枢纽站改牵引回流不畅隐患整治探讨

枢纽站改牵引回流不畅隐患整治探讨

张龙

中国铁路乌鲁木齐局集团有限公司哈密供电段、新疆哈密市、839000

摘 要：吸上线是电气化铁路的重要导流设备，牵引电流多通过吸上线回到变电所。在枢纽站改中牵引回流通路设置往往被忽视，由于股道电路横向连接线和吸上线设置不合理会造成钢轨电压超高，给电务设备造成次生灾害，同时影响作业人员人身安全。本文以哈密东枢纽为例，针对哈密东Ⅲ场在站改后出现回流不畅，供电段组织人员现场勘查并制定整改方案，消除了现场安全隐患。探讨枢纽站改施工中吸上线设置标准，防范牵引回流不畅造成的设备运行安全以及人身安全隐患。

关键词：大型站场；吸上线设置；站改施工；标准研究。

1概述

哈密东Ⅲ场、Ⅱ场在2022年开展了站改作业，Ⅱ场其中六股道挂网，Ⅲ场增加了复式交分道岔。在2023年以来哈密东站Ⅲ场355#-373#DG多次出现红光带(图1)，现场检查绝缘节夹板有烧损，工务作业人员在处置过程中反馈钢轨带电，电务人员在测试钢轨电压时钢轨出现“打火”现象。供电段高度重视，组织技术人员联合电务部门共同现场勘查，从施工设计、施工质量方面检查排除了未按图施工因素，采用电能质量测试仪，不间断对钢轨电压进行了监测，发现轨道电路绝缘节处钢轨电压70V左右，同时与机车运行情况有直接关系，通过摸排站场牵引回流图发现供电吸上线和轨道横联线设置存在缺陷，导致牵引回流在复式交分道岔绝缘节处存在迂回现象，造成绝缘节处钢轨存在压差，供电段组织人员现场勘查并制定整改方案，消除了现场安全隐患。

图 1 现场轨道电路图

2.调查情况

2.1哈密东扩能改造工程情况

2.1.1接触网改建范围：

哈密东调车场Ⅱ19-24 道东侧咽喉挂网、对调车场至上行场间新建的联络线挂网，以及由此引起的上行场既有接触网的改建，哈密东扩能改造接触网设备均按设计完成施工。

本次红光带出现在355#-373#DG，此位置所处的复式交分道岔是2023年1月份哈密东扩能改造新安装开通的道岔。在此之前，2013年兰新线电气化铁路开通至2023年哈密东站扩能改造开通运行期间此处钢轨绝缘均未发生问题。

2.1.2供电方式:

新建哈密东二场Ⅱ19-24 道为直接供电方式，供电臂为哈密东F2。

哈密东站三场Ⅰ道为AT供电方式，供电臂哈密南V3；哈密东三场Ⅱ-12道为带回流线的直接供电方式，供电臂为哈密东F2。

2.2电力设备情况

此处无电力电缆穿越轨道，电力电缆均采用电缆槽道从涵洞内穿越。

2.3所内数据情况

调阅9月8日19：58—21:00间哈密南牵引所轨回流和地回流数据，最大轨回流数据为460.35A，最大地回流数据为215.82A，所内牵引回流数据正常。

3.现场测试情况

3.1.开展模式

利用电能质量测试仪不间断测试钢轨电压，连续测试3小时以上，实时监测钢轨电压，测试完毕后分析测试仪后台记录的电压数值。

3.2.测量概况

试验日期：2023年09月19日

测量地点：哈密东三场机待3线，1152扼流变至土挡间线路

试验项目：钢轨轨道电压（即钢轨对地电压）

牵头部门：供电技术科

测试部门：变电车间、供电车间

配合部门：电务段、车务段

工具、材料：万用表（福禄克、UT206各1块）、电能质量测试仪、2.50mm2绝缘线40米、发电机、储能电源、接地靴、个人工具、对讲机

3.3.测试方法

图 2钢轨电压测试图示

（1）供电车间提报测试区段点外计划，提前在哈密东站三场登记，安排人员设置防护。

（2）测试组到达测试区段，与电务人员确认测试位置后，使用电能质量测试仪一端利用接地靴固定在钢轨上，另一端固定在53号接触网支柱接地极上，断开原接触网支柱接地。

（3）测试仪、发电机放在机待3线土挡后不得侵入机车限界。

（4）测试期间安排驻站联络员、测试人员记录列车经过情况，详细记录列车位置和具体时间。

3.4.组织安排

（1）哈密供电车间提报点外计划，安排5人，1人驻站防护，2人设置现场防护，2人负责测试设备与钢轨连接；变电车间1人，负责调试测试仪，调试正常后人员下道。

（2）供电车间安排驻站人员在运转室观察列车运行情况，现场安排人员1人准确记录列车径路和时间。

（3）连续测试三小时后拆除设备，技术科开展分析。

4.原因分析

4.1测试数据分析

图3绝缘节钢轨对地电压（小里程）

图4绝缘节钢轨对地电压（大里程）

供电段组织相关单位及测试人员对哈密东Ⅲ场355#-373#DG轨道电压进行测量，现场采用电能质量测试仪及发电机进行不间断测试，测试接地采用接触网支柱接地，接地电阻20欧，测试在烧损绝缘节两侧分别进行，第一步测试采用测量仪连接在9号绝缘节东端，连续测试2小时，钢轨对地电压最大电压79V。第二步测量仪连接在9号绝缘节西端，连续测试2小时，钢轨对地电压最大电压19V。

通过分析电力机车运行径路与电压幅值关系发现，一是机待3线、机待4线存在电力机车时钢轨电压有明显增加，二是9号绝缘节小里程方向牵引回流不畅，造成绝缘节存在50V左右电压差。

4.2牵引回流路径分析

图 5牵引回流图

现场检查发现哈密东Ⅲ场在站场西段进站信号处有一组吸上线，东端进站信号机处无信号机，与电务部门对接牵引回流路径，站场所有钢轨牵引回流（图5 中红色、蓝线箭头）由东端汇集到西端吸上线，在复式交分道岔绝缘节处形成迂回流通，是造成钢轨绝缘节处钢轨头存在压差的主要原因。

5.解决方案

5.1增加吸上线方案：在绝缘节附近增加吸上线，牵引回流就近上回流线。

一是在哈密东Ⅲ场东端进站信号机D301信号机扼流变处接引吸上线，就近接至保护线。

二是在哈密东Ⅲ场东端进站信号机D303信号机扼流变处接引吸上线，就近接至回流线。

5.2增加电气轨道横向连接线方案：复式交分道岔处回流通过横向连接线与正线轨道相连，使电流形成通路。

哈密东Ⅲ场超限绝缘（967）、调车信号机D321、D315处对应扼流变压器中性连接板间设置电气连接线。

6.效果验证

供电部门和电务部门按照解决方案联合实施，吸上线、电气连接线安装以后测试绝缘节处钢轨电压为0.6-1.1V，符合钢轨绝缘节处正常电压，整治方案实施后哈密东站Ⅲ场355#-373#DG“红光带”再未发生，整治方案取得效果。

7.结束语

枢纽站改中供电专业和电务专业各自开展设计，对轨道电路相互影响研判不到位，常常忽略站改对牵引回流通路的影响。部分股道挂网后机车保留多，机车调车作业频繁，牵引回流增大，电流在站场迂回流通容易造成不畅，产生电位差，影响电务设备安全运行。因此，站场改造要充分考虑吸上线设置和轨道横联线增设问题，确保牵引回流畅通。

参考文献

[1] 于万聚 高速电气化铁路接触网[M] 西南交通大学出版社 2003 141-152

[2] 刘君清 . 铁路大型站场施工改造过渡供电方案优化 [J]. 中国铁路，2019(12)：91-96

[3]《普速铁路接触网运行维修规则》TD/GD115-2017