国家能源集团准能大准铁路公司供电段技术科内蒙古自治区呼和浩特市010300
摘要:分析了接触网检修的必要性,周期修模式及面临的矛盾,大准铁路接触网检修现状,状态修的特点及实施状态修的科技保障
关键词:周期修状态修科技保障
概述
电气化铁路接触网设备沿线露天布置,其结构、零件等必然受到自然条件变化的影响,加上电力机车受电弓沿接触线高速度摩擦,使接触网始终处于振动、摩擦、电热及构件本身物理变化的影响之中,技术状态极易发生变化;在无备用的情况下,一旦某一部件损坏或故障,将对铁路运输秩序造成很大影响。根据接触网运行维修“预防为主,重检慎修”的方针,必须确定接触网的修制,确保接触网运行品质和安全可靠性。
神华准能大准铁路东起山西省大同市燕庄站,横跨山西、内蒙古两省区,正线全长264公里。1997年11月电气化全线开通,是全国首条开行万吨重载列车的单线铁路。2014年6月点岱沟—九苏木区段二线建成后,双线区段运输能力达到2.3亿吨,九苏木—燕庄单线区段运输能力达到8500万吨。
大准铁路地处华北地区,线路条件复杂,线路限制坡度为:上行4‰,下行9‰,最小曲线半径400m。春季风沙较大且频繁,冬季温度低且时间长,温差变化大,接触网设备的故障率较高。因此,接触网安全运行受到很大威胁和影响,对接触网的供电安全可靠性和系统性维修提出了更高的要求。
一、接触网周期修维护模式及面临的困难
电气化铁路在国内投入使用50多年以来,接触网检修存在两种检修维护模式,分别为周期修检修和状态修。40多年以来,我国一直沿用的是周期修程制,强调接触网设备严格按照周期进行检修,即按时间周期及项目内容,定时进行循回检修。
这样的周期修、工艺修等方式,往往造成维修工作量大、可靠性差、功效低,最终导致设备严重失修、质量下降威胁供电安全;另一方面是接触网工区维修管辖范围小,占用资源多,不能及时反应接触网的技术状态。
随着电气化铁路的飞速发展,运输和检修的矛盾越来越显现和突出,检修天窗的数量在大运能条件下被逐步挤压,检修的天窗时间也大大压缩,周期修的检修模式越来越不适应发展的要求,天窗修制改革势在必行。因此,根据国外的先进运行检修经验和国内逐步改革的检修模式,不建议接触网故障后进行系统维修和周期修,因为接触网没有冗余布置,每个故障都不可避免地导致列车运行的中断,改革推行状态修及预防性检测、重检慎修,由周期修逐步向状态修过渡是必然趋势。
二、大准铁路接触网检修现状
从1997年大准电气化开通以来,接触网检修一直采用周期修加平推检修。当时铁路运输能力较低,检修天窗较多,接触网设备出力不足。隔日一个天窗,使接触网设备有了一个每年一次的平推检修,大大提高了接触网的检修质量。
当2010年运力达到7000万吨的时候,作为一条单线电气化铁路,运输能力早已经在饱和状态,接触网设备在超负荷运行,接触网检修时间、空间和周期已经非常困难。
从2005年开始逐年进行扩能改造,2014年点岱沟—九苏木区段(163km)二线建成。接触网工区管辖的设备越来越多(复线区段设备是原来的2倍,但人员、机具缺没有增加),随着铁路运输能力的逐年猛增,天窗却逐年减少,接触网设备面临失修的局面。
针对这种现状,我们提出了“周期检测、状态维修”的接触网检修办法,力争从计划修、周期修和状态修相结合的检修方式向状态修过渡。
随着扩能改造和增二线施工步伐的加快,大准铁路每年进行春季和秋季两次集中会战,我们利用两次会战要完成所有周期修设备的检修工作,已经很困难,其他设备的平推检修更是难上加难。根据实际运行和检修情况分析,各工区要严格按照平推检修的标准对管内设备全部平推一遍需要2-3年的时间,天窗时间和数量的减少使得每年两次周期修设备的检修也达不到技术要求,这也是经常发生电力机车“脱网装置”动作的主要原因。
近几年来根据“周期检测、状态维修”的要求,我们配备了目前国内运用比较成熟、性能良好的接触网激光测量仪,加大非天窗条件下主要设备如线岔、锚段关节、导高、拉出值、分段、分相等的周期检测工作,建立了周期巡视、检测、信息反馈、检修和处理记录,利用接触网检测车每月一次的接触网检测,有针对性的进行设备检修和缺陷处理,使接触网的运行状态得到了适当改善。
为有效解决接触网“天窗”与铁路运输的矛盾,使接触网能始终保持应有的技术状态,加大预防性检测手段,逐步向接触网状态修过渡是适应铁路发展的方向和必然趋势。
三、状态修的特点及实施状态修需要解决的问题
状态修是一种按设备状态进行的维护与检测,是一种预测性的检修。它是根据对接触网设备的检测、统计、分析,诊断出设备的劣化程度,找出相应的原因,进行针对性的检修。同时又根据设备的使用年限,在达到使用寿命终极前进行一次性的更换,实行寿命管理。
状态修与周期修的区别是:状态修是在设备处于标准运行状态下,不进行定时、定期的维护性检修,而是采用“巡视检查、定期测量、检测车动态检查、缺陷处理”的方式,来对接触网实施相应的管理。同周期修一样的是,它具有一套更加详细的规章、制度、标准、办法及管理措施来作为状态修的保障。因此,状态修的特点是:①有计划的进行检测;②按科学的标准进行评估;③有针对性的进行维护;④有目的性地进行状态管理。
实施状态修的优点是:通过对设备的检测分析,减少不必要的重复修和盲目修,可有效节约人力、物力、财力,从而可以大幅度提高铁路运输能力,降低铁路运输成本。由于检修占用的时间和空间减少了,而且周期检测很多项目可以用绝缘工具、仪器、检测车等在带电情况下检修检测,节约了很多停电时间,这样能大大缓和检修“天窗”与运输争时间、争空间的矛盾。
总之,实施状态修除需要建立科学的接触网检修制度和管理机制,还要对从事接触网的专业人员进行拔高培训,结合互联网建立接触网大数据,从大数据分析为接触网状态修提供科学、精准依据,从而实现接触网设备的寿命管理。要真正实现状态修,还有一段改革的路要走,还需要我们做大量的工作。
大准铁路接触网的修制正在从周期修向状态修过渡,但要真正实现状态修还要进行一段时间的实践和探索研究,要做好有关状态修的一系列工作,完善、制定相应的管理标准和制度。
在周期修过渡到状态修改革前要解决好以下问题:
1.制定科学的限界值标准。
包括制定设备寿命终极的限界值标准及设备标准、运行状态的参数标准值。
2.建立完善的检测手段及制度。
包括设备的状态检查、功能检查、非常规检查、全面检查,以及检查周期等相应的管理制度。
3.实施严格的技术维护措施。即严格按照相应设备技术标准进行相应的检修,使设备达到和恢复既有功能及标准。
4.实行相应的寿命极限管理,在设备达到寿命极限及相应的限界值标准后,进行一次性更换。
四、实施状态修的科技保障
实施状态修的科技创新必不可少,不仅要研究适合大准铁路实际的接触网状态修模式和检修方法,还要充分发挥科技驱动,为实施状态修保驾护航。
为早日实施接触网状态修,根据大准铁路接触网现状,我们建议运用高科技设备来保障。
1.引进车载接触网运行状态检测装置(3C系统)
3C系统安装于机车上,实现架空接触网几何参数及弓网燃弧实时、动态检测,可快速有效的发现弓网状态异常及弓网燃弧状态,可实时提供缺陷位置、缺陷种类、故障等级等相关信息报告,从而有效地指导各工区快速对弓网关系进行维护。为接触网提供精准的故障和需要检修的位置。
2.引进接触网悬挂状态检测装置(4C系统)
4C系统安装在接触网作业车或检测车车顶,主要对接触网悬挂状态进行多方位、高清晰照片拍摄。通过对照片的分析和检测数据的识别,发现接触网缺陷,形成维修建议,指导接触网故障隐患的消缺。目前已能对11种接触网关键零部件故障进行自动识别,能及时检查到人工无法巡视到的缺陷。
3.引进DPT型接触网三平台检修作业车
可以解决站场软横跨上下部固定绳、供电线、加强线、回流线等的检修;部分装煤筒附近绝缘污染的供电线绝缘子的清扫、更换、检修等;解决天窗少,部分设备存在失修情况。
4.研究考虑引进JJC型接触网检修作业车
满足天窗修、集中修及平推检修的需求,具有效率高、成本低、安全性高的优点。它的投入使用,不但能改变目前的检修作业模式,更将会带动接触网供电系统管理模式的变革。
参考文献:
[1]张道俊《接触网运营检修与管理》北京中国铁道出版社2006.5
[2]吉鹏霄《接触网》北京化学工业出版社2006.7
作者简介:黄玉章男工程师国家能源集团准能大准铁路公司供电段技术科