大准铁路实施V形天窗与垂直天窗利与弊的分析探讨

李贵荣

摘要：大准铁路九苏木至点岱沟双线建成开通后，运力得到极大提升，原先施工维修采用垂直天窗，那么双线开通运营后，是否具备或采用V型天窗呢，经过比选分析。权衡利弊。开垂直天窗的利大于弊。

关键词：垂直天窗 V型天窗

引言

大准铁路是单线Ⅰ级电气化铁路，正线全长265.142km，初期设计运输能力为1500万吨，正线是50kg/m钢轨，站线是43kg/m钢轨，轨枕是S-2和J-2型，站场股道是950m。接触网采用全补偿简单链型悬挂方式，信号联锁设备采用6502电气集中联锁。1990年7月开工建设，1993年8月铺架贯通，1997年6月临管运营。2002年运量达到1546万吨。但是随着国家经济的快速发展，能源需求的快速增长，大准铁路成了西煤东运的重要运输通道，从2002开始，每年运量以近500万吨速度递增，为了有效解决运能和运量的矛盾，提升大准铁路运能，也是从2002年伊始，大准铁路开始了技术扩能改造，实行边施工边运输。2008年修建二道河至点岱沟复线，2012修建九苏木至二道河复线，2014年6月24日九苏木至二道河段复线开通运营。

九苏木至点岱沟158.9km复线建成运营后，大准铁路形成燕庄至九苏木为单线、九苏木至点岱沟为复线的运营格局。

单线设备施工维修实行的是垂直天窗，有了复线后，根据施工、设备养维修的需要，也可采取V形天窗模式。大准铁路一直开行垂直天窗，那么有了复线后，是否可以开行V形天窗呢？首先，明确一下垂直天窗和V形天窗的定义。

垂直天窗即上下行正线行车同时中断；V形天窗即上下行正线一行中断。

针对大准铁路单双线的实际情况，设备施工维修作业究竟是实行垂直天窗或V形天窗，哪一种天窗才能优化设备设施施工维修作业方式，提高天窗的利用率呢？

一、实施V形天窗的条件

1.上、下行接触网带电设备间的距离大于2米，困难时不小于1.6米。

2.上、下行接触网带电设备距下、上行电力机车受电弓瞬间距离大于2米，困难时不小于1.6米。

3.距上、下行或由不同馈线供电的设备间的分段绝缘器其主绝缘爬电距离不小于1.2米。

4.所有上、下行线间横向分段绝缘子串，爬电距离必须保证在1.2米及以上，污染严重的区段要达到1.6米。

5.同一支柱上的设备由同一馈线供电。

二、大准铁路复线现状

1.复线区段线间距最小为4.0米的地段较多，根据大准铁路工务段提供的数据（占全线的比例较大）见附表。

二九段全长99.8km，其中线间距为4.0米的地段为50.76km，占全长的50.86%；

二点段全长5g.1km，其中线间距为4.0米的地段为12.79km，占全长的21.64%；

2.特殊的复线地段

（1）七道峁双线隧道、井沟双线隧道；

（2）点-龙区间四线路软横跨12组；

（3）二-清间双线硬横梁21组；

（4）九-缸間双线硬横梁19组；

3.接触网作业使用作业车，V停时，作业车平台不能旋转（作业车平台旋转到与线路垂直时，平台边缘距本线路中心为4.8米，已经触碰到临线接触网）作业。

因此，在线间距为4.0米和特殊的复线地段由于距带电设备距离太近，作业时存在较多的不安全因素，即使在事故抢修时也不具备分别停电的条件。

三、垂直天窗和V形天窗的优缺点

（一）垂直天窗

1.优点：各级指挥系统的工作易于掌握，指挥统一，便于记忆和操作；双线停电后能保证作业区段检修作业人员免受触电危险，人身安全系数提高。同时，工务、供电、信号等施工维修单位可以在上下行线灵活安排维修作业，提高了作业效率，同时也提高了天窗的利用率。

2.缺点：双线在天窗点内运输车辆全部停止运行，停电范围大，影响运输量。

（二）V形天窗

1.优点：作业人员在停电的一条线路上进行检修作业，同时另外一条线路可以通过包括电力机车在内的各种车辆，可实现局部通车。

2.缺点：

（1）增大指挥系统的工作量（包括行车调度、电力调度、车站值班员及工务装卸轨枕石渣等部门或单位：应熟悉掌握分相、分段的具体外置；应熟练掌握管内各停电单元单独停电时各车站须禁止电力机车通过的道岔及渡线，认真进行防护登记，积极配合行车部门，防止电力机车将高压电带入停电作业区段；应掌握供电方式，清楚机车位置、车型、双机重联等情况；增加天窗内列车运行、接发车卡控量，需规定机车位置等）。

（2）供电检修人员危险性增高，注意事项增多（如：增加感应电伤害的几率；作业人员及携带的工器具、材料误入带电线路；电力机车将电带入停电线路；内燃机车闯入封锁的作业线路；防护要求增多等等）。

（3）作业车需经常占用区间，保证作业平台不能向带电线路侧旋转（液压系统控制，有时可能失去控制），不能从临线有电侧装材料和上下作业车等。

四、实施V形天窗存在的危险因素

施工维修作业人员必须采取以下安全措施或遵守以下安全规定：

1.防止误触有电设备的安全措施。

2.防止感应电伤人的安全措施。

3.防止穿越电流伤人的安全措施。

4.防止电力机车将电带入作业区段的安全措施。

5.接触网停电作业前，必须撤除向邻线供电馈线的重合闸，相应所、亭可能向作业线路送电的开关应断开。

6.利用V形天窗在断开导电线索前，应事先采取旁路措施。更换长度超过5米的长大导体时，应先等电位后接触，拆除时应先脱离接触再撤除等电位。

7.V形天窗检修吸上线、回流线（含架空地线与回流线并用区段）时不得开路，如必须进行断开回路的作业，则必须在断开前使用不小于25平方毫米铜质短接线先行短接后，方可进行作业。

在变电所、分区亭、AT所处进行吸上线检修时必须利用垂直天窗。

吸上线与扼流变中性点连接点的检修，不得进行拆卸，防止造成回流回路开路。确需拆卸处理时，必须采取旁路措施，必要时请电务部门配合。

8.检修隔离开关、电分段锚段关节、关节式分相和分段绝缘器等作业时，应用不小于25平方毫米的等位线先连接等位后再进行作业。

9.使用轨道作业车进行V停作业时，开始作业前必须加挂随车地线，并用等电位线可靠短接腕臂棒式绝缘子后方可开始作业。

10.进行V形天窗接触网停电作业时，防护人员除按规定做好本线的行车防护外，还应监视邻线列车运行情况并及时报告工作领导人。

五、对其他铁路开V形天窗的调研情况

在2012年-2013年，通过对神华集团包神铁路、神朔铁路、朔黄铁路，郑州供电段、西安供电段、太原供电段大秦线、大西供电段等单位天窗模式的调研，包神铁路、神朔铁路、朔黄铁路以及太原供电段大秦线暂时未开V形天窗，而郑州供电段、西安供电段、大西供电段在部分区段（有国家旅客列车运行或具备条件地段）开V形天窗。

故障抢修时，在条件具备的地段进行一行抢修，一行通车运行。

根据《神华铁路运输管理规程》（神华运[2013]486号）第178条规定：接触网设备检修方式原则上为垂直天窗停电检修。如利用V形天窗处理故障或检修设备时，由铁路公司制定管理办法和安全措施。

通过上述分析和研判，开V形天窗需要改变大量的作业方式、流程和管理模式，危险因素多，安全隐患大，不确定性因素较多，潜在的安全风险也大，天窗利用率较垂直天窗低，劳动效益也低，故开V形天窗弊多于利。因此，我个人认为，大准铁路公司一直开垂直天窗是科学的、合理的，便于班组安排施工维修作业计划，最大限度发挥劳动效率和工作效益，操作安全简便，天窗利用率高，危险因素少，安全风险也少，所以一般天窗都采用垂直天窗。