防电论文[2]..doc

哈大电气化铁路跨线桥施工防电技术
沈阳铁路局工务处 马 勇
摘要:电气化铁路跨线立交桥施工，采用防电防护，可以在不停电的情况下完成梁体架设、桥面施工，既保证了施工过程中的人身和设备安全，又减少了对既有线运输的干扰，加快了施工进度，降低了工程造价。
关键词：电气化 跨线桥 施工 防电
1．前言
在电气化铁道运营线和站场股道上方修建跨线桥和天桥，施工人员在带电接触网上方作业，极易发生触电伤亡及接触网事故。国外一般采取停电施工的方法，我国铁道干线行车密度趋于饱和，而站场停电施工，往往要影响多条股道停止接发列车。因此采取停电施工的方案，一般难以实现。防电装置的出现解决了这一难题，在接触网上方安装这种装置，既可进行桥梁成品安装，又可就地灌注钢筋混凝土；既可保障工人在带电接触网上方安全作业，又不影响列车正常通行，解决了跨线桥施工与电化运营相互干扰的矛盾。现结合长大线485km上跨立交桥架梁施工中采用的防电方案进行讨论和分析。

2．工程概况
长大线K485+663（西地），原为5m宽平交道口，改建为全宽11.5m上跨立交桥，孔跨布置为20m+30m+20m，预应力简支板梁和预应力简支箱梁。桥梁横跨长大复线，与线路斜交70°，桥下净空6.8m。
工程从2001年4月30日开始施工，到8月17日达到架梁条件。立交桥设计时，电化尚未进行架网，设计中对电化接触网的影响范围考虑不足，桥下净空仍依据《技规》建限-1要求梁底距轨面标高6.8m设计，而实际接触网结构高度在不同地段有所不同，部分地区甚至达到8.0m以上。长大485km承力索距轨面的高度7.8m，高出梁底1.0m。按照《技规》规定:“除专业人员执行有关规定外，其他人员（包括所携带的物件）与牵引供电设备带电部分的距离，不得少于2000mm。”“接触网带电部分至固定接地物的距离，不少于300mm。”因8月18日哈大电气化开通，使接触网带电而无法进行梁体架设。为解决上述问题，解决施工与运输的矛盾，确保施工中行车与人身安全，确保施工顺利进行，在不抬高梁底标高（减少工程造价）的前提下，必须采取特殊的技术手段，要进行架梁施工，必须首先对接触网进行特殊处理，其次采取必要的防电措施。

3．接触网的改造
根据现场的技术条件，供电部门首先对接触网进行了以下改造：
（1）将承力索与回流线降至梁底下方，距梁底500mm以上，满足《技规》要求。
（2）对承力索及回流线进行必要绝缘包裹，避免回流线意外带电，伤及作业人员。
（3）将上、下行两侧的馈电（加强线）线改用电缆埋入地下。

4．防电施工方案
通过对接触网的技术处理，将复杂的接触网布置进行了简化，改造后的接触网带电部分距梁底500mm，满足了《技规》要求。但是要进行架梁、焊接横隔板及桥面施工等动态作业，均处于接触网带电体正上方2m以内，其危险性大，也不符合《技规》要求。十分明显，如果要求上、下行接触网长时间同时停电是不可能的。沈阳局工务处委托郑州局西安科研所采用新型“悬臂滑行式防电装置”的防电方案，很好的解决了施工与行车的矛盾。
4．1防电设备组成及基本原理
悬臂滑行式防电装置主要由弧形防电板、架立设备、悬摆安装架及接地装置四部分组成。悬臂滑行式防电装置的结构是利用架立设备在梁底与承力索之间(500mm的净空)安设弧形防电板（防电板距承力索的空气间隙不小于300mm），并在架立设备上安装接地装置。
(1) 弧形防电板
弧形防电板是由多种高分子绝缘材料经机加工、粘接、模压及表面处理等工艺加工而成，其主要技术指标
结构尺寸：弧长2000mm，宽度1660mm。
防电性能：按使用要求安装，其对地电位小于36v。
弧形防电板是高压带电体与接地体之间设置的一道绝缘屏蔽，避免高压带电体向接地体放电，减小感应电压（不能消灭感应电压），以达到防电的效果。之所以制成弧形，是因为防止水流这种易导体滞留在防电板上，并将其导流在距接触网带电体和机车受电弓安全范围以外。
(2) 架立设备
架立设备的主要功能是架设和支撑防电板。它包括立式排架和悬臂滑行架，材
料均采用钢结构，立式排架是采用一般施工中通用的万能脚手架。万能脚手架的来源广泛，搭设方便；悬臂滑行架主要由型钢制成，并设置4个滑行轮，滑行轮既可滑行又可将悬臂架勾挂在立式排架的轨道上，悬臂滑行架外悬在线路一端的下方悬挂有弧形防电板，悬挂有弧形防电板的悬臂滑行架可在立式排架的轨道上滑行。
(3) 悬摆安装架
悬摆安装架上的轨道既可以旋摆与立式排架的轨道对接，又可以旋摆与立式排架的轨道分离至远离接触网的线路以外。其作用是可在不停电的条件下，在远离接触网的线路以外将带有防电板的悬臂滑行架装在悬摆安装架上的轨道上，将其旋转90°，使悬摆安装架上的轨道与立式排架的轨道对接，再将悬挂有弧形防电板的悬臂滑行架滑行至需要防护的位置。
(4) 接地装置
接地装置的作用是消除防电板绝缘隔离后防电装置上残余的感应电压及避免意外事故发生。接地线应采用截面积不小于25平方毫米的裸铜软铰线，为防止施工时伤作业人员，裸铜软铰线的外面应用透明塑管套护。
4．2防电设备安装工序及注意事项
4．2．1安装工序
（1）在线路两侧埋设人工接地极。
（2）在线路两侧直线建筑限界以外搭设立式排架，并用接地线将立式排架与接地极连接。
（3）在排架上方距线路中心2340mm处设置侧面滑行轨道。
（4）在排架的端头安装悬摆安装架。
（5）将弧形防电板与悬臂滑行架在地面组装成一体。
（6）在远离接触网的线路以外逐套将带有防电板的悬臂滑行架吊装在悬摆安装架上的轨道上，将其旋转90°，使悬摆安装架上的轨道与立式排架的轨道对接，再将悬挂有弧形防电板的悬臂滑行架滑行至需要防护的位置，随即将悬臂滑行架锁定并接好接地线。
4．2．2注意事项
（1）接触网带电体5m以内的物体须全部接地，接地极埋设应避开地下埋设的电缆，且不能接在钢轨上，接地电阻不大于10Ω。
（2）防电板及立式排架必须固定牢靠，为保证排架的牢固，可以采取必要的防护及加固措施。
（3）弧形防电板必须位于承力索的正上方，相邻防电板搭接160mm，并用接地线将悬臂滑行架串联至接地极。
（4）防电板搭接后两侧伸出桥孔边缘1.5～2.0m。施工期间严禁将料具及养生用水落至防电板防护以外的接触网带电体上。
（5）弧形防电板的材料属有机材料，电焊、气割施工时产生的金属熔渣应避免落至弧形防电板上。
（6）中雨及以上恶劣天气应禁止进行防电装置架设、梁体架设及桥面施工。
（7）安装人员必须穿绝缘鞋，带绝缘手套。
4．3防电装置的主要工程技术特点
（1）防电性能可靠。组合式弧形防电板的防护宽度为1.9米，大于机车受电弓的长度。能防止不停电施工期间集结在梁顶面的雨水、施工用水及混凝土浆液以柱状形式流至接触网带电体或机车受电弓上造成行车和人身意外伤亡事故，同时可防止免高压带电体因空气绝缘距离不足而放电所造成严重危害。
（2）悬臂滑行式防电装置适用于单线或双线电气化铁路区段以及桥梁与线路成各种交角的防电施工。安装、拆除防电装置的过程安全、方便，全部过程均不需停电、不需封锁线路，实现了施工与行车无干扰。
（3）防电装置的防护位置及长度可根据施工的需要，随意调整（只需推移防电滑行架），具有较大的灵活机动性。防电装置均在建筑接近限界以外，不影响各级大件超限货物列车正常通过。
（4）防电装置经性能检测后可以重复周转使用。
（5）防电悬臂滑行架的结构高度较小，所占净空也小，桥梁底部标高可设计在距轨面的最小高度，从而可减少引桥的长度，降低工程造价。
5．结束语
长大485k采用接触网改造和防电措施后，架梁等其他施工得以顺利实现。防电技术的应用开创了沈局电化区段防电施工的先例，在长大线上先后安全顺利地完成了30余座上跨立交桥的施工防电，取得满意的效果。其具有保障施工安全，减少对运输的干扰，加快施工进度，降低工程费用，安装和拆除简单、方便，可以重复周转使用等优点。防电板支撑架及滑行轨道经过改进之后，可以进行双侧防电，避免了对接触网的改造，进一步减少了施工对运输的干扰，具有显著的社会效益和经济效益。

参考文献：
《铁路技术管理规程》（铁道部令第29号）

局工务处 马勇 工程师
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