè)備,可采取壓接工藝制成標(biāo)準(zhǔn)化模塊安裝,減少各部位連接線夾的使用。
4.2防雷效果
電氣化鐵道接觸網(wǎng)暴露在自然環(huán)境中,受天氣影響被雷擊的幾率較大,一旦被雷擊則會造成損傷電氣設(shè)備,導(dǎo)致跳閘進而影響鐵路正常運輸。瓦日鐵路行經(jīng)地區(qū)為多雷區(qū),鐵路大部分區(qū)段為高路基及橋梁,接觸網(wǎng)距地面一般為14米以上,且鐵路周圍環(huán)境較空曠,極易發(fā)生雷擊接觸網(wǎng)情況。但其采用的防雷措施與京滬普速線等普通線路基本一致,全線使用保護線、架空地線和避雷器等常規(guī)防雷設(shè)施,效果并不理想。2017年因雷擊造成的跳閘次數(shù)達到了18次,山東段9個供電工區(qū)中的7個均有發(fā)生(梁山北供電工區(qū)3次,東平供電工區(qū)3次,寧陽東供電工區(qū)2次,萊蕪供電工區(qū)3次,沂源供電工區(qū)2次,沂水西供電工區(qū)3次,日照南網(wǎng)電工區(qū)2次),對正常的鐵路運輸工作造成了極大的影響。建議在設(shè)計建設(shè)中參考京滬高鐵采用柱頂設(shè)置避雷線的成功案例,在采用常規(guī)防雷設(shè)施的基礎(chǔ)上,在雷擊頻發(fā)區(qū)域設(shè)置柱頂避雷線,有效減少雷擊造成的設(shè)備故障。
4.3 長大隧道內(nèi)環(huán)境控制
瓦日鐵路長大隧道內(nèi)濕度大,2017年9月山東段3000米以上三條隧道內(nèi)濕度測量數(shù)據(jù)均達到73%及以上(人山子隧道3355米,濕度73%;西鐵車2號隧道7851米,濕度86%;鋪子山隧道6671米,濕度84%),濕氣在隧道內(nèi)低溫影響下形成濃霧,對司機瞭望造成妨礙。而列車通過隧道時產(chǎn)生強大的風(fēng)壓,將運輸?shù)拿禾糠蹓m、顆粒刮起,與接觸網(wǎng)設(shè)備上附著的冷凝水相結(jié)合形成大范圍的污垢,對隧道內(nèi)電氣設(shè)備絕緣性能產(chǎn)生不良影響。因此在設(shè)計建設(shè)中,應(yīng)考慮長大隧道的通風(fēng)問題,建議在隧道分段建設(shè)通風(fēng)豎井,降低隧道內(nèi)空氣濕度。
5 結(jié)束語
瓦日鐵路是世界第一條按照軸重30噸標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計建造的重載鐵路,對我國后繼重載鐵路的設(shè)計建設(shè)及改造具有借鑒作用,本文通過對瓦日鐵路山東段日常運維的經(jīng)驗,提出了一點重載鐵路設(shè)計建設(shè)的建議,希望起到參考作用。
(作者單位:中鐵電氣化鐵路運營管理有限公司濟南維管處萊蕪維管段)