浅谈高寒天气对高铁接触网运行的影响

王　森

（哈尔滨铁路局供电处，黑龙江 哈尔滨 150006）

浅谈高寒天气对高铁接触网运行的影响

王森

（哈尔滨铁路局供电处，黑龙江 哈尔滨 150006）

摘要：本文结合哈大高铁、哈齐高铁接触网设备冬季运行经验，对影响高寒地区接触网设备运行安全的主要因素进行分析，结合现有装备、技术水平提出行之有效的应对方案，并对未来高寒地区接触网的运营管理进行展望，意在提高设备运行管理的安全性、科学性。

高寒天气；接触网；应对措施

一、概述

2012年12月哈大高铁开通运营，中国铁路正式开启了高寒高铁时代，至2015年8月哈齐高铁开通运营，中国高铁版图进一步向北延伸。根据国家《中长期铁路网规划》，到2025年哈牡客专、哈佳新线、齐满客专将相继开通运行，低温高寒天气对高铁接触网设备的考验将日益严峻。哈尔滨铁路局供电部门负责哈大、哈齐高铁合计380km运营里程接触网设备的管理。在冬季运营管理过程中，经历了冻雨、持续低温、气温骤变、降雪量大、春融反复等极端恶劣天气考验，积累了一些宝贵的运营经验。

二、高寒天气对高铁接触网运行的主要影响

1.入冬、春融季节接触网上跨建（构）筑物渗漏问题。入冬及春融季节，因气温长期维持在0℃上下，接触网上跨建（构）筑物因积雪融化、渗漏，极易凝结冰凌，使接触网带电部分对上跨建（构）筑物的电气绝缘距离降低，或直接造成接触网设备覆冰。如在哈尔滨西站、大庆西站都曾出现站台风雨棚顶部积雪融化渗漏，以致多条股道的接触网设备覆冰，危及接触网供电安全，并影响相关股道接发列车。

2.低温条件下线索收缩造成接触网几何尺寸变化问题。因低温条件下线索收缩，在接触网锚段关节等双腕臂处所易出现腕臂偏移情况，导致各部线索、零部件间距过近，严重时可能影响绝缘锚段关节的绝缘性能。如哈大高铁同心、张家AT所上下行4处绝缘锚段关节曾在环境温度-33℃时发生严重的腕臂偏移，其中最小的一处腕臂零部件绝缘间距不足80mm，无法保证电气绝缘安全。冬季接触线、承力索发生收缩，如安装时温度曲线计算不精确，极易造成补偿装置a值不足情况。如在2015年冬，现场检查测量发现哈大高铁存在33处补偿a值超限处所，影响接触网设备运行安全。

3.冬季低温造成的接触网户外开关故障问题。接触网户外隔离开关冬季运行时，易发生电机过载、通信故障等电气系统问题，其故障原因均与极端低温天气有关。2014年1月哈西3131T隔离开关出现远动模块故障，使处于断开位置的开关错误显示为合闸位，造成区间接触网无电，致使动车组停车。

4.冬季夜间天窗作业存在安全风险问题。目前哈大、哈齐高铁的检修天窗时间均为0∶30至4∶30，是每天气温最低的时段，冬季气温多在-25℃以下，作业人员衣着较厚、行动笨拙，长时间在低温环境下作业，肢体僵硬、麻木，加之夜间作业疲劳、照明条件差，使检修作业效率低下，且接触网工需从事高空作业，恶劣的作业条件还加大了人身安全风险。

5.冬季低温造成检测设备失效问题。在极端低温条件下，许多高精度电子设备都无法正常工作，如接触网综合参数测量仪、电力故障探测仪等高精度电子检测设备无法保证长时间户外正常工作。如在-20℃以下的环境中，接触网几何参数测量仪电池和液晶面板仅能保证20分钟左右的正常工作。

三、现阶段有效的应对措施及展望

面对低温天气对接触网运行的影响，我们在现有的技术、设备条件下，采取了一些有效的应对措施，并对未来的工作方向进行了一些有益的思考。

1.先进设备的运用。目前全路供电系统正在大力推广接触网6C检测设备，以接触网2C装置（接触网安全巡检装置）为例，它的投入使用，基本替代了接触网步行巡视工作，仅需一人进行登乘巡检就可以获得全线接触网设备的图像资料，再通过后期分析，实现巡检目的，减少了低温天气下人员的上线作业量。很快接触网4C装置（接触网悬挂状态检测监测装置）也将投入使用，它将有望替代升平台巡视作业，进一步提高工作效率，降低人员的现场作业量。

2.有针对性地设计、施工规范。总结现有经验，我们建议在工程设计阶段，对高寒地区采取一些特殊要求，如接触网锚段长度的选取应充分考虑对双支腕臂底座间距和补偿装置a、b值的影响，必要时应适当缩短锚段长度。此外在工程介入时，要重点关注跨线建筑物排水孔、结构变形缝、隧道口等处落水、结冰的问题。

3.优化生产组织方案。（1）制定有效的融冰除雪方案。接触网融冰除雪方案主要包括人工除冰、铜基粉末滑板除冰、送电融冰等手段。针对冬季易发生的接触网覆冰问题，供电部门既要提前制定完善的应急处置预案，又要针对每次现场情况的不同，灵活确定具体的处置方案，才能更好地应对接触网覆冰故障。（2）动车组惰行通过覆冰区段组织方案。在出现接触网大面积覆冰无法快速清除时，我们还可以采用动车组降弓惰行通过覆冰区段的方式组织行车。动车组在进入覆冰区段前充分提速，以降弓惰行方式通过覆冰区段后，再升弓取流，正常行驶。这要求供电部门通过试验测算，掌握每个接触网最小停电单元的长度及线路条件，分析确定动车组惰行通过能力，为行车组织提供经验支持。（3）合理确定接触网冬季施工方案。高铁接触网设备推行“重检慎修”原则，在不违反检修周期的前提下，通过合理安排年度检修计划，来减少冬季作业量是可行的。我们建议在入冬前进行一次细致的设备检查和测量工作，按标准将设备调整到位，这可以大大降低冬季的检修、抢修工作量。此外在气候条件极端恶劣的地区，未来的高铁运行图中应尽量预留日间维修天窗，以避免作业人员在天气条件最恶劣的时段进行作业，切实提高天窗效率和现场作业安全。

结语

从哈大高铁开通到今天，我们的高寒高铁运行管理工作也仅仅经历了4个冬季的考验。我们仅仅是摸索到了一些表面上的规律，积累了一些很浅显的经验，很多更加严酷的考验可能还没有真正暴漏出来。而随着高寒地区高铁接触网设备量的不断增加，以及设备运营时间的延长，无疑还将为高寒地区的高铁供电人提出许多新的课题，我们将继续在实践中总结经验、摸索规律，力争总结出一套行之有效的高寒地区接触网管理经验。

[1]张韬.浅谈接触网外部环境安全风险及防控措施[J].铁路供电运行安全与技术研究，2014：57-61.

[2]刘长利.涉及高速铁路接触网安全评价的难点技术问题及解决办法[J].铁路供电运行安全与技术研究，2014：301-303.

U293

A