3、电气化铁路施工安全讲义

1电气化铁路施工安全讲义二O一四年二月2前言本讲义为电气化铁路施工安全。包括接触网大修、改造、扩建以及既有线电化改造施工。讲义中借鉴了沪杭线电化改造、侯月线扩容改造、洛张线电化改造、郑州局部分站改工程的经验教训。从接触网施工安全风险分析与控制、施工安全协议书、安全监管的重要环节、施工方案（尤其是过渡方案）、施工过程中的人身安全和行车安全卡控、对安全监管人员的要求、安全保障措施等方面进行重点讲解，希望学习者能得到启发，在实际工作中对施工安全各项事情要多想、多说、多督促，以求得保证施工过程中落实“行车不施工，施工不行车”的原则，落实安全就是企业的生命，就是效益的理念。二O一四年二月3第一章接触网基本结构第一节接触网基本结构4一、供电方式1.带回流线的直接供电方式（简称DN供电方式，或称直供＋回流方式）在接触网支柱上架有一条每隔一定距离与钢轨并联的回流线，如图1—10所示。这种供电方式取消了吸流变压器，保留了回流线。利用接触网与回流线之间的互感作用，使钢轨中的回流尽可能地由回流线流回牵引变电所。因而能基本排除接触网对邻近通讯电路的干扰。由于取消了吸流变压器，只保留了回流线，因此牵引阻抗比直接供电方式低一点，供电性能好一些，供电可靠性增强，造价也比吸回方式低。目前，这种供电方式在我国电气化铁路上得到了广泛采用。图1—10带回流线的直接供电方式1—牵引变电所2—接触网（T）3—回流线（NF）4—机车5—钢轨（R）2.自耦变压器供电方式（简称AT供电方式）它既能有效地减轻牵引网对通信网的干扰，又能适应高速、大功率电力机车运行，故近年来，在我国得到了迅速发展。这种供电方式是每隔10Km左右在接触网与正馈线之间并联接入一台自耦变压器，绕组的中点与钢轨相联。自耦变压器将牵引网的供电电压提高一倍，而供给电力机车的电压为25KV，其工作原理如图51—9所示。图1—9自耦变压器供电方式1—牵引变电所2—自耦变压器3—接触网（T）4—正馈线（AF）5—钢轨（R）6—机车7—保护线（PW）8—自耦变压器中性点（N）电力机车由接触网（T）受电后，牵引电流一般由钢轨（R）流回，对于自耦变压器的作用，经自耦变压器绕组和正馈线（AF线）流回变电所。当自耦变压器的一个绕组流过牵引电流时，其另一个绕组感应出电流供给电力机车，因此实际上当机车负荷电流为I时，由于自耦变压器的作用，流经接触网（T）和正馈线（AF）的电流为I/2。自耦变压器供电方式牵引网阻抗很小，约为直接供电方式的1/4，因此电压损失小，电能损耗低，供电能力大，供电距离长，可达40～50Km。由于牵引变电所间的距离加大，减少了牵引变电所数量，也减少了电力系统对电气化铁路供电的工程和投资。但由于牵引变电所和牵引网比较复杂，加大了电气化铁路自身的投资。这种供电方式一般采用在重载、高速等负荷大的电气化铁道上。在电力系统较薄弱的地区，为了减少电源部分的投资，经技术经济比较也可采用这种供电方式。由于牵引负荷电流在接触网（T）和正馈线（AF线）中方向相反，因而对邻近的通讯线路干扰很小，其防干6扰效果与吸流变压器——回流线供电方式相当。二、接触网基本结构1、支撑装置2、弹性悬挂结构1–腕臂结构2–定位装置3–吊弦4–承力索中心锚结线夹5–接触线中心锚结线夹6–承力索电连接线夹7–接触线电连接线夹8–弹性吊索装置73、吊弦。分为环节吊弦、可调式整体吊弦、不可调式整体吊弦。4、定位装置5、中心锚结。全补偿链形悬挂中心锚结，站场防窜中心锚结等。86、电连接。分为股道电连接、线岔电连接、锚段关节电连接。7、补偿装置常见的有滑轮补偿、棘轮补偿、弹簧补偿装置。承力索电连接线夹接触线电连接线夹97、隔离开关。有双极联动和单极（不带接地刀闸、带接地刀闸、负荷开关等）8、分段、分相绝缘器分相绝缘又分为器件式和关节式两种。10七跨绝缘锚段关节电分相平面示意图9、线岔。分有交叉线岔和无交叉线岔。第二节接触网主要技术参数一、接触网导线高度接触网导线高度是指悬挂定位点处接触线距轨面的垂直高度，设计规范规定如下：最高高度：不大于6500mm。最低高度：（1）区间、站场：①一般中间站和区间不小于5700mm（旧线改造不小于5330mm）。②编组站、区段站及配有调车组的大型中间站，一般情况不小于6200mm。确有困难时可不小于5700mm。（2）隧道内（包括按规定降低高度的隧道口外及跨线建筑物范围内）：①正常情况（带电通过5300mm超限货物）不小于5700mm。②困难情况（带电通过5300mm超限货物）不小于5650mm。③特殊情况不小于5330mm。接触线高度的允许施工偏差为±30mm；（3）双层集装箱运输的线路，不小于6330mm。二、接触线之字值和拉出值定位器将接触线固定在正确的位置上就叫定位，定位器定位线夹与接触线固定处叫定位点。定位点至受电弓中心运行轨迹的水平距11离，在直线区段叫“之字值”，在曲线区段叫“拉出值”，之字值和拉出值的作用是使受电弓滑板工作均匀，并防止发生脱弓和刮弓事故。在直线区段受电弓中心与线路中心重合，接触线之字值沿线路中心对称布置，其标准为±300mm。提速后之字值为200～250mm之间；拉出值为350～450mm之间。在曲线区段，拉出值和曲线半径大小有关。三、受电弓的动态包络线受电弓的动态包络线应符合下列规定：v≤120km/h时，上下晃动量100mm、左右摆动量200mm；120km/hv≤160km/h时．上下晃动量120mm、左右摆动量250mm。受电弓动态包络线示意图设计规定的动态抬升量动态包络线滑板拐点a受电弓轮廓线cabde始触区始触区12a--设计规定的受电弓横向摆动量b--滑板拐点至受电弓诱导角端点的距离c--滑板拐点至受电弓中心线的距离d=2a+be=a+b+c接触网动态检测项目评定暂行标准注:250km/h等级线路的评定标准暂比照200km/h等级线路。四、接触网的电压等级牵引供电设备应保证不间断行车可靠供电。牵引供电能力必须与线路的运输能力相适应，满足规定的列车重量、密度和速度的要求。接触网额定电压值为25kV，最高工作电压为27.5kV（29kV），最低工作电压为19kV。一、接触线平顺性指标序号项目160km/h等级线路200km/h等级线路1类2类3类1类2类3类1硬点(g)3040504050602一跨内接触线高差(mm)－150200－－150二、弓网受流性能指标序号项目1级2级1弓网接触力200N或40N250N或≤0N2离线参考项目、不作评估13第二章安全监管的重要环节第一节对安全监管人员的要求一、安全监督检查员和驻站联络员1、要指定经过培训合格、对行车安全规章熟悉、有独立工作能力和责任心强的人员担任，并经分公司主管部门认定资格，颁发上岗证后持证上岗。对施工质量和行车安全进行全过程监督检查，安全监管人员配备的数量应满足施工现场需要。2、安全监管人员参加由建设项目管理机构组织的施工方案（含施工过渡方案）及安全技术组织措施审查会，对施工单位编制的施工方案及安全技术组织措施提出专业修改意见，对修改后的施工方案及安全技术组织措施进行监督落实。3、安全监督检查员发现质量不合格及施工安全隐患要立即提出整改意见，并填发《施工安全整改通知书》，遇危及行车安全时有权责令停止施工，并填发《营业线施工停工通知书》，同时上报生产技术部、安质部。施工单位应立即停工整顿，如不听劝阻继续施工造成铁路交通事故或设备故障，由施工单位负全部责任；因设备管理车间违反安全协议书或监管不力造成铁路交通事故或设备故障时，列设备管理车间同等责任。二、安全监督检查员做到“四清楚”、“三到位”。14“四清楚”：（1）清楚施工起止地段及起止时间；（2）清楚施工作业内容及影响安全范围；（3）清楚施工作业的技术标准；（4）清楚施工作业的安全措施。“三到位”：（1）开工前1小时到位，并在施工单位的签到簿上签到。（2）对施工作业的全过程监控到位，做到施工不停止，监督检查不间断。（3）工作责任到位，发现问题要及时填发安全整改通知书，发现危及行车安全的问题要立即停止施工，并指导做好安全防护。实行安全监督检查责任制，谁监督检查、谁负责，凡因监督检查不力，发生事故时，一律追究责任。第二节施工前的准备一、施工计划施工单位根据天窗时间，人员、机具、材料、方案等科学安排施工量，施工前应进行预想，合理分工，要留有余量，避免晚消令影响行车。对于未能按施工计划完成施工任务，特别是施工延时造成较大影响时，有关单位要查找原因，制15定整改措施，写出书面报告。属于责任造成的，超过20分钟按段定责任设备故障划分等级进行考核。[案例1]2004年焦枝线沁阳北站扩容改造，施工延时6小时，给铁路运输造成重大影响。二、施工方案1、施工单位向监管单位提报的施工方案应包括：施工项目及负责人、作业内容、地点和时间、影响及限速范围、设备变化、施工方式及流程、施工过渡方案、施工组织、施工安全和质量的保障措施、施工防护办法、列车运行条件、应急预案、施工安全协议书等基本内容。[案例2]2005年电化局三公司在侯月线扩容改造施工中，整锚段换线，方案为：先将既有导线、承力索剪断拆除，再放新线。影响行车3小时。2、过渡方案电气化过渡工程是营业线建设项目组织施工和运输配合的重要环节。生产技术部、安质部以及设备管理车间等均应加强过渡工程的审查和管理。设备管理部门或车间要对既有设备布置进行现场核对，根据设计文件和审查批准后的指导性过渡方案进行施工。一类工程的过渡方案应由设计单位按照正式工程进行勘察设计，提出指导性施工过渡方案和保证安全运营的具体措施，尽量减少过渡工程。16三、开工前的安全卡控1、施工准备：明确技术条件和标准，工前对施工人员做详细的技术交底。对施工用料、机具、车辆详细检查，确保状态良好，并对材料按规定进行抽检、上机试验，严禁不合格材料上网。2、施工前核对和工务、电务、通信、车务等部门签订的施工安全协议。对施工中的各个环节进行安全预想，对可能出现的问题制定相应的应急措施；对全体施工队伍作安全教育，落实各项卡控制度。第三节天窗及其综合利用一、天窗1、天窗：是指列车运行图中不铺画列车运行线或调整、抽减列车运行线为既有线施工、维修作业预留的时间。按用途分为施工天窗和维修天窗。2.施工天窗：是指为技改工程、线路大、中修施工及大型养路机械作业时所预留的施工作业时间。3.维修天窗：是指为行车设备养维修作业所预留的施工作业时间。其基本特征是在其作业开始前不需列车运行限速，结束后须达到正常放行列车条件，并且在天窗时间内能完成的作业项目。4、综合天窗：本着“一点多用、平行作业、综合利用”17的原则，提高天窗的兑现率和利用率。二、天窗时间1、运输技术指标：以朔黄铁路图定列车（2012年）为例。（1）列车对数：神池南站列车运行对数为116对，其中普通列车76对，万吨列车40对。（2）列车运行间隔：技术站追踪货物列车间隔时间为9分钟，追踪万吨列车间隔时间为12分钟。（3）列车平均静载重：货物列车为4158吨/列，万吨列车为8262吨/列。（4）平均运距为543公里。（5）吨公里收入为0.12元。2、天窗计划时间（2012年）冬季天窗时间为每周1次，每次3小时，夏季天窗时间为每周2次，每次5小时，考虑到天窗点前后扣停列车和列车启动等因素影响，冬季天窗时间按每次4小时，夏季天窗时间按每次6小时计算。全年共有天窗78个，其中冬季天窗26个，夏季天窗52个。天窗时间合计为26×4+52×6=104+312=416小时416÷24=18天。2012年天窗时间累计达到18天。三、天窗对运输收入的影响计算182012年图定管内每天运行列车109对，其中普通列车75对，万吨列车34对。1.冬季天窗折算：列车对数时间为104/24×109=472列，其中万吨列车147列，普通列车325列。2.夏季天窗折算：列车对数为312/24×109=1417列，其中万吨列车442列，普通列车975列。冬季天窗影响收入为：（147×8262+325×4158）×543×0.12=1.67亿元。夏季天窗影响收入为：（4