V型天窗ppt课件

V型天窗,“天窗”是指铁路列车运行图规定的在一定范围内停止列车运行的预留时间及封锁时间。“天窗”修是指利用“天窗”进行设备施工、维修的作业方式。铁道部要求，“天窗”修必须坚持安全第一、质量和效率并重的指导方针，严格遵循“行车不施工，施工不行车”的原则。凡在营业线影响设备稳定和行车安全的施工、维修作业，必须纳入“天窗”，不准利用列车间隔进行。,V型天窗,上世纪80年代初，我国第一条复线电气化铁路石家庄太原段开通后，接触网停电天窗按照传统的方法就需要上下行同时停电，即所谓“垂直天窗”，这将大大降低运输能力，也必将质疑电气化铁路的优越性。京局石家庄分局的“V型天窗”应运而生，并作为科技成果加以推广。该成果重点解决了接触网检修与运输的矛盾，对随之而来的感应电防护措施并未进行深入探讨。相继发生的人身事故使人们对“V停”作业安全性提出了质疑，而后不久，设计施工开通的郑州局长治北月山段就采取了“垂直天窗”作业方式。,V型天窗,双线电气化区段接触网停电检修主要有两种方式：一是利用垂直天窗，即同一供电臂上、下行同时停电；二是利用V型天窗，即上、下行只停其中一线，另一线正常运行，通常称之为“V停”作业。显然，前者对运输干扰较大，尤其在繁忙干线，将大大降低运输能力。就我局京广、陇海两大干线的电气化区段而言，采用图定垂直天窗的可能性极小；而后者对运输的干扰减少，但作业时，存在着诸多干扰因素，给停电区段的接触网作业安全构成威胁，需要加以认真对待，制定切实可行的防护措施。,V型天窗,上世纪80年代中期，郑州局陇海线郑州宝鸡段开通，鉴于该线的运能实际状况，开展“V停”作业重新提到议事日程。复线电气化区段接触网“V型天窗”作业暂行规定出台，但是发生了几起违章造成的伤亡事故，给当事人及其家庭带来不可弥补的伤害。,V型天窗,到了上世纪90年代初，京广线郑州武昌南段建成开通后，对“V停”作业时感应电的危害及防护措施进行了研究，为“V停”作业的安全性提供科学依据，郑武电化区段利用V型天窗进行作业安全防护措施的研究研究项目立项。通过建立数学模型，经过计算，实验室实验，以及现场试验验证等，历时一年多取得成果。1993年通过部级鉴定（鉴定组成员由西南交大钱清泉教授、于万聚教授、铁科院吴德范研究员、辛成山研究员和时任京局总工程师傅宗良教授级高工等专家组成），1994年获铁道部科技进步二等奖。研究成果为：复线电气化区段V型天窗接触网检修作业安全工作暂行规定。,V型天窗,到了上世纪90年代初，京广线郑州武昌南段建成开通后，对“V停”作业时感应电的危害及防护措施进行了研究，为“V停”作业的安全性提供科学依据，郑武电化区段利用V型天窗进行作业安全防护措施的研究研究项目立项。通过建立数学模型，经过计算，实验室实验，以及现场试验验证等，历时一年多取得成果。1993年通过部级鉴定（鉴定组成员由西南交大钱清泉教授、于万聚教授、铁科院吴德范研究员、辛成山研究员和时任京局总工程师傅宗良教授级高工等专家组成），1994年获铁道部科技进步二等奖。研究成果为：复线电气化区段V型天窗接触网检修作业安全工作暂行规定。,V型天窗,1V停作业的干扰因素V停时，由于一线停电，进行接触网检修作业，另一线仍正常供电，列车在该线照常运行，因而对停电作业的线路存在着以下干扰因素。1.1电气干扰（1）静电干扰带电接触网的高压静电场对停电线路接触网各线索产生的感应电压,其大小与上、下行线路的间距、平行长度及气象状况有关，有时可高达数千伏。,V型天窗,1V停作业的干扰因素（2）电磁感应接触网通过牵引电流时，交变电磁场对停电线路接触网各线索产生的感应电势，其大小同样与上、下行线路的间距、平行长度有关，同时还与牵引电流的大小有关，当发生短路时影响更大。,V型天窗,1V停作业的干扰因素（3）穿越电流V停时，停电线路与不停电线路的接触网利用绝缘装置可以隔开，但由于上、下行钢轨通过车站渡线及道岔，以及大地是互相连通的，所以牵引电流通过钢轨回流时，上、下行钢轨均有牵引电流流过。当停电线路的接触网作业挂接地线（通常是要和钢轨相联）时，作业区两端的地线将钢轨与接触网并联，必然在接触网上产生分流，现场将其叫作“穿越”电流，穿越电流的大小，则与接触网、钢轨和大地的电气参数以及电力机车运行位置有关。,V型天窗,1V停作业的干扰因素（4）强电侵入V停时，停电线路与不停电线路的接触网之间是依靠上、下行隔断绝缘子和渡线分段绝缘器来隔开的。当绝缘闪络、击穿或电力机车受电弓从有电侧通过分段绝缘器闯入无电区时，将会导致高压电侵入。接触网的额定电压为25kV，强电侵入会给作业人员的安全及设备安全带来严重威胁。,V型天窗,1V停作业的干扰因素（4）强电侵入V停时，停电线路与不停电线路的接触网之间是依靠上、下行隔断绝缘子和渡线分段绝缘器来隔开的。当绝缘闪络、击穿或电力机车受电弓从有电侧通过分段绝缘器闯入无电区时，将会导致高压电侵入。接触网的额定电压为25kV，强电侵入会给作业人员的安全及设备安全带来严重威胁。,V型天窗,1V停作业的干扰因素1.2行车干扰V停时，虽然停电线路的接触网可以进行检修，电力机车因此而停止运行，但非电力牵引的列车及重型轨道车等仍可能穿行，此外邻线的列车可能因进路错排而误入作业区段。以上情况均会给作业组带来行车防护的问题。,V型天窗,2V停作业的防护措施2.1电气干扰的防护针对V停的感应电危害,郑州局科委组织科研、运营部门进行了专题研究，经过调查研究，确立电磁感应数学模型，通过理论计算并结合郑武电化区段的具体情况，在现场进行了各种运行情况的测试。笔者曾参与了该课题的研究，以下就测试的情况结合多年来的运营实践，就V停电气干扰的防护谈一些基本观点。,V型天窗,2V停作业的防护措施（1）静电感应的防护静电感应是邻线高压电场通过空气介质感应过来的，电压有时高达数千伏（现场测试为2000余伏），但通常能量有限，且只要将停电侧接触网上的各线索可靠接地，感应电压值急剧下降。几乎为零。理论计算及实测结果证明了这一点，故对人身不会造成危害，只要在作业区两端装设接地线就可安全防护。,V型天窗,2V停作业的防护措施（2）电磁感应的防护电磁感应在停电的接触网各线索上产生纵向感应电势。同样，理论计算及现场测试结果表明，将各线索可靠接地后，在邻线电力牵引的列车多种运行方式下，感应电势有效值的数量级为10的10次幂（即10V以下）。而邻线发生金属性短路试验的结果表明，最大的感应电势有效值的数量级为10的1次幂（即数十伏）。以上值均未超过且远小于四部（邮电、电力、通讯兵、铁道）原则协议所规定的电磁感应有效值，即“正常不应超过60V，短路时不应超过430V”的标准值。因此，电磁感应的防护措施仍然是在作业区两端装设接地线。,V型天窗,2V停作业的防护措施（3）穿越电流的防护V停时，作业区两端挂接地线后，尽管有穿越电流流过，但如前所述，接触网上的感应电压很低，而作业人员包括作业机具的阻抗远大于接地线的阻抗，因此，穿越电流对作业组人员产生的分流可视为开路，不会对作业组人员造成危害，但若作业区段内的接触网与接地线构成的回路有开路的情况发生时，则穿越电流将会通过作业人员，对人身产生危害。,V型天窗,2V停作业的防护措施（4）强电侵入的防护停电作业的实践证明，对强电侵入的最有效的防护措施是在作业地点两端装设可靠的接地线。此外，要求行车部门不得将电力机车放入无电区段。对于双线区段的站场，软横跨的上、下行隔断绝缘子的绝缘水平应加强。笔者认为应比该区段正常绝缘水平加大一级，即一般污秽区爬距为1200mm，重污秽区为1600mm，以防止V停作业时绝缘子发生闪络或击穿。在站场内作业也可适当增设接地线。,V型天窗,2V停作业的防护措施综上所述，对电气干扰最根本的防护措施是在作业地点两端装设可靠的接地线。同时在作业过程中要防止区段内接触网开路，也可考虑统一规定采用绝缘车梯为主要检修机具，作为防止电气干扰的辅助措施。,V型天窗,2V停作业的防护措施2.2行车干扰的防护关于作业区的行车防护问题在技规、行规、接触网安规等诸多规程、规则中都有明确规定，并非是V停作业的特有情况，不再一一叙述，必要时可制定一些细则，只要认真贯彻落实，就能做到安全作业。,综合天窗,综合“天窗”是指运输生产过程中预留的供工务、电务、供电、水电、通信等部门对设备进行施工和检修的时间，分为综合维修“天窗”和综合施工“天窗”。综合维修“天窗”是指各部门可综合利用的“天窗”，原则上双线不少于90min，单线不少于60min，有条件的区段可适当延长；综合施工“天窗”是指大型养路机械施工作业和线路大中修施工“天窗”，一般不少于180min，其中90min图定无客货列车运行线，另90min图定有货车运行线。非大型机械作业，原则上应安排在无运行线的90min内进行；大型机械综合作业需占用180min时，其运输组织由调度在日班计划中对货车采用抽线的方法办理。,反向行车,“V停”的概念后面还有一个概念“反行”，即反向行车。上世纪90年代初，郑武线开通后不久，运输部门就提出要求该区段具备“V停反行”的条件，即一线（如上行）停电，该线运行的列车可通过另一线（即下行）反向运行。铁道部同意增加相应工程项目，在设计审查会上争论得最激烈的就是V停单元的范围，因为关系到技术的复杂程度及投资的规模，最后确定为“一站一区间”的原则，局部为“一站两区间”。,反向行车,工程建成投运后由于种种原因，没有取得预期效果，很少使用