摘要：接觸軌供電車輛基地的軌行區(qū)安全防護(hù)是車輛基地設(shè)計過程中需要重點考慮的問題，通過采取安裝接觸軌防護(hù)罩、設(shè)置金屬圍蔽網(wǎng)、防護(hù)罩涂刷不同色彩油漆等多種方式加強(qiáng)軌行區(qū)的安全防護(hù)，減少作業(yè)人員的觸電風(fēng)險。

關(guān)鍵詞：接觸軌； 車輛基地； 車場線； 軌行區(qū)； 防護(hù)

中圖分類號：U284.26文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0引言

城市軌道交通車輛基地是保證地鐵列車正常運(yùn)營的后勤基地，車輛基地包括用于列車運(yùn)用、停放和檢修的車輛段、機(jī)電和工務(wù)設(shè)備綜合維修中心、物資總庫等生產(chǎn)部分及其他必要的辦公、生活設(shè)施。合理規(guī)劃車輛基地生產(chǎn)區(qū)域和生活區(qū)域?qū)τ诒Ｕ铣鞘熊壍澜煌ò踩咝н\(yùn)營具有重要意義。

車輛基地庫外列車走行的區(qū)域通常稱為軌行區(qū)，可根據(jù)不同線路的運(yùn)用檢修工藝決定是否對線路進(jìn)行接觸網(wǎng)電化。常見的車輛基地內(nèi)線路電化需求如表1所示。

從表1可知，車輛基地內(nèi)線路類型多樣，電化需求不一，從而導(dǎo)致線路電化的供電分區(qū)比較復(fù)雜。對于后期的運(yùn)營管理安全提出了較高的要求。

線路電化的接觸網(wǎng)饋電形式可按安裝位置和接觸導(dǎo)線的不同分為接觸軌和架空接觸網(wǎng)。與架空接觸網(wǎng)相比，接觸軌具有工作穩(wěn)定性好、運(yùn)營安全性高、人員維護(hù)成本低、物料維護(hù)成本低、設(shè)備維護(hù)成本低、接觸軌系統(tǒng)設(shè)備使用壽命長、可維護(hù)性好、景觀融入性好等特點；但同時由于接觸軌安裝位置低，給軌行區(qū)相關(guān)作業(yè)人員的人身安全帶來了風(fēng)險［1］。

據(jù)GB 50157-2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》第15.3.2條，接觸軌供電可按接觸授流位置的不同分為上部授流，下部授流和側(cè)部授流［2］。上部授流時，接觸軌表面容易附著雜物，增大接觸軌與集電靴之間的過渡電阻，影響車輛的正常授流；側(cè)部授流時，接觸軌表面不易附著雜物，車輛可以正常授流，但只能從接觸軌頂部及外側(cè)進(jìn)行防護(hù)，有一定的安全風(fēng)險；下部授流時，接觸軌受外界環(huán)境因素更小，接觸軌安全防護(hù)更為嚴(yán)密。同時列車受流器結(jié)構(gòu)具有良好的動力學(xué)特性，持續(xù)提供120 N±24 N靜壓力（80 km/h時速B型車），有效地保證了集電靴與接觸軌良好的電氣連接，列車授流質(zhì)量更好。雖然接觸軌的日常巡檢和維護(hù)增加了防護(hù)罩的拆卸等步驟，但接觸軌的剛性安裝和防護(hù)罩拆卸方便、彈性固定及可以較好地確保人員安全等特點，讓下部授流方式在眾多方案中脫穎而出，成為國內(nèi)城市軌道交通接觸軌供電方式的主流選擇。

1接觸軌防護(hù)措施

1.1接地方式

接觸軌所有不帶電金屬部分與接觸軌接地線連接，接地線采用鍍銅圓鋼，通過電纜與牽引降壓混合變電所內(nèi)的接地母排相連，共同構(gòu)成接觸軌系統(tǒng)的接地保護(hù)回路。同時，接觸軌隔離開關(guān)柜金屬外殼及操作手柄均按要求接地，接地電阻不大于10 Ω。

1.2安全距離

由于接觸軌帶電體電壓為直流750 V或1 500 V，遠(yuǎn)高于人體可承受的安全電壓，因此，GB 50157-2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》第15.3.3條規(guī)定了帶電部分和混凝土結(jié)構(gòu)、軌旁設(shè)備、車體之間的最小凈距［2］。當(dāng)安全距離不滿足下述要求時，接觸軌帶電部分可能會混凝土結(jié)構(gòu)本體或車體放電，影響人身安全（表2）。

同時，根據(jù)多年各地鐵公司經(jīng)驗，運(yùn)營作業(yè)規(guī)程要求接觸軌周邊作業(yè)人員和所攜帶的工器具及材料與接觸軌帶點部分的安全距離大于700 mm［1］。根據(jù)運(yùn)營公司相關(guān)規(guī)定，所有進(jìn)入接觸軌區(qū)域的人員需要向車場調(diào)度進(jìn)行請點，經(jīng)批準(zhǔn)后方可進(jìn)入軌行區(qū)。進(jìn)入人員必須穿絕緣靴及反光背心，更換鋼軌、道岔、感應(yīng)板、轉(zhuǎn)轍機(jī)，接觸軌檢修、巡道以及與帶電接觸軌距離小于700 mm的作業(yè)時，接觸軌必須停電并掛接地線，接觸軌停電掛地線區(qū)域不得小于作業(yè)區(qū)域，相關(guān)人員不得超出作業(yè)區(qū)作業(yè)。

鐵路與公路郭愛平： 接觸軌供電車輛基地的軌行區(qū)安全防護(hù)探討

1.3防護(hù)罩

作為防護(hù)措施中最重要的一環(huán)，絕緣支架防護(hù)罩隨同接觸軌在車輛基地內(nèi)全范圍布置，盡可能避免人員無意中觸碰到帶電設(shè)備。防護(hù)罩應(yīng)保證受電靴無障礙通過，頂部及側(cè)部應(yīng)連續(xù)無間隙，防護(hù)罩的設(shè)置應(yīng)防止雨水進(jìn)入膨脹接頭及饋線電纜連接點。

防護(hù)罩采用玻璃纖維增強(qiáng)樹脂（GRP）材質(zhì)，具有絕緣性能好、機(jī)械強(qiáng)度高、難燃、低毒、耐腐蝕、耐老化和抗紫外線等特點。防護(hù)罩其內(nèi)、外表面可承受工頻AC10 kV的電壓而不被擊穿。

防護(hù)罩材料對鹽溶液（道路化冰鹽）有抗腐蝕能力，并且不易溶于酒精、苯、碳?xì)浠衔锏扔袡C(jī)溶液，并可使用標(biāo)準(zhǔn)商業(yè)洗滌劑對防護(hù)罩進(jìn)行清洗。

防護(hù)罩具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，在工作條件下能夠承受一定的垂直荷載而不發(fā)生任何損壞，并能在卸去荷載后恢復(fù)到初始狀態(tài)。

防護(hù)罩依靠自身彈性及支撐墊塊固定在接觸軌上。相鄰墊塊間距一般不大于500 mm，在電纜連接板防護(hù)罩、膨脹接頭防護(hù)罩、絕緣支架防護(hù)罩兩側(cè)對稱放置支撐墊塊（圖1、圖2）。

1.4滑觸線及靜調(diào)電源柜

在雙周三月檢庫、定修庫、靜調(diào)庫等檢修作業(yè)較多，人員活動頻繁的場景下，接觸軌直接入庫增大了作業(yè)人員的安全風(fēng)險，因此，工程實踐中通過設(shè)置滑觸線或靜調(diào)電源柜來滿足列車調(diào)試用電的需求。

滑觸線通常由滑動車、接觸線、電纜及插頭組成，位于車輛側(cè)邊上空，一般同列車車頂防護(hù)網(wǎng)一起固定在庫內(nèi)屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)梁上。當(dāng)列車進(jìn)出庫時，檢修人員將滑觸線插頭插入列車插座，隨著列車開動，滑動小車同時移動給列車提供DC1500V或750V電源。此外，滑觸線帶有操作面板，可以控制插頭的帶電狀態(tài)，確保作業(yè)人員的人身安全［3］（圖3）。

隨著列車自牽引技術(shù)的逐漸成熟和廣泛應(yīng)用，北京、天津、上海、深圳、成都、青島、昆明等城市地鐵已逐步采用了車載儲能電池作為列車自牽引動力系統(tǒng)，可以在平直軌道以不高于5 km/h的速度運(yùn)行1 km以上，主要用于庫內(nèi)調(diào)車［5］。雙周三月檢庫、定修庫、靜調(diào)庫等設(shè)置單獨的供電分區(qū)連接牽引變電所，與庫外咽喉區(qū)接觸軌供電分區(qū)完全平行，并在每股道設(shè)置隔離開關(guān)柜連接靜調(diào)電源柜作為列車的調(diào)試電源。此時，庫外軌行區(qū)的接觸軌狀態(tài)不會影響庫內(nèi)接觸軌狀態(tài)，庫內(nèi)車輛檢修和調(diào)試作業(yè)計劃不受庫外軌行區(qū)作業(yè)的影響，較好地平衡了列車檢修作業(yè)和人員安全需求（圖4）。

2軌行區(qū)安全防護(hù)措施

GB 50157-2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》第27.2.17條規(guī)定了車輛基地內(nèi)出入線、試車線、洗車線和鏇輪線及車場線群外側(cè)，應(yīng)設(shè)通透的隔離柵欄［2］。交通運(yùn)輸部《城市軌道交通初期運(yùn)營前安全評估技術(shù)規(guī)范 第1部分：地鐵和輕軌》（交辦運(yùn)〔2019〕17號）第六十八條規(guī)定車輛基地有電區(qū)和無電區(qū)之間應(yīng)具有隔離設(shè)施［5］。

根據(jù)上述規(guī)范要求，為了防止人員誤入軌行區(qū)影響行車安全，避免人員發(fā)生觸電事故，需要根據(jù)線路情況設(shè)置隔離柵欄。

以某車輛基地為例，該車輛基地與其他線路車輛基地共址建設(shè)。出入段線、車場線、機(jī)車走行線、洗車線等帶電線路與周邊道路均設(shè)置了金屬圍蔽網(wǎng)進(jìn)行分割，工程車線、材料裝卸線、洗車線等非電化線路與周邊帶電線路均用金屬圍蔽網(wǎng)進(jìn)行分割。同時，本線工程車場線與相鄰線路車輛基地車場線之間也用金屬圍蔽進(jìn)行分割，確保各線運(yùn)營區(qū)域可以最大限度獨立管理，盡量減少交叉作業(yè)，減少風(fēng)險管控點。

結(jié)合不同線路的工藝需求，車輛基地內(nèi)不同線路也設(shè)置較為不同的供電分區(qū)，并通過手動隔離開關(guān)柜進(jìn)行分區(qū)供電。各供電分區(qū)間應(yīng)設(shè)置分段式電分段，且分區(qū)間應(yīng)做到在無電區(qū)檢修時，不會由于車輛走行而將有電區(qū)與無電區(qū)進(jìn)行電氣聯(lián)通［4］。工程實踐中通常對采用在接觸軌的絕緣防護(hù)罩上涂刷不同顏色的油漆的方式來劃分供電分區(qū)，使運(yùn)營作業(yè)人員在復(fù)雜區(qū)域內(nèi)能快速清楚地辨識到所在位置的供電區(qū)域，有效地防止作業(yè)人員誤入非作業(yè)區(qū)域，降低人員誤觸電危險。同時也降低了復(fù)雜區(qū)域內(nèi)設(shè)備維護(hù)作業(yè)相鄰接觸軌區(qū)域的停電要求，有效滿足庫內(nèi)調(diào)車作業(yè)需求。

特別地，由于出入段線接觸軌和牽出線接觸軌分屬不同的供電分區(qū)，兩種不同地供電分區(qū)對應(yīng)不同的管理模式。為最大限度地保護(hù)各自管理區(qū)域的用電安全，建議在出入段線與牽出線供電分區(qū)有重疊的地方同樣采用金屬圍蔽網(wǎng)進(jìn)行物理分隔，確保作業(yè)人員的人生安全（圖5）。

3結(jié)論

接觸軌車輛基地的軌行區(qū)安全管理是設(shè)計過程中需要重點關(guān)注的問題，主要采取幾點措施來確保運(yùn)營過程中的作業(yè)安全：

（1）絕緣支架防護(hù)罩隨同接觸軌在車輛基地內(nèi)全范圍布置。

（2）通過設(shè)置金屬圍蔽網(wǎng)將有電區(qū)和無電區(qū)，軌行區(qū)與非軌行區(qū)進(jìn)行分割。

（3）采用在接觸軌的絕緣防護(hù)罩上涂刷不同顏色的油漆的方式來劃分供電分區(qū)。

參考文獻(xiàn)

［1］周書偉， 高爽， 曾斌. 深圳市地鐵3號線直流1500V接觸軌安全運(yùn)營管理［J］. 城市軌道交通研究， 2012， 15（11）：5.

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［4］鄧小東，陶波，楊帆. 蓄電池牽引功能在成都地鐵既有電客車上的應(yīng)用研究［J］. 鐵道機(jī)車車輛， 2018， 38（4）：114-116.

［5］城市軌道交通初期運(yùn)營前安全評估技術(shù)規(guī)范 第1部分：地鐵和輕軌［EB/OL］. 北京：交通運(yùn)輸部（交辦運(yùn)〔2019〕17號），2019. http：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2019-10/24/content_5444415.htm.

［作者簡介］郭愛平（1991—），男，碩士，工程師，從事城市軌道交通設(shè)計管理工作。