淺談供電設(shè)備運行環(huán)境安全風(fēng)險管理

黃立杰

摘 要：在牽引供電系統(tǒng)中，接觸網(wǎng)是保證牽引供電系統(tǒng)正常運行的主要部分。接觸網(wǎng)是露天架設(shè)、無備用系統(tǒng)，且容易受外部環(huán)境的干擾，一旦損壞將中斷列車運行。為確保牽引供電設(shè)備正常運行，提高其運行品質(zhì)，需不斷優(yōu)化接觸網(wǎng)管理方式，降低外部運行環(huán)境中的危害。

關(guān)鍵詞：接觸網(wǎng)；運行環(huán)境；風(fēng)險管理

中圖分類號：U270.38+1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）35-0133-02

引言

牽引供電系統(tǒng)在鐵路運行系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，電力機(jī)車極大地提高了鐵路的運輸效率。由于牽引供電設(shè)備中的接觸網(wǎng)設(shè)備處于露天環(huán)境，受到外部條件影響明顯，容易給接觸網(wǎng)正常運行造成危害。對此，本文基于牽引供電設(shè)備中接觸網(wǎng)基本內(nèi)容，分析接觸網(wǎng)外部環(huán)境危害，并對減少外部環(huán)境安全風(fēng)險的管理措施進(jìn)行研究，希望能提高接觸網(wǎng)日常運行的品質(zhì)。

1 供電設(shè)備運行安全風(fēng)險管理研究的意義

隨著社會的發(fā)展與進(jìn)步，我國鐵路系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)趨于完善，各城市為了進(jìn)一步提高運輸量和運行效率，大力發(fā)展高速電氣化鐵路，為緩解鐵路供需矛盾奠定了基礎(chǔ)。而促進(jìn)電氣化鐵路發(fā)展的供電設(shè)備需要具備更穩(wěn)定的牽引電能，因此必須加強(qiáng)研究供電設(shè)備的運行管理。作為供應(yīng)牽引電能的牽引供電系統(tǒng)，其系統(tǒng)正常運作與否與接觸網(wǎng)系統(tǒng)性能存在密切聯(lián)系，如果接觸網(wǎng)系統(tǒng)運作能夠持續(xù)、順利，那么牽引供電系統(tǒng)也能夠保持良好的牽引電能供應(yīng)率[1]。牽引供電系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分接觸網(wǎng)系統(tǒng)安置在露天環(huán)境中，常年遭受風(fēng)吹日蝕，且容易遭受外部運行環(huán)境帶來的威脅，破壞接觸網(wǎng)設(shè)備正常運行。一旦接觸網(wǎng)設(shè)備系統(tǒng)被破壞，就會中斷電力機(jī)車運行，可見提升接觸網(wǎng)系統(tǒng)的運行維護(hù)與管理十分重要。

2 供電設(shè)備接觸網(wǎng)特點分析

我國鐵路運輸線路不斷增加，形成了復(fù)雜鐵路網(wǎng)線，因此在推進(jìn)電氣化鐵路發(fā)展的過程中必然會加大接觸網(wǎng)建設(shè)。我國鐵路沿線途經(jīng)地區(qū)環(huán)境復(fù)雜，受到地區(qū)與氣候條件的影響，電氣化鐵路鋪設(shè)沿線會遭受復(fù)雜多樣的外部環(huán)境影響，因此沿線建設(shè)的接觸網(wǎng)同樣會遇到復(fù)雜的外部運行環(huán)境。

2.1 露天架設(shè)

接觸網(wǎng)作為牽引供電系統(tǒng)關(guān)鍵部分，同時也是促進(jìn)電氣化鐵路正常運作的行車設(shè)備，鐵路系統(tǒng)之中要想發(fā)揮接觸網(wǎng)作用，需要不斷完善接觸網(wǎng)系統(tǒng)。大量電氣化鐵路投入到運行之中，帶動了沿線牽引供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展，提高了鐵路輸送效率。新建的接觸網(wǎng)設(shè)備必須靠近鐵路軌道，且接觸網(wǎng)工程建設(shè)涉及到路基、支柱、接觸網(wǎng)等，這就意味著接觸網(wǎng)建設(shè)是大型施工項目，其建設(shè)地點必須設(shè)立在室外[2]。因此，露天架設(shè)成為接觸網(wǎng)建設(shè)的一個特征，使得接觸網(wǎng)運行環(huán)境更加容易受外部因素的影響而變化，增加了接觸網(wǎng)運行的風(fēng)險。

2.2 無備用系統(tǒng)

接觸網(wǎng)處于露天本身就縮短了原本的零件使用壽命，又因為接觸網(wǎng)經(jīng)常遭受其他外部環(huán)境因素的影響，可能隨時為接觸網(wǎng)帶來各種風(fēng)險和運行故障。接觸網(wǎng)設(shè)備無備用是現(xiàn)階段保持其不中斷供電面臨的較大難題，一旦鐵路沿線接觸網(wǎng)出現(xiàn)故障，就容易引發(fā)大面積牽引供電設(shè)備障礙。

3 接觸網(wǎng)設(shè)備外部運行環(huán)境存在的問題

3.1 山區(qū)、隧道區(qū)段接觸網(wǎng)容易產(chǎn)生的危害

電氣化鐵路供電系統(tǒng)需要通過接觸網(wǎng)設(shè)備為電力機(jī)車正常運行提供動力，當(dāng)鐵路途徑山區(qū)、丘陵、河道等地區(qū)時，需要修建上跨鐵路橋或者是修建隧道使鐵路通行。如果突然出現(xiàn)雷雨、大風(fēng)天氣，極易造成接觸網(wǎng)跳閘。而在隧道地段，如果在施工中沒有嚴(yán)格按照科學(xué)設(shè)計進(jìn)行接觸網(wǎng)建設(shè)，容易使接觸網(wǎng)吊柱部分與隧道壁安裝不牢，受到隧道內(nèi)部風(fēng)力、壓力等因素影響，會引起接觸網(wǎng)設(shè)備零件松動，在陰涼、潮濕的環(huán)境下，接觸網(wǎng)設(shè)備零件更容易遭受腐蝕，如巡檢處理不及時，極易引發(fā)故障。

3.2 污染源對接觸網(wǎng)產(chǎn)生的危害

接觸網(wǎng)中的絕緣設(shè)備是保證接觸網(wǎng)正常運行的重要部件，只有保持絕緣子清潔無污染才能夠使帶電導(dǎo)體與接地體之間不會產(chǎn)生接地，保證接觸網(wǎng)正常供電。接觸網(wǎng)中存在千萬個絕緣子，當(dāng)絕緣子遭受污閃損壞時，就會引發(fā)牽引變電所饋線斷路器跳閘，污閃絕緣子一般都是受到自然污穢的影響，當(dāng)空氣中污染物質(zhì)過多，且空氣較為潮濕時，接觸網(wǎng)設(shè)備上就會粘附大量污穢物質(zhì)，在接觸網(wǎng)設(shè)備上形成一層導(dǎo)電膜，大大降低了接觸網(wǎng)絕緣子的絕緣水平，并且會在電流流經(jīng)過程中受到影響而放電，此時就會產(chǎn)生閃絡(luò)跳閘故障。

3.3 異物源對接觸網(wǎng)產(chǎn)生的危害

異物源是指在接觸網(wǎng)附近存在的各類固體物質(zhì)，包括塑料大棚、簡易彩鋼瓦房、臨近廣告牌（布）等，這些可能會侵入接觸網(wǎng)設(shè)備的物體都是對接觸網(wǎng)設(shè)備正常供電存在的潛在威脅。異物源一旦脫離原本位置，進(jìn)入接觸網(wǎng)設(shè)備安全區(qū)域，就有可能對接觸網(wǎng)系統(tǒng)造成影響。

3.4 鐵路上跨橋附屬物、鄰近危樹對接觸網(wǎng)產(chǎn)生的危害

上跨鐵路上方的公路橋梁為確保行人、車輛或外界物體不墜落橋下，必須在橋梁兩側(cè)設(shè)置防撞墻、防拋網(wǎng)等防護(hù)措施。另外，部分上跨橋梁外側(cè)懸掛有附屬線纜、排水管等物體。因部分橋梁附屬物維護(hù)單位職責(zé)不清、鐵路上方維護(hù)困難等原因，造成上跨橋附屬物維護(hù)不到位，銹蝕、老化嚴(yán)重，一旦遇到大風(fēng)等惡劣天氣，防拋網(wǎng)或附屬物將會墜落橋下，砸斷接觸網(wǎng)。一旦發(fā)生斷線，修復(fù)用時長，對鐵路正常運行干擾極大。

4 加強(qiáng)接觸網(wǎng)設(shè)備外部運行環(huán)境的風(fēng)險管理措施

4.1 接觸網(wǎng)在山區(qū)、隧道的建設(shè)與維護(hù)措施

面對山區(qū)、隧道運行環(huán)境時，需要結(jié)合設(shè)計原則與實際運行環(huán)境進(jìn)行接觸網(wǎng)建設(shè)的設(shè)計。包括接觸網(wǎng)導(dǎo)高過渡、接觸網(wǎng)坡度控制、接觸網(wǎng)路基建設(shè)、接觸網(wǎng)支柱建設(shè)等各個要點環(huán)節(jié)。首先，工程設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)建設(shè)地段平面布置圖對接觸網(wǎng)安裝建設(shè)進(jìn)行分析和研究，爭取以最優(yōu)設(shè)計和施工技術(shù)建成接觸網(wǎng)系統(tǒng)，鞏固接觸網(wǎng)設(shè)備安裝。其次，在日常巡檢與維修管理過程中，維修及管理人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對山區(qū)、隧道地區(qū)接觸網(wǎng)設(shè)備零件的檢修和分析，要區(qū)別對待此處接觸網(wǎng)與普通地段接觸網(wǎng)，縮短定期檢查日期，采用先進(jìn)的檢測、檢修儀器，加強(qiáng)對接觸網(wǎng)各零部件的檢測和維護(hù)。endprint

4.2 接觸網(wǎng)絕緣子預(yù)防污染物（污閃）的措施

接觸網(wǎng)絕緣子污閃情況容易發(fā)生在每年秋末冬初和冬末春初兩個時節(jié)，這與空氣中污染物數(shù)量與潮濕情況直接相關(guān)。秋天多霧，尤其在凌晨期間容易產(chǎn)生過多潮氣，使灰塵附著在接觸網(wǎng)設(shè)備上[4]。冬末，雨雪情況減少，此時多為大風(fēng)天氣，灰塵、雜物混著在空氣中，成為污閃發(fā)生頻率較高的時節(jié)。對此，各地區(qū)應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況采取不同的污閃防治措施。例如，在靠近北方地區(qū)，可以通過增加絕緣子的爬電距離，提高絕緣水平。此外，維護(hù)人員應(yīng)當(dāng)及時對絕緣子進(jìn)行清掃，通過定期清潔減少污閃發(fā)生的機(jī)率。在后期維護(hù)中可以針對重點污閃易發(fā)區(qū)涂抹防污涂料，像有機(jī)硅、石蠟等材料都可以起到防塵作用。

4.3 接觸網(wǎng)異物源預(yù)防措施

由于鐵路牽引供電接觸網(wǎng)建設(shè)是隨鐵路建設(shè)而架設(shè)的，因此在沿線建設(shè)過程中不可避免的會面臨各種異物源，這使得接觸網(wǎng)運行環(huán)境中始終面臨不可控的風(fēng)險。對此，設(shè)備管理單位應(yīng)加強(qiáng)對當(dāng)?shù)亟佑|網(wǎng)設(shè)備的巡視和管理，建立詳細(xì)準(zhǔn)確的臺賬，提前預(yù)防異物源干擾問題的產(chǎn)生。對于鐵路單位無法解決和控制的異物源應(yīng)積極尋求地方政府的協(xié)助。

當(dāng)異物已經(jīng)出現(xiàn)在接觸網(wǎng)設(shè)備上時，需要供電設(shè)備管理單位立刻采取應(yīng)急措施。當(dāng)較小異物在接觸網(wǎng)設(shè)備上漂浮或者簡單纏繞時，工作人員可以在線路封鎖狀態(tài)下，利用絕緣工具清除異物；而當(dāng)異物與接觸網(wǎng)設(shè)備嚴(yán)重纏繞或異物長大時，則需要進(jìn)行停電、封鎖線路處理。

4.4 鐵路上跨橋、危樹風(fēng)險預(yù)防措施

做好設(shè)計源頭管理。在建設(shè)上跨鐵路的各類橋梁時應(yīng)避免在橋梁外側(cè)懸掛各類附屬物，從源頭上做好卡控。對于必須設(shè)置的防拋網(wǎng)則應(yīng)選擇耐腐蝕、制作工藝優(yōu)良的材質(zhì)，延長使用壽命。

鐵路危樹的風(fēng)險消除。隨著鄰近鐵路發(fā)生倒樹影響供電和列車運行事件的增多，鐵路在建設(shè)初期即增加了對危樹等外部環(huán)境的排查和治理。徹底解決危樹隱患必須從設(shè)計和施工源頭進(jìn)行防范，如：在建設(shè)征地時應(yīng)考慮對倒伏范圍內(nèi)的樹木進(jìn)行清除。對既有歷史原因形成的危樹隱患，鐵路局和地方政府形成處理的聯(lián)動協(xié)調(diào)機(jī)制，制定費用支出原則等，共同預(yù)防倒樹發(fā)生。

5 結(jié)束語

總之接觸網(wǎng)設(shè)備是保證牽引供電系統(tǒng)維持正常運作的關(guān)鍵設(shè)備，要保證接觸網(wǎng)設(shè)備的正常運行，就必須做好供電設(shè)備運行環(huán)境安全風(fēng)險管理。對于電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)而言，接觸網(wǎng)設(shè)備運行環(huán)境中存在的風(fēng)險問題必須重視，未來相關(guān)管理人員應(yīng)當(dāng)繼續(xù)加強(qiáng)對接觸網(wǎng)建設(shè)技術(shù)、接觸網(wǎng)絕緣子污閃防治、接觸網(wǎng)異物源等外部環(huán)境隱患預(yù)防等內(nèi)容的研究，為接觸網(wǎng)設(shè)備創(chuàng)造安全、穩(wěn)定的外部運行環(huán)境，促進(jìn)牽引供電系統(tǒng)的安全、可靠運行。

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