近年来, 南京市轨道交通迅速发展, 2010年5月28日, 南京地铁二号线和一号线南延线开通运营, 新增运营里程约55.67km。南京地铁也由单线运营模式正式步入网络化运营时代。所谓轨道交通的网络化是指将原来的独立的线路运输状态, 或者落后的单一线路的简单运输状态, 通过建设更多的相互联动的轨道交通线路, 实现不同线路之间的联网和四通八达的立体运输状态, 成为具有高效能传输、高资源共享、高技术支持的新地铁运营状态。
地铁进入网络化运营后, 由于其运行线路的复杂, 运营规模的加大, 使得地铁运营的安全风险也进一步加大。在城市轨道交通的各个组成部分中, 接触网系统是其中的重要设备之一。它的设备大部分是露天布置, 零部件长期处于大张力、频繁震动的工作状态, 并且还要承受频繁的抬升摩擦和不可预测物的脱落侵入, 在这样苛刻的运行条件下, 接触网系统又由于各方条件所限, 不可能做到热备用, 接触网系统一旦发生故障, 将对地铁的正常运行造成直接影响。因此, 在这里, 讨论网络化运营时代如何保证接触网的安全可靠性, 有着重要意义。
1 保证接触网安全可靠的措施
结合南京地铁接触网的做法, 浅谈下网络化运营接触网应采取的几个方面的措施。
1.1 设备维修方面, 推广和实行状态修
地铁网络化运营后, 接触网设备数量也将大幅度增加并进一步复杂化, 如何利用现有资源做好设备维修工作, 是一个需要解决的问题。到目前为止, 设备的维修方式大致经历了事后维修 (事故修) 、定期预防维修 (定期修) 以及状态检测预知维修 (状态修) 3个阶段。其中状态修因为能充分发挥设备潜力, 节省维修费用, 保证设备安全, 又能最大限度地减少维修工作量, 从而受到高度重视并将其最为维修体制改革的发展方向。所谓状态修, 就是在设备工作寿命期内, 对运行设备按规定的状态值来监测其运行状态, 只要设备的运行状态值在规定的状态值内, 就不检修;当设备的运行状态值超出规定的状态值时, 在规定的期限内, 按照规定的工艺标准进行检修, 使其恢复到规定的状态值内继续运行。状态修与原周期修相比具有不失修、不提前修、避免重复检修等优点。
为了使接触网设备能够满足需要, 状态修针对接触网的各种设备制定出具体的标准, 可用3个具体的指标来衡量。
标准运行状态值:设备的最佳运行状态值一般是根据设计规定的技术条件及规程规定的标准值来确定。
安全运行状态值:设备在该值内运行是绝对安全的。该值一般根据技术条件规定的允许偏差范围来确定。
状态限界值:该值为一临界值, 当设备运行状态超过安全运行状态值, 但仍在状态限界值内运行时, 其出故障的概率应小于事先规定的值。在没有充分依据的条件下, 该值一般由运行实践来确定。例如南京地铁一号线柔性接触网设计曲线拉出值为250mm, 允许误差±30mm。其中250mm为标准运行状态值, 允许误差±30mm为安全运行状态值, 最大不超过300mm就是状态限界值 (图1) 。
区域表示属于设备量值正常范围;区域表示超出安全运行值时, 按照超限恢复时间规定组织检修, 使其恢复到规定的安全运行值内, 并尽可能接近标准值继续运行;图案范围外区域表示超出规定限界值时, 立即组织检修, 使其恢复到规定的安全运行值内, 并尽可能接近标准值继续运行。
1.2 故障抢修方面, 建立模型加强演练
根据国内外一些城市轨道交通接触网的维修经验, 结合南京地铁这几年接触网的检修总结, 一般认为接触网主要有以下三个方面的典型故障, 如图2所示。我们可以根据上述常见故障, 总结归类后, 建立故障模型。
弓网故障:主要是指受电弓和接触网不能正常接触而导致的故障, 如打弓, 钻弓, 剐弓等。主要是因为接触网随外界环境气温、风速、线路条件等的影响, 不稳定特性显著, 导致接触网技术参数发生变化。针对这类故障, 只要在日常工作中对接触网关键部位如定位装置, 线岔, 锚段关节, 补偿装置等技术参数根据实际情况, 针对具体问题, 提出相应措施, 即可有效减少弓网故障的发生。
电气联接方面故障:主要是指接触网一些线索的烧伤, 如吊弦、吊索、电连接等烧伤, 接触网带电部分对接地体放电, 以及一些绝缘设备绝缘性能的破坏, 如绝缘子闪络放电, 击穿等导致的电气联接方面的故障。针对这类故障, 平时在日常工作中要注意检查线索的状况, 特别是雷雨季节着重检查避雷器放电计数器的动作情况, 若发现异常, 立即检修。
零部件损坏、老化、变形等引起的故障:这类故障主要指接触网设备零部件如:定位器, 定位管, 设备线夹, 甚至是一些小的螺丝等细小零部件损坏, 破旧引起的故障。针对这类故障, 平时在日常工作中要认真细心做好检修工作, 若发现异常, 立即检修。
根据上述三种常见的故障模型, 可以制定相应的应急抢险预案, 并定期组织事故抢修演练, 以便在真正遇到模型中的故障时, 能加快抢修速度, 提高抢修效率。目前, 南京地铁已经制定了《接触网故障应急预案》、《接触网悬挂异物处理应急预案》以最大限度地减少因接触网系统的故障所造成的损失, 减少对地铁行车的影响。
1.3 设备管理方面, 结合实际创建特色
地铁网络化运营后, 接触网设备管理工作也将面临着新的考验。一般来说, 设备维修管理主要包括维修模式、策略选择和维修计划, 这对安全、质量、运营成本的影响举足轻重。目前, 常见的维修模式主要有:BM (事后维修) 、CM (能力管理) 、PM (预防性维修) 、TPM (全面生产管理) 、TQM (全面质量管理系统) 、RCM (以可靠性为中心) 等等, 如何结合企业自身的设备实际状况、资源配备情况, 选择合适的维修方法, 将是亟待解决的问题, 它将直接决定工作绩效与维护成本。南京地铁运营分公司经过前期的调查研究, 结合地铁设备系统多、技术专业分布广等特点, 采用了全效率和全员参加的生产维护 (TPM) 的方式强化设备的基础保养, 改善现场管理, 以及以可靠性为中心的 (RCM) 模式, 来分析设备状态和故障, 从而力争实现设备效能提高, 维修费用降低的目标。南京地铁接触网结合TPM和RCM的管理要求, 以“8S”为切入点, 查找问题、持续改善, 并结合整理、整顿, 清扫、清理维修场地, 使得生产现场的工作环境大大改善, 提高了工作效率, 并有效降低了接触网故障发生率。而且近年来, 南京地铁接触网未发生影响行车和运营的大事故。
1.4 人才培养方面, 强化培训提高素质
在众多城市轨道交通专业中接触网工种是一种特殊的工种, 目前这方面的人才比较缺乏。而一个企业的员工队伍素质是制约技术运用、作业水平、接触网运行质量的关键因素。南京地铁目前招聘的接触网新员工大多数是专业相近, 实际并没有从事接触网工作经验的人员。随着地铁网络化运营, 迫切需要这些新员工尽快掌握技能, 立足本职岗位。为了尽快让新员工适应新角色, 南京地铁接触网在运营分公司的统一指挥部署下, 以“师带徒”、“无比五看技能比赛”和各种培训活动为载体, 充分利用小行基地练兵线, 促使新员工不断学习掌握专业理论知识, 提高实际操作能力。目前, 通过一系列的培训和作业锻炼, 南京地铁接触网已经涌现出了一批年轻优秀的接触网技术和生产骨干, 而他们也将成为地铁建设和发展的中坚力量 (图3) 。
2 结语
目前, 南京地铁已正式进入网络化运营时代, 接触网作为城市轨道交通的重要设备之一, 其安全和可靠性将直接影响着地铁的运行状态。我们只有不断的学习和总结, 进一步提高技术和管理手段, 全面提高检修维护水平, 为接触网的安全运行夯实基础, 为地铁的安全顺利运营提供有力保证。
摘要：接触网作为城市轨道交通的重要设备之一, 其安全和可靠性将直接关系着地铁的运行状态。本文以南京地铁进入网络化运营, 接触网采用的安全保证措施为例, 分析讨论了网络化运营时代如何保证接触网的安全可靠性, 并提出了一些参考措施和建议。
关键词：网络化,接触网,安全可靠性,措施
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