地铁接触网失电故障下运营交路设计及调整

卫 妍,潘彩霞,周爱萍

(南京交通职业技术学院,江苏 南京 211188)

0 引言

地铁接触网作为基础供电设备为电客车的运行提供电能,其运行工况的稳定性直接会影响线路运营的安全性。如若发生接触网供电分区失电故障,必然会造成线路的中断,不仅使得滞留在此区域的列车无法继续运行,还会导致整条线路上的列车晚点,不能按照列车运行图原有计划组织行车。因此,针对此类故障,需进行变更交路设计。

1 接触网失电故障处置原则

造成接触网供电分区失电故障产生的主要原因有接触网短路故障、直流开关短电缆故障以及直流开关本体故障等[1]。在发生接触网供电分区失电故障时,行车调度员须明确故障原因及现场情况,遵循“先通后复”的原则进行处置,合理组织交路以最大限度维持运营,严禁臆测。

2 接触网失电故障处置方法

行车调度员对接触网失电故障下的行车调整肩负着重要责任。当故障发生时,必须与电力调度员确认故障信息,及时扣停开往失电区域的列车,并确认故障区域内是否有其他列车以及位置。

若失电分区自动重合闸成功,行车调度员通知电客车司机执行检查限速命令。若不成功,配合电力调度员组织失电区的电客车进行升降弓来判断故障。在确认不是弓网故障导致失电后,则判断可能是接触网隔离开关上网电缆故障或是接触网永久性故障。对于停在失电区域的列车不能运行且预计恢复时间超过30 min,行车调度员向相关司机和车站发布封锁命令,与电力调度员确认安全防护措施实施后,按规定组织区间清客[2]。

与此同时,行车调度员向全线电客车司机、车站工作人员发布故障信息以及运营交路路径,按照交路方案中行车间隔做好运营调整。

3 接触网失电故障运营交路的设计

变更交路常用于某一区段因故障不允许列车进入或者行车密度不正常的情形下[3],如地铁接触网供电分区发生失电故障时。在采用变更进路设计后,可以有效地组织非故障区域的列车继续维持运营,减小因故障对乘客出行的影响。

南京地铁二号线作为主城区东西沿线公共交通大动脉[4],西起鱼嘴,东至经天路站,全长43 km,沿线共设30所车站(地下站21座、地面站2座、高架站7座),配备有2个主变电所,14个降压变电所、14个牵引降压混合变电所和7个跟随变电所[5]。南京地铁二号线的所街主所负责2DZ1-2DZ2、2C3A-2C3B、2XA1-2XA3、2XB1-2XB3、2A1-2A4、2B1-2B4接触网供电分区;马群主所负责2C6-2C7、2C10、2A5-2A11、2B5-2B11接触网供电分区。

地铁接触网供电分区发生失电故障时,在确认不是弓网故障导致失电后,则须优先选择变更运营交路进行调整。因此,在设计交路时从以下几个方面考虑:(1)变更进路设计的原则,应首先选择就近具备折返功能(如具备存车线或者渡线)的车站进行列车折返。(2)始发站或者终点站变更进路时,结合现场实际情况可以选择站前折返进路。(3)根据行车调整需要,选择小交路运行时行车调度员可以组织列车单线双向运行(简称“拉风箱”),并且这整个列车运行区域内,所有道岔位置要保持不变处于单锁状态,也可按照封锁区间形式进行组织行车。

通过以上研究分析,下面将以南京地铁二号线2A3及2C3A、2B3及2C3B接触网供电分区失电故障为例,根据交路设计的原则和调整需要,以最大限度降低故障造成的影响为前提条件,设计运营组织交路。

3.1 南京地铁二号线2A3及2C3A供电分区失电故障运营交路的设计

南京地铁二号线2A3及2C3A供电分区影响范围:汉中门站至集庆门大街站下行、集庆门大街站Ⅲ道。

如图1所示,红色区域代表2A3、2C3A接触网供电分区失电故障影响下的交路运行区域。设计小交路运行时,利用兴隆大街站的渡线和新街口站的渡线进行小交路的折返,在集庆门站上行至上海路站上行区域组织列车单线双向运行。因此,对失电的2A3及2C3A供电分区进行运营交路设计,如图2所示。

注释:站名;Ⅰ下行股道编号;Ⅱ上行股道编号;Ⅲ、Ⅵ、Ⅳ是存车线股道编号;接触网分断;隔离开关;2A3、2B3、2C3A、2C3B供电分区编号;信号机;信号机编号;道岔编号。

3.2 南京地铁二号线2B3及2C3B供电分区失电故障运营交路的设计

南京地铁二号线2B3及2C3B供电分区影响范围:集庆门大街站至汉中门站(不包括)上行、集庆门大街站Ⅳ道。

如图3所示,红色区域代表2B3、2C3B接触网供电分区失电故障影响下的交路运行区域。设计小交路运行时,利用兴隆大街站的渡线和新街口站的渡线进行小交路的折返,在汉中门站下行至兴隆大街站下行区域组织列车单线双向运行。因此,对失电的2B3及2C3B供电分区进行运营交路设计,如图4所示。

注释:站名;Ⅰ下行股道编号;Ⅱ上行股道编号;Ⅲ、Ⅵ、Ⅳ是存车线股道编号;接触网分断;隔离开关;2A3、2B3、2C3A、2C3B供电分区编号;信号机;信号机编号;道岔编号。

图4 2B3及2C3B供电分区失电故障运营交路设计

3.3 供电分区失电故障运营交路数据统计

结合南京地铁二号线列车运行LZ043时刻表,将图2和图4所设计的运营交路的基础数据进行统计,如表1和表2所示。

表1 2A3及2C3A供电分区失电小交路运营数据

表2 2B3及2C3B供电分区失电小交路运营数据

通过对所设计出运营交路的运行周期、行车间隔及上线列车数的数据分析不难得出,无论是2A3、2C3A还是2B3、2C3B供电分区失电,对于经天路至汉中门上行小交路的影响不大。根据现场实际情况,2C3A控制的Ⅲ股道少于2C3B控制的Ⅵ股道和Ⅳ股道,也就意味着在2A3、2C3A失电时,可利用2C3B控制的Ⅳ股道进行单线双向运行,此时两种情况下的运行周期等数据不一样。通过交路设计及分析,可以为之后的运营调整提供一定的参考建议。

4 接触网失电故障下的运营调整措施

在对接触网失电故障运营交路设计后,行车调度员根据方案及时做出如下调整。

(1)在2A3及2C3A供电分区失电故障下,行车调度员通知汉中门至兴隆大街下行区间列车惰行进站,在上海路下行执行扣车;在2B3及2C3B供电分区失电故障下,行车调度员通知兴隆大街至汉中门上行区间列车惰行进站,在兴隆大街上行执行扣车。

(2)故障发生时,行车调度员立即报值班主任、综合调度员、检修调度员,并与电力调度员确认故障信息。

(3)全线列车进行调整前,须通知兴隆大街站解锁D0501和D0502道岔,新街口站解锁D1101和D1102道岔,做好小交路运营准备。

(4)行车调度员与电力调度员确认为2A3及2C3A分区(或者2B3及2C3B分区)接触网故障无法送电后,按方案组织小交路运行。

(5)行车调度员向司机、车站发布故障信息,小交路运行路径通过调度命令进行传送:因二号线2A3及2C3A分区失电,现组织小交路运行:油坊桥至集庆门大街小交路运行,集庆门大街至汉中门上行单线双向运行,汉中门至经天路小交路运行。具体运行路径为油坊桥上行至集庆门大街上行换端经兴隆大街渡线至油坊桥下行;经天路下行经新街口渡线至汉中门上行换端后运行至经天路上行。或因二号线2B3及2C3B分区失电,现组织小交路运行:油坊桥至兴隆大街小交路运行,兴隆大街下行至汉中门下行单线双向运行,汉中门至经天路小交路运行。具体运行路径为油坊桥上行至兴隆大街上行换端经兴隆大街渡线至油坊桥下行;经天路下行经新街口渡线至汉中门上行换端后运行至经天路上行。

(6)在执行小交路运行期间,行车调度员须通知各个车站按要求做好乘客服务,各列车司机在必要时进行人工报站。

5 结语

地铁接触网发生失电故障,在了解现场情况明确故障原因后,遵循“先通后复”的原则进行处置,并结合运营周期、行车间隔及上线列车数等数据,设计正确、合理的行车组织交路,以最大限度维持运营,降低故障造成的影响和延误,为地铁科学、高效地线路运行提供一定的参考建议。