冬季防冰防冻

冬季防冰防冻
Winter Anti-icing and Anti-freezing Work
所属分类 季节性运维
常见型号 覆冰监测预警、除冰作业、低温防断检查、补偿装置冬季检调、融冰准备
执行标准 接触网运行维修规则TB 10009-2016
适用场景 冰冻期(大致 12 月—次年 2 月)覆冰应对与低温运行保障

概述

冬季防冰防冻是季节性整治在冰冻期的专项安排,时间窗大致为 12 月至次年 2 月(寒潮过程为准,南方山区雨凇期可能更早出现)。冬季是接触网全年故障率最高的季节之一,风险集中在两条线上:一是覆冰——冻雨、雾凇与混合淞在线索和绝缘子上堆积,增大荷载、改变受电弓取流条件,严重时引发跳闸、打弓乃至断线塌网;二是低温——气温下降使线索张紧、张力增大,接头与磨耗集中点承载裕度收窄,补偿装置卡滞后张力失控风险上升。本页给出覆冰监测、除冰处置、低温防断三方面的工作安排,病害机理详见 覆冰灾害覆冰设计,总览见 季节性整治

结构与组成

冬季防冰防冻工作由五个任务包构成:

  • 覆冰监测与预警:依托气象预警与在线监测(微气象、覆冰厚度监测纳入 C6 地面监测 范畴),结合登乘巡视确认重点区段(隧道口、垭口、桥隧过渡段)的覆冰发展。
  • 除冰作业组织:按覆冰等级选择人工敲击、机械除冰或热力融冰(短路融冰/载流融冰)方式;组织停电除冰天窗与防护布置。
  • 低温防断检查:入冬前对磨耗接近限度区段、老化接头、锚段关节转换处进行加密检查;低温期关注接触线脆断风险与 磨耗限度 的执行口径。
  • 补偿装置冬季检调:核查坠砣升降灵活性与离地高度,防止坠砣被冰雪掩埋卡死(典型场景见 接触网覆冰跳闸抢修案例);钢丝绳、棘轮与轮组润滑适配低温环境,见 钢丝绳棘轮紧线器 条目。
  • 应急待命与恢复:预置抢修队伍与料具于重点区段附近,跳闸后的重合闸策略、降弓通过判据与送电程序按预案执行,衔接 应急处置

工作原理

覆冰对系统的威胁来自"荷载—气动—电气"三条路径。荷载方面,标准冰厚为 b{\displaystyle b} 的圆筒形覆冰使单长荷载增加 qice=ρiceπb(b+d)g{\displaystyle q_{ice}=\rho _{ice}\,\pi b(b+d)\,g}d{\displaystyle d} 为线索直径、ρice{\displaystyle \rho _{ice}} 为冰密度,示意公式),垂直荷载叠加风载后垂直力显著增大,弛度加深、吊弦受力重分配;当冰载超出补偿行程余量时,张力骤增可致断线——设计层面的覆冰取值依据 TB 10009-2016 气象区划。电气方面,绝缘子伞裙覆冰桥接后爬距被冰层短接,融冰期污秽与冰水混合形成高电导液膜,极易发生冰污复合闪络,机理见 绝缘子覆冰。取流方面,覆冰使接触线表面失去规则沟槽,受电弓滑板刮冰产生冲击与离线燃弧,弓网接触质量恶化,参见 离线电弧 条目。低温路径上,张力随温度下降而升高 ΔFEAαΔT{\displaystyle \Delta F\approx EA\alpha \Delta T}(未补偿段近似),叠加低温下铜合金塑性储备下降,磨耗超限点成为断线首发位置——历史上高温断线案例的镜像工况同样在低温期出现。

覆冰监测与除冰处置决策流程示意
覆冰的荷载、电气、取流三重威胁路径与除冰处置决策流程示意

技术参数

参数 说明 依据
覆冰设计厚度 按区段气象区划取值 TB 10009-2016
除冰启动判据 覆冰厚度/跳闸次数达到阈值即组织除冰 各单位现行预案
人工敲击作业限制 敲击部位、工具与安全要求按规程 接触网运行维修规则
补偿 a/b 值冬夏差 按温度—行程对照表复核低温位行程余量 接触网运行维修规则
JTMH70 绞线拉断力 ≥ 38.76 kN(低温张力校核用材料基准) TB/T 3111-2017

常见型号

不适用:本页为运维管理类条目,无产品型号。涉及装备包括覆冰在线监测装置、机械除冰车/除冰刮板、短路融冰用倒闸设备与移动电源、防冰雪型分段绝缘器(见 分段绝缘器过渡带),选型见相应条目。

执行标准

  • 接触网运行维修规则——覆冰应对、除冰作业与低温期检修要求(以现行文件为准)。
  • TB 10009-2016《铁路电力牵引供电设计规范》——覆冰、低温等设计气象条件取值基准。
  • 现行运行检修规程——低温检修与验收依据(按现行规程执行)。
  • 各集团公司融冰除冰应急预案——组织流程与安全规定。

安装与施工

不适用:本页为运维作业类条目。涉及加装类作业(覆冰监测装置安装、防冰型零部件更换、融冰电源接入改造)按相应施工工艺与停电作业安全规定执行,安装后须经过一个冰期运行检验并回访效果。

验收要求

不适用:无单项工程验收环节,以下达判据闭环:

  • 监测预警:监测终端数据上传连续完整,报警阈值经年度校核;
  • 除冰作业:除冰后登乘/步行复查确认导线覆冰清除、无遗留工具与二次损伤;
  • 低温防断:入冬前加密检查计划完成率 100%,发现缺陷全部销号或列入管控清单;
  • 补偿检调:坠砣全程升降灵活、无掩埋卡死隐患,a/b 值符合低温位对照关系。

以上记录纳入台账并作为春季复查(见 春季运维重点)的输入。

运维与检测

  • 重点区段盯控:隧道口、垭口等微地形区段在冻雨预警期内每日登乘或视频巡查。
  • 动态检测:冰期 C1 动态检测 关注硬点与燃弧突变,识别局部残冰与弓网接触恶化点。
  • 跳闸研判:冰期馈线跳闸优先考虑覆冰闪络与冰载断线两种模式,结合测距与视频快速定位,处置流程见 应急处置
  • 复盘机制:每次冰情过程后统计跳闸、除冰工日与延误列小时,评估监测布点与除冰响应的有效性。

常见故障与案例

相关条目与参考资料

参考资料
  • [1] 接触网运行维修规则(公开摘要卡,以现行文件为准)
  • [2] TB 10009-2016《铁路电力牵引供电设计规范》
  • [3] TB/T 3111-2017《电气化铁路用铜及铜合金绞线》
  • [4] 现行运行检修规程(编号待查证,按现行规程执行)