接触网覆冰跳闸抢修(环境/机械复合)

故障复盘 · 已脱敏 — 本案例已隐去单位、人名与具体里程

事件概况

某年 1 月,某山区电气化铁路区段(已脱敏,下同)。受北方寒潮南下影响,该区段出现持续低温雨雪冰冻天气,接触网与电力线覆冰厚度快速增加。某供电臂馈线断路器先后两次跳闸:首跳重合成功、第二次重合失败并闭锁,故障测距指向该区段一长大坡道与隧道群相邻地段。抢修人员登网检查发现:跨中接触线覆冰导致导线局部呈"扁圆形"鼓包;一隧道出口处锚段关节转换柱处线索下垂并出现明显覆冰挂柱;隧道口附近接触线因冰载荷拉伸已超过补偿行程,下锚补偿装置坠砣落地后被冰雪掩埋。事件造成该供电臂中断行车约 4 小时,构成弓网设备故障,未造成人员伤亡。

经过与处置

  • 跳闸:首跳重合后调度已要求供电、动车、机务加强观察;二次跳闸重合失败后立即启动恶劣天气接触网应急预案,办理停电作业命令;
  • 巡视:抢修与工务、电务联合编组,分组从隧道两端徒步上线,对长大坡道与隧道口覆冰区段开展"一档一检",同步使用无人机辅助拍摄难以到达处所;
  • 除冰:现场以接触网专用机械除冰装置(带电或停电作业,按规程办理)逐档清除接触线、承力索、吊弦及吊弦线夹覆冰,对下锚坠砣积冰清理以恢复补偿行程;
  • 处置:对覆冰导致变形的吊弦与定位装置临时加固,复测接触线高度、拉出值与弓网接触力相关参数;待冰情缓解后利用天窗维修开展全面调整;
  • 送电:除冰完毕、参数合格后撤销作业命令送电,按"限速—逐步提速"流程恢复常速运行,并安排保驾列车添乘观察。

应急除冰与参数复测全程耗时约 4 小时,处置过程中严格执行停电作业与高空作业安全管控。

原因分析

接触网覆冰跳闸抢修(环境/机械复合)示意图
低温雨雪覆冰工况下接触网冰载加重、线索下沉坠砣触地示意

直接原因:持续低温雨雪使接触线与承力索表面迅速结冰,单位长度冰载荷显著增加;冰载荷叠加风载荷后导线总载荷远超过设计冰厚,对导线产生远超额定补偿量的拉伸,使线索在跨中下沉、形成鼓包,部分下锚补偿行程被拉尽、坠砣触地。在覆冰这一极端工况下,导线张力与弧垂(本站统一作"弛度")关系偏离设计状态,即超出TB/T 2809 系列产品技术条件下的常温工作范围,是直接诱因。

间接原因:一是该山区区段历年冬季气温相对较高,覆冰属偶发极端事件,沿线未配置接触网在线防冰装置(如铜基防冰涂层)与机械除冰装备,现场以人工打冰为主、效率受限;二是长大坡道与隧道口的风口效应加剧了覆冰不均匀性,跨中与出口处冰载荷差异显著;三是在寒潮预警阶段未按"先巡后运"原则预先限速并安排打冰列车,导致冰载荷累积超出可控窗口。

管理原因:寒潮预警响应机制不闭环,气象预警到接触网设备特巡、除冰资源预置的联动流程未真正落地;山区覆冰区段台账与"一区一案"应急预案不全;应急除冰装备(机械除冰装置、登乘工具、备品备件)储备分散,调度响应慢;故障复盘与经验反馈机制不健全,往年类似事件教训未转化为强制管控措施。

整改措施

技术整改

  • 开展沿线覆冰区段普查,按"冰区等级"标注长大坡道、隧道口、跨谷风口等地形,建立差异化打冰周期;
  • 试点接触线防冰装置与机械除冰装备,按区段特点形成"人工 + 机械"复合除冰能力;
  • 对下锚补偿装置、坠砣导向架等补偿部件开展专项排查与防护改造,提升冰、雪工况下的可靠性;
  • 在长大坡道与隧道口加装线索张力、弧垂或气象在线监测装置,实现冰情早期预警。

管理整改

  • 建立气象预警—设备特巡—限速—打冰—复盘的闭环响应机制,明确各环节时限与责任人;
  • 编制并演练覆冰专项应急预案,按"一区一案"原则预置除冰资源、备品备件与抢修队伍;
  • 加强冬季运行组织,寒潮预警期按"先巡后运、先慢后快"原则主动降速,必要时组织打冰列车开行;
  • 将覆冰事件纳入典型故障案例库开展全员培训,提升现场识别与处置能力。

经验教训与相关条目

本案例的核心教训有三:其一,接触网覆冰是"环境—机械—电气"复合型故障,机械载荷是直接诱发,处置必须以"除冰 + 复测 + 限速"组合拳而非单一手段;其二,极端天气预警必须转化为接触网设备状态的强制响应,"看着预警不动"等于失防;其三,山谷、长大坡道、隧道口等微地形是覆冰高发处所,常规设计冰厚不能覆盖所有局部风险,必须辅以在线监测与差异化管控。

参考资料
  • [1] TB/T 2809-2017《电气化铁路用铜及铜合金接触线》
  • [2] TB/T 3111-2017《电气化铁路用铜及铜合金绞线》
  • [3] 接触网运行维修规则(现行有效版本)
  • [4] Power line(Wikipedia, 访问日期 2026-08-24) —— 架空导线覆冰的形成机理与机械/电气后果综述;含导线舞动、低温荷载与失效模式;适用条款:§ Ice and wind loading。