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[供电学刊] 高速铁路接触网步行巡视中相似设备与部件的辨识要点及风险控制

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高速铁路接触网步行巡视中相似设备与部件的辨识要点及风险控制

摘要

高速铁路接触网步行巡视是发现设备缺陷与外部环境隐患的基础性手段,而巡视质量在很大程度上取决于作业人员对相似设备与部件的准确辨识能力。本文以接触网步行巡视标准化作业流程为分析框架,围绕巡视中容易混淆的线索类别、补偿装置、绝缘部件、电连接装置及开关接地设备等对象,梳理其结构特征、安装位置与功能差异,分析辨识错误可能引发的安全风险,并提出以标准化检查顺序、关键特征比对和记录核验为抓手的风险控制措施。研究认为,将相似设备与部件辨析嵌入巡视作业指导书和岗位培训,是提升巡视有效性的关键环节。本文结论与建议均基于所提供的作业指导书及配套学习资料,涉及现场执行时仍须以现行有效规章和调度命令为准。

关键词

接触网;步行巡视;相似设备辨识;安全风险控制;高速铁路

一、引言

高速铁路接触网是动车组运行的唯一动力来源,其设备状态直接关系到行车安全。接触网系统由接触悬挂、支持装置、定位装置、补偿装置、电连接装置、绝缘部件、接地装置及开关设备等组成,各部分均需通过巡视检查进行状态确认。在各类巡视方式中,步行巡视以其对设备细节和外部环境的近距离观察优势,成为发现线索散断股、支柱锈蚀、补偿装置卡滞、绝缘子破损及外部环境侵限等问题的重要手段。

然而,接触网设备种类繁多,部分设备在外观、安装位置或功能上高度相似,巡视人员在快速行走和有限观察时间内容易发生辨识混淆。例如,承力索与供电线同属线索类设备但功能不同,硅橡胶绝缘子与棒式绝缘子结构差异明显但安装位置可能相邻,棘轮补偿装置与滑轮补偿装置外观相近但工作原理不同,隔离开关与负荷开关操作要求各异。辨识错误轻则导致缺陷记录不准、漏检错判,重则可能引发错误操作、扩大故障范围,甚至危及作业人员人身安全。

本文以高速铁路接触网步行巡视标准化作业流程为对象,聚焦巡视中相似设备与部件的辨析问题,分析其辨识要点与安全风险,并提出相应的控制措施。全文依据所提供的作业指导书及配套学习资料展开,不涉及资料未提供的具体数据和案例。

二、步行巡视的标准化作业框架与检查项目

(一)人员配置与作业条件

按照作业指导书要求,步行巡视每组不少于2人,其中1人的安全等级不低于三级。巡视人员需携带个人工具、望远镜和通讯工具,夜间及隧道巡视还需配备充足的照明灯具。通讯方面,资料明确要求携带GSM-R手持终端,用于与车站值班员、工作领导人及供电调度保持联络。

从作业范围看,步行巡视分为防护网内巡视和网外步行巡视两类。防护网内巡视主要针对栅栏封闭区段内的接触网设备,包括正线、站线、联络线等;网外步行巡视主要针对栅栏外的供电线路、正馈线、保护线、架空地线、隧道口及周边环境。两类巡视的对象不同,涉及相似设备辨析的侧重点也有所差异。

(二)十项主要检查项目

作业指导书将步行巡视的主要检查项目归纳为十项,构成巡视的基本框架:

一是线索状态,检查承力索、供电线、正馈线、回流线、架空地线、保护线、加强线等有无散股、断股,驰度是否满足要求。二是支柱与基础,检查支柱有无锈蚀、变形,下锚拉线受力状态和防腐是否良好,支柱及拉线基础有无积水、下沉和破损。三是接触悬挂与支撑装置,检查接触悬挂和支撑装置状态是否正常,线岔限制管有无卡滞,吸上线及综合贯通地线连接状态是否良好。四是补偿装置,检查补偿装置有无损坏、动作是否灵活,补偿绳有无断股、锈蚀、跳槽现象,a值、b值、坠砣块数是否符合规定。五是电连接器,检查各类电连接线是否按规定安装、有无损坏、驰度是否符合要求。六是接地与开关设备,检查避雷器脱离器、计数器及接地装置是否良好,隔离开关状态及操作机构是否正常和加锁。七是分段绝缘器,检查绝缘部件有无破损和闪络现象,吊索有无烧伤断股。八是标志与防护设施,检查接触网各种标志是否齐全完整。九是外部环境,检查隧道口植物藤蔓、树竹、上跨缆线及建筑物等是否影响运行安全。十是电缆与绝缘子,检查电缆及附属设施状态,绝缘子是否破损、脏污或放电烧伤。

上述十项检查项目中,多项涉及相似设备与部件的辨识问题。线索状态检查要求区分六种以上不同功能的线索;补偿装置检查要求识别不同类型的补偿结构;电连接器检查要求区分上网电连接线、开关引线、避雷器引线、股道电连接线、锚段关节及线岔电连接线;接地与开关设备检查要求区分隔离开关、避雷器及其附属装置;电缆与绝缘子检查要求区分不同材质和结构的绝缘部件。可以说,相似设备辨析贯穿步行巡视的全过程。

三、相似设备与部件的辨识要点

(一)线索类设备的辨识

接触网系统中承担不同功能的线索在外观上具有一定相似性,但安装位置、截面形状和连接方式存在差异。巡视中需要重点区分以下几类:

承力索与供电线。承力索是接触悬挂的组成部分,用于承载接触线的重量并通过吊弦与接触线连接,通常沿线路方向架设于接触线上方;供电线则是从牵引变电所向接触网输送电能的线路,一般沿铁路线路外侧或上方架设。两者均为线状设备,但承力索属于接触悬挂系统,供电线属于馈电系统,巡视时需根据其在线路中的位置关系进行判断。

正馈线与保护线。在自耦变压器供电方式下,正馈线与接触网配合构成供电回路,保护线则用于故障时提供回流路径并兼作屏蔽线。两者外观相近,但正馈线通常与接触线、承力索平行架设,保护线多沿支柱外侧或下部敷设。网外步行巡视中,正馈线和保护线是重点检查对象,辨识错误可能导致缺陷记录张冠李戴。

回流线与架空地线。回流线用于将牵引回流引回变电所,架空地线用于防雷保护,两者均为架空敷设的线状设备。回流线一般与接触网同杆架设或单独架设,架空地线通常架设于支柱顶部。巡视时需注意区分两者的连接方式和接地状态。

加强线。加强线用于在特定区段增强接触网的载流能力,一般与接触悬挂并联架设,外观与供电线相近。辨识时需结合其连接位置和走向进行判断。

上述线索类设备的共同特点是均为线状导体,远距离观察时难以直接区分。巡视人员应结合设备所在位置、架设高度、连接对象和走向进行综合判断,必要时使用望远镜观察线夹类型和连接方式。

(二)绝缘部件的辨识

绝缘部件是接触网系统中外观相似度较高的一类设备。作业指导书和配套资料涉及的绝缘部件主要包括硅橡胶绝缘子和棒式绝缘子。

硅橡胶绝缘子以硅橡胶为伞裙材料,具有较好的耐污性能和抗冲击性能,在高速铁路接触网中应用广泛。配套资料列出的硅橡胶绝缘子型号包括FQXS-25/100738UH和FQX-25/100738UH两种,前者用于接触线悬挂,后者用于承力索悬挂。两种型号外观相似,但额定机械负荷和连接方式存在差异,巡视时需注意区分其安装位置。

棒式绝缘子(QBZ2型)为瓷质或玻璃钢材质,结构上与硅橡胶绝缘子差异较大,但在远距离观察时,其安装位置可能与硅橡胶绝缘子相邻,容易造成混淆。巡视中检查绝缘子是否破损、脏污或放电烧伤时,应首先确认绝缘子的类型,再针对不同类型的特点进行检查。硅橡胶绝缘子重点关注伞裙是否开裂、老化,棒式绝缘子重点关注瓷件是否破损、釉面是否放电烧伤。

此外,分段绝缘器的绝缘部件与普通绝缘子在外观上也有相似之处,但分段绝缘器用于接触线的电气分段,其绝缘部件承受的电气负荷和机械负荷与普通绝缘子不同。巡视中检查分段绝缘器时,应重点关注绝缘部件有无破损和闪络现象,吊索有无烧伤断股,吊索调节螺栓状态是否良好。

(三)补偿装置的辨识

补偿装置用于自动调整接触线和承力索的张力,是接触网系统中的关键设备。作业指导书要求检查补偿装置有无损坏、动作是否灵活,补偿绳有无断股、锈蚀、跳槽现象,a值、b值、坠砣块数是否符合规定。

配套资料涉及的补偿装置包括接触线棘轮补偿装置和承力索棘轮补偿装置。两种装置的工作原理相同,但安装对象不同,分别用于接触线和承力索的张力补偿。棘轮补偿装置与传统的滑轮补偿装置在外观上存在明显差异,棘轮装置具有较大的棘轮结构,滑轮装置则以滑轮组为主。巡视中辨识补偿装置类型时,应首先确认其安装位置和补偿对象,再检查棘轮或滑轮的工作状态。

补偿装置的a值和b值是反映其工作状态的重要参数。a值指坠砣杆底部至地面或基础面的距离,b值指补偿绳在棘轮或滑轮上的剩余工作圈数对应的长度。巡视中需确认a值、b值是否符合规定,坠砣块数是否符合设计要求。若补偿装置类型辨识错误,可能导致对a值、b值是否合格的判断出现偏差。

(四)电连接装置的辨识

电连接装置用于实现接触网各部分之间的电气连接,配套资料涉及的类别包括接触线电连接线夹和承力索电连接线夹。两种线夹分别用于接触线和承力索上的电连接,结构上存在差异,安装位置也不同。

作业指导书要求检查上网电连接线、开关引线、避雷器引线、股道电连接线、锚段关节及线岔电连接线是否按规定安装,有无损坏,驰度是否符合要求。上述各类电连接线的功能不同,但在外观上均为线状导体,巡视时需结合其连接对象和走向进行区分。

上网电连接线用于将供电线与接触网连接,是牵引电流进入接触网的关键通道;开关引线用于连接隔离开关与接触网;避雷器引线用于连接避雷器与接触网;股道电连接线用于实现相邻股道接触网之间的电气连接;锚段关节及线岔电连接线用于实现锚段之间或线岔处的电气连接。巡视中辨识电连接线类型时,应重点关注其连接位置和连接对象,检查线夹是否安装牢固、有无松动和过热痕迹。

(五)开关与接地设备的辨识

作业指导书要求检查隔离开关状态是否正常,操作机构是否正常和加锁,接地装置是否良好。配套资料涉及的开关设备主要为隔离开关,接地设备包括避雷器的脱离器、计数器以及接地装置。

隔离开关与负荷开关在外观上具有一定相似性,但功能不同。隔离开关用于在无负荷情况下分断电路,负荷开关用于在带负荷情况下分断电路。接触网系统中使用的隔离开关一般为户外高压隔离开关,巡视时需检查其分合闸位置、操作机构状态和加锁情况。

避雷器的脱离器和计数器是避雷器的附属装置。脱离器在避雷器故障时自动脱离电路,计数器用于记录避雷器动作次数。两者均安装于避雷器附近,外观较小,巡视时需仔细辨认。接地装置包括接地极、接地引下线等,用于将接触网设备与大地连接,巡视时需检查接地连接是否良好、有无锈蚀和松动。

四、相似设备辨识错误的安全风险分析

(一)线索辨识错误导致缺陷记录失真

线索类设备辨识错误是步行巡视中最常见的风险之一。承力索、供电线、正馈线、保护线、回流线、架空地线、加强线等线索在外观上具有相似性,若巡视人员将某一线索的缺陷记录为另一线索的缺陷,将直接影响后续检修工作的针对性和有效性。

例如,若将供电线的散股缺陷误记为承力索缺陷,检修人员可能按照承力索的检修标准进行处置,而供电线的实际缺陷未得到及时处理,存在缺陷扩大和故障发生的风险。反之,若将承力索的断股缺陷误记为供电线缺陷,则可能延误对接触悬挂系统的检修安排,影响弓网受流质量。

(二)绝缘部件辨识错误导致绝缘失效漏检

绝缘子破损、脏污和放电烧伤是巡视的重要检查项目。硅橡胶绝缘子与棒式绝缘子的检查重点不同,若巡视人员未能正确辨识绝缘子类型,可能遗漏特定类型的缺陷。

硅橡胶绝缘子的伞裙老化、开裂和表面爬电痕迹是常见缺陷,棒式绝缘子的瓷件破损和釉面放电烧伤是常见缺陷。两种绝缘子的缺陷表现形式不同,检查方法也有差异。若巡视人员将硅橡胶绝缘子误认为棒式绝缘子,可能仅关注瓷件状态而忽视伞裙老化问题;反之亦然。绝缘失效可能导致闪络、跳闸甚至绝缘子击穿等严重后果。

(三)补偿装置辨识错误导致张力状态误判

补偿装置的a值、b值和坠砣块数是反映接触网张力状态的重要参数。不同类型的补偿装置,其a值、b值的正常范围和坠砣块数的设计要求不同。若巡视人员将棘轮补偿装置误认为滑轮补偿装置,可能按照错误的判断标准评估补偿装置的工作状态。

补偿装置卡滞、补偿绳跳槽和锈蚀等缺陷若未能及时发现,可能导致接触线或承力索张力异常,影响弓网受流质量,严重时可能造成接触线断线等重大故障。

(四)电连接装置辨识错误导致电气连接隐患漏检

电连接线夹松动、电连接线驰度异常是巡视中需要重点关注的缺陷。不同类型的电连接线,其安装要求和检查标准存在差异。若巡视人员未能正确辨识电连接线类型,可能遗漏特定位置的电连接缺陷。

上网电连接线是牵引电流进入接触网的关键通道,若其连接状态不良,可能导致接触网供电中断。锚段关节及线岔电连接线若连接不良,可能导致锚段之间电位差增大,产生电弧烧损设备。

(五)开关与接地设备辨识错误导致操作风险

隔离开关操作机构状态和加锁情况是巡视检查的重要内容。若巡视人员将隔离开关误认为其他开关设备,可能忽视操作机构加锁状态的检查,存在误操作风险。接地装置连接不良若未被发现,可能影响故障时的接地保护功能,危及人身和设备安全。

五、以相似设备辨析为核心的风险控制措施

*** 付费内容 ***

参考资料

1. 高速铁路接触网步行巡视标准化作业指导书
2. 高速铁路接触网分段绝缘器主要故障及对策_纠偏3
3. 高铁接触网零件名称及用途

引用依据:
已审核知识库编号:KB-GD-8FDACB79、KB-GD-AABB81C2


资料使用说明:本文依据「铁道职培」APP(www.mlzp.cc)已审核知识库整理,仅供学习参考。涉及规章、技术参数和作业要求时,请务必以现行有效文件为准。本文在「铁道职培」APP论坛首轮发布,全文PDF可前往本站文库中心,按标题关键词搜索下载。
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