大型架桥机临近既有线施工绝缘防护的探究

朱士良

摘要：本文以沈丹客运专线与哈大客运专线并行段即跨沈丹铁路特大桥6#-128#墩箱梁架设施工为例，对绝缘防护的施工方案及检测方法进行说明，对绝缘防护在临近（跨越）电气化既有线施工中的运用进行总结，为类似工程提供参。

关键词：环氧树脂；绝缘防护；既有线；施工

中图分类号：TU74文献标识码： A

随着铁路建设投资的加大，线路密度的增加，立体交叉、临近（跨越）既有线路设计会无可避免的增多，特别是临近（跨越）既有线为主干线时，繁忙的交通运输、既有线行车安全、电气化线路的高压电等给临近（跨越）既有线施工带来极大的安全风险和施工难度。本文结合沈丹客运专线跨沈丹铁路特大桥与哈大客专并行段6#-128#墩箱梁架设实际，介绍绝缘防护在临近电气化既有线施工中的应用。

1．工程概况

新建沈阳至丹东铁路客运专线位于辽宁省中东部，沿途经过了辽宁省沈阳市、本溪市和丹东市。跨沈丹铁路特大桥，起讫桩号为DK1+969.42—DK7+941.64，该桥的第0#台至128#墩为与哈大客专并行段施工，全长3.994Km，并行段所架箱梁为106孔32.6m、19孔24.6m预制后张法预应力混凝土双线简支箱梁、2孔非标梁，同时，该桥的47#-48#墩上跨既有线沈丹铁路。根据沈丹客专与哈大客专箱梁架设后边缘间距以及箱梁架设设备的实际情况和施工效率决定跨沈丹铁路特大桥128＃－6＃墩采用分离式架桥机进行架设；对该桥的5＃墩－0＃台采用运架一体机进行架设。

但是，由于架桥机距既有线接触网带电部分及回流线较近，特别是正馈线更近，架桥机钢结构又有许多尖角和钢铁毛刺，可能产生电气尖端放电，势必会造成架桥机带电和电力线路短路，同时，既有线路周围有很强的电磁场，在封闭架桥机上就会产生感应电压，危及作业人员的安全，因此需要对施工架桥机进行绝缘处理。

2．绝缘防护技术

2.1绝缘防护设计

根据沈丹客专线路设计平面图，靠近哈大线一侧架桥机O型腿与正馈线距离大部分在1米左右，按照铁路2米的安全距离要求，需要对架桥机O型腿一侧做绝缘处理。考虑到环氧树脂与无碱玻璃丝布的结合具有良好的粘结性和机械强度，能够很好地适应不规则物体的绝缘要求，并且电气绝缘性能优良，决定采用环氧树脂对架桥机进行绝缘防护。哈大铁路客运专线正馈线的电压为27.5KV，环氧树脂的耐压为5KV/mm，考虑足够大的安全系数，因此决定架桥机的环氧树脂绝缘层厚度不小于10mm。

2.2绝缘防护的施工

在架梁作业开展之前，在场内对架桥机进行绝缘防护。采用搭设门式脚手架进行施工。为确保环氧树脂与架桥机O型腿钢板的有效粘结，在施工开始前，要对绝缘防护部位的钢板进行酸洗、磷化和钝化处理，清洗干净，做好下一步施工准备。绝缘防护主要用到的材料有环氧树脂，专用固化剂，无碱玻璃丝布，白炭黑和玻璃纤维。绝缘防护共分为七层，具体施工步骤为：

（1）环氧树脂与专用固化剂按0.7:1.0的比例进行配置，搅拌均匀后，用毛刷均匀涂在架桥机的O型腿上；

（2）第一层施工完毕后，立即用无碱玻璃丝布进行粘结覆盖；

（3）环氧树脂与专用固化剂按0.7:1.0的比例进行配置，搅拌均匀后，用毛刷均匀涂第一层无碱玻璃丝布上；

（4）环氧树脂与专用固化剂按0.7:1.0的比例进行配置，外加适量白炭黑和玻璃纤维，搅拌均匀涂刷在第三层上；

（5）环氧树脂与专用固化剂按0.7:1.0的比例进行配置，搅拌均匀，涂刷在第四层上；

（6）用无碱玻璃丝布进行粘结覆盖；

（7）最后涂刷一层绝缘涂料。

整个绝缘层缠绕包裹在一侧O型上，既可避免产生电气空气击穿和拉弧放电，又防止绝缘层脱落。

2.3绝缘防护效果的检测

绝缘防护施工完成后，要对整个绝缘防护进行耐压检测，经绝缘部分泄露给架桥机的泄漏电流不得超过500uA。

检测方法：

（1）加压部位：电压施加于由绝缘物体方木垫起的架桥机上，模拟接触网带电环境，为更加严格真实的检测绝缘防护效果，实验距离远远小于实际承力索与经绝缘防护的架桥机O型腿的距离，现场选取30cm。

（2）试验电压：因哈大客专接触网额定电压为25KV，最高电压可达到27.5KV，故试验电压选取30KV。

（3）加压时间：按国家标准一般为1—5min，现场选取3min。

（4）接地部位：位于环氧树脂防护覆盖下的架桥机金属框架上。

这样试验电压比实际线路电压高，测试距离比实际距离小，从而确保检测效果的可信性，环氧树脂绝缘防护的可靠性与安全性。经检测，最大泄漏电流为103uA，未击穿，绝缘防护效果良好，符合安全要求。

2.4接地系统的敷设和检测

接地系统采用铝绞线和墩身接地系统配合来完成。用铝绞线将架桥机上的接地端子焊接在一起，然后和墩身中预埋的接地极连接，从而保证良好的接地，形成架桥机对地零电位，解决了感应电压形成的安全隐患问题。在施工现场，我们采用一主一备的接地系统，确保架桥机在行走过程中以及根据施工进度，适时调整接地端子的连接位置时始终有一套接地系统在工作。现场采用二极法对接地系统的电阻进行检测，经检测小于1Ω，符合要求。

图2-3架桥机行走时接地系统图

2.5电压在线监测系统和报警系统

采用专用电路器件，设计制作一套电压在线监测系统和自动报警系统，每时每刻均能了解架桥机上所承载的电压，当电压超过国家规定的36V人体安全电压时，监测自动反馈到报警系统，形成声、光同时报警，能够让施工人员及时采取保护措施，进一步保证施工的安全。

需要强调的是我们现场配置了一块UPS不间断电源，目的在于在作业人员未接触和启动架桥机前，即没有外部电源给监测及报警系统支持时，对架桥机电压能够及时了解，确保每时每刻均能处于监控状态，保证作业人员的安全。

3．施工效果

在临近既有线箱梁架设中，环氧树脂绝缘防护起到了很好地防护效果，每时每刻均能检测架桥机电压基本为零，很好的满足施工作业要求。

4．结束语

在沈丹客运专线与哈大客运专线并行段箱梁架设施工中采用的环氧树脂加无碱玻璃丝布结合的防护施工技术，解决了临近既有线的施工难题，在保护施工作业人员安全，确保既有线运营安全方面起到了决定性作用。同时，由于环氧树脂绝缘防护施工成本低，安装作业简捷，设计安装防电预警系统、综合接地装置，大大增加了施工及既有电气化铁路运行安全系数。本技术具有施工方便、安全、经济的特点，在临近或者跨越既有电气化铁路的施工中具有广阔的应用价值。

参考文献

【1】铁运<2007>69号《接触网安全工作规程》、《接触网运行检修规程》

【2】余翔霄，余赞琪.环氧树脂电绝缘材料【M】.北京：化工工业出版社，2006

【3】铁板<2008>190号《关于印发<铁路既有线施工及安全管理办法>的通知》