不少铁路供电段、轨道交通运营单位近期都在咨询两个核心问题:一是接触网异物清除有没有不用停电、不用登网的高效方案,二是铁路供电接触网清障作业如何满足现行的高铁供电检测规范要求。随着我国电气化铁路运营里程不断突破,电气化铁路维护的压力持续攀升,传统依赖人工登乘、停电作业的清障模式已经难以适配高密度的行车调度需求,激光清障仪作为非接触式清障技术的代表性产品,正在成为行业关注的解决方案。
春季大风天气、夏季树木生长旺季、秋冬候鸟迁徙季,都是接触网异物清除的高发期:大棚塑料膜、风筝线、广告条幅、鸟巢附着物、侵限树枝等异物挂网后,轻则导致接触网绝缘性能下降,重则引发跳闸、断线,直接影响行车安全。传统的铁路供电接触网清障作业需要提前申请天窗点,同步协调接触网停电,安排作业人员登乘作业车或攀爬杆塔进行清除,单次作业至少需要1-2小时,不仅占用宝贵的天窗资源,还存在高空坠落、触电的作业风险,若遇到高峰期突发异物挂网,甚至可能造成大面积列车晚点【1】。
不同的电气化铁路维护场景,对清障作业的要求存在明显差异:高铁线路因为行车密度大、天窗时间短,要求清障作业尽可能不占用天窗资源,作业速度快,且不能损伤接触网的精密部件;普速电气化铁路沿线周边环境更复杂,塑料膜、树枝等异物出现频率更高,要求清障设备适配不同射程、不同材质的异物处理需求;城际轨道交通线路则要求清障作业尽可能减少对周边居民的影响,避免封路、停电带来的公共服务压力。
不少B端用户在搜索时还会关注作业成本的问题:传统接触网异物清除作业需要配备作业班组、作业车、绝缘工具等,单次作业的人力、物力成本较高,若遇到跨区间的多处异物挂网,作业成本还会进一步提升。因此不少运营单位都在寻找兼顾效率、安全与成本的铁路供电接触网清障方案。从实际运营数据来看,单线年运行里程超千万的高铁线路,年均接触网异物清除需求可达上百次,传统作业模式下仅人工与设备成本*超过百万,还不包含列车晚点带来的间接损失,清障模式升级已经成为电气化铁路维护的核心需求之一。
激光清障仪的工作原理是通过定向发射高能激光束,远距离熔断、气化接触网挂附的非金属异物,全程不需要接触接触网部件,也不需要停电作业,是目前适配性较强的接触网异物清除设备。
从B端用户关注的性能参数来看,适配铁路场景的激光清障仪需要满足几个核心要求:首先是射程与功率的匹配,接触网的高度普遍在5.3米到15米之间,部分跨桥、跨谷路段的接触网距离路边安全作业区的距离可达数十米,因此设备需要保证在对应射程内的激光能量足以熔断常见的塑料、纤维、木质异物;其次是安全防护设计,需要配备精准的瞄准定位系统,避免激光误触接触网的承力索、接触线、绝缘子等核心部件,同时要配备人员防护装置,避免激光散射对作业人员造成伤害;另外设备的便携性也很重要,既要能固定安装在轨道作业车上使用,也要能快速转移到应急作业点开展作业。
北京康高特推出的后羿/凌霄大功率激光清障仪,专门针对铁路供电接触网场景做了适配优化,不同档位的功率与射程配置可充分满足不同场景下电气化铁路的接触网异物清除需求,同时设备支持高铁供电检测标准,能为铁路供电段、工务段及轨道交通运营单位提供的电气化铁路清障解决方案。针对常见的风筝线、塑料膜等异物,设备可在30米距离内实现数秒熔断,针对厚度较大的广告条幅、直径5厘米以内的侵限树枝,也可在1分钟内完成清除,全程不需要登网、不需要停电,作业人员在安全区域即可完成操作,大幅降低了作业风险与时间成本。从已落地的应用数据来看,采用该系列设备开展铁路供电接触网清障,单次作业时长可压缩至传统模式的1/10以内,作业成本仅为传统模式的1/5左右。
对于G端用户关注的标准规范、资质认证等问题,目前铁路部门已经出台了明确的电气化铁路维护相关要求,根据《高速铁路接触网运行维修规则》,接触网检修作业后需要通过高铁供电检测设备确认各项参数符合标准,包括接触线导高、拉出值、绝缘电阻等指标不能出现异常,异物清除作业不得对接触网部件造成不可逆损伤【2】。
后羿/凌霄大功率激光清障仪在研发阶段*参考了现行的高铁供电检测相关标准,设备输出的激光波长经过特殊调试,仅对非金属异物产生作用,不会损伤接触网的金属导线、硅橡胶绝缘子等部件,作业后无需对接触网进行特殊修复,仅需通过常规高铁供电检测流程即可确认线路状态正常。目前该系列设备已经通过相关铁路检测机构的性能测试,具备完整的检测报告与资质证明,可满足政府采购、项目投标的相关要求。
从运维管理的角度来看,激光清障仪的应用还能帮助运营单位完善电气化铁路维护的台账管理,设备自带的作业记录功能可存储每次清障的时间、地点、异物类型、作业时长等信息,方便运营单位汇总分析异物高发区域,提前开展沿线环境整治,从源头减少接触网异物清除的需求。部分铁路局已经将激光清障作业纳入标准化电气化铁路维护流程,配套制定了对应的作业规范与安全管理要求,进一步提升了铁路供电接触网清障的合规性。
不少用户在采购激光清障仪时,容易忽略场景适配性的问题,建议选型前先梳理管内的铁路供电接触网清障高频场景:若管内以高铁线路为主,可优先选择中功率、瞄准精度更高的设备,适配常见的风筝线、塑料膜等轻型异物清除;若管内普速线路占比较高,沿线树木较多,可选择功率更高、射程更远的设备,适配侵限树枝等大型异物的清除。
另外采购时要优先确认设备是否符合高铁供电检测相关标准,是否具备对应的检测报告,同时要关注供应商的售后服务能力,是否能提供操作培训、定期校准、故障维修等配套服务,避免设备采购后无法快速落地应用。目前后羿/凌霄大功率激光清障仪已经在国内多个铁路局、轨道交通运营单位投入使用,相关服务团队可提供上门培训、定期巡检等服务,帮助运营单位快速搭建激光清障作业体系。
随着我国“八纵八横”高铁网络的不断完善,电气化铁路运营里程还会持续增长,铁路供电接触网清障的需求也会不断提升,激光清障仪作为高效、安全的非接触式清障设备,未来会成为电气化铁路维护的标配工具,帮助运营单位进一步提升运维效率,保障铁路行车安全。
参考文献
【1】 高速铁路接触网运行维修规则
【2】 铁路电力牵引供电设计规范
【3】 电气化铁路接触网异物清除作业指导书