試析接觸軌供電對(duì)地鐵運(yùn)營(yíng)的影響

楊嘉

摘 要：本文主要分析了接觸軌供電方式中的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，并且闡述了接觸軌供電方式對(duì)地鐵運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生的負(fù)面影響，然后提出了相應(yīng)的措施，以期促進(jìn)地鐵的順利運(yùn)營(yíng)。

關(guān)鍵詞：接觸軌供電;地鐵運(yùn)營(yíng);負(fù)面影響;措施;

1概述

接觸軌通常指沿走行軌設(shè)置且能夠?yàn)榱熊?chē)提供電能支持的特殊輸電系統(tǒng)，這也是一種較為常見(jiàn)的接觸網(wǎng)形式，人們也將其稱(chēng)為第三軌。接觸軌功能與架空接觸網(wǎng)具有較高的相似度，都是通過(guò)電動(dòng)車(chē)組集電靴與之接觸后，便可接受其所提供的電能。

在我國(guó)，接觸軌供電方式最早應(yīng)用于1965年北京建造的第一條地鐵線(xiàn)。伴隨著我國(guó)地鐵建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，接觸軌技術(shù)也走過(guò)了40多年的發(fā)展歷程。這期間接觸軌技術(shù)不斷發(fā)展，其主要表現(xiàn)為：安裝方式由以上部接觸授流方式為主導(dǎo)發(fā)展成上部接觸授流方式與下部接觸授流方式并存，導(dǎo)電軌由低碳鋼材料發(fā)展成鋼鋁復(fù)合材料;防護(hù)罩及支架由木板材料發(fā)展成玻璃鋼材料;絕緣子材料除電瓷外，還開(kāi)發(fā)出環(huán)氧樹(shù)脂材料及硅橡膠材料。相應(yīng)地，一些施工安裝方法也有所改進(jìn)。無(wú)錫地鐵的接觸軌系統(tǒng)采用直流1500V的電壓等級(jí)，以下部接觸受流的方式安裝。這里需要注意的是，由于采用接觸軌供電方式，為了區(qū)間人員疏散安全，還設(shè)計(jì)了疏散平臺(tái)，保證人員疏散時(shí)的安全。

2接觸軌供電對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響

接觸軌供電對(duì)地鐵運(yùn)營(yíng)有著十分顯著的影響，因此在地鐵運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中，工作人員應(yīng)正確認(rèn)識(shí)接觸軌供電的作用和影響，進(jìn)而更好地保證地鐵的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

當(dāng)列車(chē)出現(xiàn)故障或由于其他因素出現(xiàn)線(xiàn)路中斷問(wèn)題時(shí)，工作人員需合理借助線(xiàn)路運(yùn)行中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，以較快的速度組織小交路等多種降級(jí)運(yùn)營(yíng)模式，保證客運(yùn)服務(wù)的順利進(jìn)行，從而打破列車(chē)故障對(duì)線(xiàn)路運(yùn)行的負(fù)面影響。但是由于線(xiàn)路運(yùn)行的過(guò)程中采用接觸軌供電的方式，所以，一旦區(qū)間設(shè)備發(fā)生故障，必須在接觸軌停電并掛好地線(xiàn)后進(jìn)行處置。

以道岔故障為例，處理道岔故障時(shí)，要先嚴(yán)格按照要求引導(dǎo)車(chē)站人員在故障道岔中的操作員工作站工作，以最快的速度回復(fù)操作。如無(wú)法恢復(fù)至正常狀態(tài)，則現(xiàn)場(chǎng)需以人工方式將道岔固定在指定位置，之后方可指揮列車(chē)通過(guò)故障道岔。但是在副道岔鉤鎖道岔的過(guò)程中，需先做好停電掛地線(xiàn)處理，這需要耗費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間。如某一道岔出現(xiàn)短閃故障，則車(chē)站人員也可及時(shí)轉(zhuǎn)換道岔，車(chē)站人員2次轉(zhuǎn)換道岔后，如故障依然存在，則應(yīng)及時(shí)通知車(chē)站現(xiàn)場(chǎng)人工辦理列車(chē)進(jìn)路手續(xù)。

處理時(shí)，先要組織列車(chē)收靴待令，命令鉤鎖人員做好準(zhǔn)備工作。列車(chē)收靴后，電調(diào)也要及時(shí)停電，停電后接觸軌供電人員應(yīng)將下線(xiàn)路實(shí)施掛地線(xiàn)處理。完成掛地線(xiàn)處理后，再鉤鎖道岔。此后再按照要求拆地線(xiàn)，送電。送電后再組織列車(chē)升靴，恢復(fù)正常通車(chē)。

若接觸軌供電人員在掛地線(xiàn)地點(diǎn)待令時(shí)，則其時(shí)間至少為半個(gè)小時(shí)。如現(xiàn)場(chǎng)并無(wú)接觸軌供電人員，則在處理故障時(shí)，準(zhǔn)備時(shí)間需要半小時(shí)。從上可以看出，共耗時(shí)近一個(gè)小時(shí)，該時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。因此，在線(xiàn)路運(yùn)行的過(guò)程中，在道岔中加設(shè)了勾鎖器，以期能夠?qū)⒌啦硪苿?dòng)至正線(xiàn)位。若發(fā)生道岔信號(hào)故障，則不會(huì)影響車(chē)行安全，保證車(chē)輛的安全運(yùn)營(yíng)，同時(shí)也可有效減輕故障對(duì)車(chē)輛運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生的負(fù)面影響。但是加設(shè)勾鎖器后，部分道岔口的存車(chē)線(xiàn)和渡線(xiàn)無(wú)法充分發(fā)揮自身的作用和價(jià)值，在運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中，行調(diào)也不能充分利用輔助線(xiàn)調(diào)整小交路行車(chē)調(diào)整。

線(xiàn)路綜合分析后發(fā)現(xiàn)，道岔當(dāng)中出現(xiàn)了諸多的問(wèn)題，如線(xiàn)路上無(wú)能夠用以調(diào)整行車(chē)的渡線(xiàn)，沒(méi)有用以存放故障車(chē)輛的存車(chē)線(xiàn)。如在線(xiàn)路中間的上下行正線(xiàn)上搶修故障或出現(xiàn)其他故障時(shí)，則其他線(xiàn)路無(wú)法及時(shí)組織小交路行車(chē)，只能采用低效的單線(xiàn)雙向行車(chē)或道路公交接駁的方式。

下文假設(shè)石基站下行列車(chē)故障需要救援，對(duì)石基站存車(chē)線(xiàn)能夠利用和不能利用兩種情況下，對(duì)行車(chē)的影響，設(shè)定時(shí)間t。如存車(chē)線(xiàn)能夠利用，則t=救援時(shí)間+推進(jìn)時(shí)間+解鉤時(shí)間。

其中，救援的時(shí)間通常為15-20分鐘，推進(jìn)的時(shí)間通常為1分鐘，解鉤的時(shí)間為2分鐘。因此，救援影響的時(shí)間通常為18-23分鐘。如存車(chē)線(xiàn)不能利用，則救援時(shí)間和解鉤時(shí)間并未發(fā)生變化。但是在這種狀態(tài)下，救援車(chē)需要將故障列車(chē)推入道岔的折返線(xiàn)上，兩站相距16km，救援推進(jìn)的速度為30km/h。則推進(jìn)的時(shí)間需要32分鐘，救援影響的總時(shí)長(zhǎng)應(yīng)為49-54min。從上可以看出，列車(chē)延誤的時(shí)間較長(zhǎng)，所以正線(xiàn)加裝勾鎖器會(huì)使線(xiàn)路的活性受到較大的影響，并且也會(huì)影響故障的處理。

3解決方案

接觸軌供電方式既有十分明顯的優(yōu)勢(shì)，又有十分顯著的不足，為了將接觸軌供電對(duì)地鐵運(yùn)營(yíng)的影響降到最低，相關(guān)人員需要積極采取有效的控制措施。

3.1優(yōu)化接觸軌設(shè)計(jì)

在處理的過(guò)程中，工作人員要重建道岔，站臺(tái)下軌行區(qū)等多個(gè)關(guān)鍵位置的接觸軌，從而保證其能夠滿(mǎn)足安全距離的要求。雖然該方案實(shí)行的過(guò)程中需要消耗較長(zhǎng)的時(shí)間，而且也需要投入較高的成本，但是其效果較好，可有效解決上述問(wèn)題。在新建地鐵線(xiàn)路中，需將線(xiàn)路關(guān)鍵部位與接觸軌之間的距離作為重要的因素，從而合理把控處理過(guò)程中的關(guān)鍵內(nèi)容，避免日后運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中出現(xiàn)故障。

3.2加裝自動(dòng)接地刀閘

因指派掛地線(xiàn)人員駐站，需要耗費(fèi)大量人工，所以引進(jìn)遠(yuǎn)程自動(dòng)掛地線(xiàn)裝置。若需要停電，可以遠(yuǎn)程自動(dòng)掛地線(xiàn)裝置及時(shí)將接觸軌接地，無(wú)需人工掛地線(xiàn)，這就有效提高了處理的效率，節(jié)約人工成本。

3.3優(yōu)化應(yīng)急處置流程

以上面提到的道岔故障為例，一旦遠(yuǎn)程操作失敗，就需要人員就地操作。無(wú)錫地鐵在流程上規(guī)定，人工手搖道岔是帶電作業(yè)，必須兩人同時(shí)進(jìn)行，人員進(jìn)入軌行區(qū)，穿戴好絕緣鞋、安全帽、熒光衣和絕緣手套，在進(jìn)入軌行區(qū)必須按照安全走形路線(xiàn)行進(jìn)。到達(dá)指定的安全地點(diǎn)再進(jìn)行作業(yè)。

4.結(jié)語(yǔ)

總之，接觸網(wǎng)供電是一種十分成熟的列車(chē)供電方式，鐵路和很多地鐵列車(chē)普遍應(yīng)用此法。該技術(shù)的成熟度較高，通常不會(huì)影響到地鐵的運(yùn)營(yíng)，但是其建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)需要的費(fèi)用較高，容易發(fā)生系統(tǒng)故障。接觸軌供電的優(yōu)勢(shì)在于運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低，不容易發(fā)生故障，所以我們還需對(duì)接觸軌供電對(duì)地鐵運(yùn)營(yíng)的影響進(jìn)行重視并加強(qiáng)研究。

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