浅谈供电设备运行环境安全风险管理

摘 要：在牵引供电系统中，接触网是保证牵引供电系统正常运行的主要部分。接触网是露天架设、无备用系统，且容易受外部环境的干扰，一旦损坏将中断列车运行。为确保牵引供电设备正常运行，提高其运行品质，需不断优化接触网管理方式，降低外部运行环境中的危害。

关键词：接触网；运行环境；风险管理

中图分类号：U270.38+1 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）35-0133-02

引言

牵引供电系统在铁路运行系统中发挥着重要作用，电力机车极大地提高了铁路的运输效率。由于牵引供电设备中的接触网设备处于露天环境，受到外部条件影响明显，容易给接触网正常运行造成危害。对此，本文基于牵引供电设备中接触网基本内容，分析接触网外部环境危害，并对减少外部环境安全风险的管理措施进行研究，希望能提高接触网日常运行的品质。

1 供电设备运行安全风险管理研究的意义

随着社会的发展与进步，我国铁路系统基础设施建设趋于完善，各城市为了进一步提高运输量和运行效率，大力发展高速电气化铁路，为缓解铁路供需矛盾奠定了基础。而促进电气化铁路发展的供电设备需要具备更稳定的牵引电能，因此必须加强研究供电设备的运行管理。作为供应牵引电能的牵引供电系统，其系统正常运作与否与接触网系统性能存在密切联系，如果接触网系统运作能够持续、顺利，那么牵引供电系统也能够保持良好的牵引电能供应率[1]。牵引供电系统的关键组成部分接触网系统安置在露天环境中，常年遭受风吹日蚀，且容易遭受外部运行环境带来的威胁，破坏接触网设备正常运行。一旦接触网设备系统被破坏，就会中断电力机车运行，可见提升接触网系统的运行维护与管理十分重要。

2 供电设备接触网特点分析

我国铁路运输线路不断增加，形成了复杂铁路网线，因此在推进电气化铁路发展的过程中必然会加大接触网建设。我国铁路沿线途经地区环境复杂，受到地区与气候条件的影响，电气化铁路铺设沿线会遭受复杂多样的外部环境影响，因此沿线建设的接触网同样会遇到复杂的外部运行环境。

2.1 露天架设

接触网作为牵引供电系统关键部分，同时也是促进电气化铁路正常运作的行车设备，铁路系统之中要想发挥接触网作用，需要不断完善接触网系统。大量电气化铁路投入到运行之中，带动了沿线牵引供电系统接触网建设的发展，提高了铁路输送效率。新建的接触网设备必须靠近铁路轨道，且接触网工程建设涉及到路基、支柱、接触网等，这就意味着接触网建设是大型施工项目，其建设地点必须设立在室外[2]。因此，露天架设成为接触网建设的一个特征，使得接触网运行环境更加容易受外部因素的影响而变化，增加了接触网运行的风险。

2.2 无备用系统

接触网处于露天本身就缩短了原本的零件使用寿命，又因为接触网经常遭受其他外部环境因素的影响，可能随时为接触网带来各种风险和运行故障。接触网设备无备用是现阶段保持其不中断供电面临的较大难题，一旦铁路沿线接触网出现故障，就容易引发大面积牵引供电设备障碍。

3 接触网设备外部运行环境存在的问题

3.1 山区、隧道区段接触网容易产生的危害

电气化铁路供电系统需要通过接触网设备为电力机车正常运行提供动力，当铁路途径山区、丘陵、河道等地区时，需要修建上跨铁路桥或者是修建隧道使铁路通行。如果突然出现雷雨、大风天气，极易造成接触网跳闸。而在隧道地段，如果在施工中没有严格按照科学设计进行接触网建设，容易使接触网吊柱部分与隧道壁安装不牢，受到隧道内部风力、压力等因素影响，会引起接触网设备零件松动，在阴凉、潮湿的环境下，接触网设备零件更容易遭受腐蚀，如巡检处理不及时，极易引发故障。

3.2 污染源对接触网产生的危害

接触网中的绝缘设备是保证接触网正常运行的重要部件，只有保持绝缘子清洁无污染才能够使带电导体与接地体之间不会产生接地，保证接触网正常供电。接触网中存在千万个绝缘子，当绝缘子遭受污闪损坏时，就会引发牵引变电所馈线断路器跳闸，污闪绝缘子一般都是受到自然污秽的影响，当空气中污染物质过多，且空气较为潮湿时，接触网设备上就会粘附大量污秽物质，在接触网设备上形成一层导电膜，大大降低了接触网绝缘子的绝缘水平，并且会在电流流经过程中受到影响而放电，此时就会产生闪络跳闸故障。

3.3 异物源对接触网产生的危害

异物源是指在接触网附近存在的各类固体物质，包括塑料大棚、简易彩钢瓦房、临近广告牌（布）等，这些可能会侵入接触网设备的物体都是对接触网设备正常供电存在的潜在威胁。异物源一旦脱离原本位置，进入接触网设备安全区域，就有可能对接触网系统造成影响。

3.4 铁路上跨桥附属物、邻近危树对接触网产生的危害

上跨铁路上方的公路桥梁为确保行人、车辆或外界物体不坠落桥下，必须在桥梁两侧设置防撞墙、防抛网等防护措施。另外，部分上跨桥梁外侧悬挂有附属线缆、排水管等物体。因部分桥梁附属物维护单位职责不清、铁路上方维护困难等原因，造成上跨桥附属物维护不到位，锈蚀、老化严重，一旦遇到大风等恶劣天气，防抛网或附属物将会坠落桥下，砸断接触网。一旦发生断线，修复用时长，对铁路正常运行干扰极大。

4 加强接触网设备外部运行环境的风险管理措施

4.1 接触网在山区、隧道的建设与维护措施

面对山区、隧道运行环境时，需要结合设计原则与实际运行环境进行接触网建设的设计。包括接触网导高过渡、接触网坡度控制、接触网路基建设、接触网支柱建设等各个要点环节。首先，工程设计人员应当根据建设地段平面布置图对接触网安装建设进行分析和研究，争取以最优设计和施工技术建成接触网系统，巩固接触网设備安装。其次，在日常巡检与维修管理过程中，维修及管理人员应当加强对山区、隧道地区接触网设备零件的检修和分析，要区别对待此处接触网与普通地段接触网，缩短定期检查日期，采用先进的检测、检修仪器，加强对接触网各零部件的检测和维护。

4.2 接触网绝缘子预防污染物（污闪）的措施

接触网绝缘子污闪情况容易发生在每年秋末冬初和冬末春初两个时节，这与空气中污染物数量与潮湿情况直接相关。秋天多雾，尤其在凌晨期间容易产生过多潮气，使灰尘附着在接触网设备上[4]。冬末，雨雪情况减少，此时多为大风天气，灰尘、杂物混着在空气中，成为污闪发生频率较高的时节。对此，各地区应当根据实际情况采取不同的污闪防治措施。例如，在靠近北方地区，可以通过增加绝缘子的爬电距离，提高绝缘水平。此外，维护人员应当及时对绝缘子进行清扫，通过定期清洁减少污闪发生的机率。在后期维护中可以针对重点污闪易发区涂抹防污涂料，像有机硅、石蜡等材料都可以起到防尘作用。

4.3 接触网异物源预防措施

由于铁路牵引供电接触网建设是随铁路建设而架设的，因此在沿线建设过程中不可避免的会面临各种异物源，这使得接触网运行环境中始终面临不可控的风险。对此，设备管理单位应加强对当地接触网设备的巡视和管理，建立详细准确的台账，提前預防异物源干扰问题的产生。对于铁路单位无法解决和控制的异物源应积极寻求地方政府的协助。

当异物已经出现在接触网设备上时，需要供电设备管理单位立刻采取应急措施。当较小异物在接触网设备上漂浮或者简单缠绕时，工作人员可以在线路封锁状态下，利用绝缘工具清除异物；而当异物与接触网设备严重缠绕或异物长大时，则需要进行停电、封锁线路处理。

4.4 铁路上跨桥、危树风险预防措施

做好设计源头管理。在建设上跨铁路的各类桥梁时应避免在桥梁外侧悬挂各类附属物，从源头上做好卡控。对于必须设置的防抛网则应选择耐腐蚀、制作工艺优良的材质，延长使用寿命。

铁路危树的风险消除。随着邻近铁路发生倒树影响供电和列车运行事件的增多，铁路在建设初期即增加了对危树等外部环境的排查和治理。彻底解决危树隐患必须从设计和施工源头进行防范，如：在建设征地时应考虑对倒伏范围内的树木进行清除。对既有历史原因形成的危树隐患，铁路局和地方政府形成处理的联动协调机制，制定费用支出原则等，共同预防倒树发生。

5 结束语

总之接触网设备是保证牵引供电系统维持正常运作的关键设备，要保证接触网设备的正常运行，就必须做好供电设备运行环境安全风险管理。对于电气化铁路牵引供电系统而言，接触网设备运行环境中存在的风险问题必须重视，未来相关管理人员应当继续加强对接触网建设技术、接触网绝缘子污闪防治、接触网异物源等外部环境隐患预防等内容的研究，为接触网设备创造安全、稳定的外部运行环境，促进牵引供电系统的安全、可靠运行。

参考文献：

[1]何彦.牵引供电调度安全运行管理工作的几点建议[J].科技展望，2016（23）：198.

[2]张鸿玉.牵引供电调度如何做好安全运行工作[J].科技风，2013（11）：200-201.

[3]程宏波.计算及不确定性的牵引供电系统健康诊断及风险评估方法研究[D].西南交通大学，2014.

[4]许龙.基于设备维修策略的接触网管理信息系统的研究[D].西南交通大学，2013.

[5]姚凌云.浅议提高供电系统设备管理水平的措施[J].科技创新与应用，2016（27）：221.

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