王志強(qiáng)

摘 要：大秦線(xiàn)3萬(wàn)噸重載列車(chē)的開(kāi)行是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，涉及到列車(chē)縱向沖動(dòng)、網(wǎng)壓波動(dòng)、通信可靠性、機(jī)車(chē)安全和列車(chē)平穩(wěn)操縱等各個(gè)方面的安全風(fēng)險(xiǎn)環(huán)節(jié)，其中任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都可能對(duì)3萬(wàn)噸列車(chē)的運(yùn)行安全造成影響。因此，對(duì)大秦線(xiàn)開(kāi)行3萬(wàn)噸重載列車(chē)存在的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行探討，可以為大秦線(xiàn)3萬(wàn)噸重載列車(chē)的安全開(kāi)行奠定可靠的理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：大秦線(xiàn)；3萬(wàn)噸；重載列車(chē)；安全風(fēng)險(xiǎn)

中圖分類(lèi)號(hào)：U296 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）16-0122-02

1 大秦線(xiàn)概況

大秦線(xiàn)是我國(guó)唯一的一條雙線(xiàn)電氣化重載煤運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)。大秦線(xiàn)一期線(xiàn)路（大同至大石莊區(qū)段）于1985年開(kāi)工建設(shè)，1988-12正式通車(chē)；二期線(xiàn)路（大石莊至秦皇島東區(qū)段）于1989年開(kāi)工建設(shè)，1992-12正式通車(chē)。全線(xiàn)橫跨山西、河北、北京和天津四省市，總長(zhǎng)653 km，從西到東垂直落差達(dá)1700 m。大秦鐵路隧道較多，全線(xiàn)隧道共計(jì)52座；橋梁多，全線(xiàn)橋梁共計(jì)348座；站間區(qū)間長(zhǎng)、坡道大，重車(chē)最大坡度為12‰的下坡道；氣候惡劣，多風(fēng)沙、晝夜溫差大。大秦線(xiàn)年運(yùn)量最初設(shè)計(jì)為1億噸，后經(jīng)擴(kuò)能改造，運(yùn)量年年攀升，2013年運(yùn)量達(dá)4.5億噸，2014年計(jì)劃完成年運(yùn)量4.6億噸。

2 開(kāi)行情況

2014-04-02，大秦線(xiàn)3萬(wàn)噸重載列車(chē)順利開(kāi)行，本次3萬(wàn)噸重載列車(chē)的編組方式為“1+1+1+1”的編組模式，即：HXD1-66機(jī)車(chē)（和諧I型66號(hào)機(jī)車(chē)）+SY997745試驗(yàn)車(chē)+C80×105輛貨車(chē)+HXD1-1機(jī)車(chē)（和諧I型1號(hào)機(jī)車(chē)）+C80×105輛貨車(chē)+HXD1-69機(jī)車(chē)（和諧I型69號(hào)機(jī)車(chē)）+C80×105輛貨車(chē)+SS4-862機(jī)車(chē)（韶山4型862機(jī)車(chē)）。編組輛數(shù)320輛，其中貨車(chē)315輛；牽引總重31 500 t；列車(chē)總長(zhǎng)3 971 m；開(kāi)行車(chē)次55 002次，運(yùn)行至湖東二場(chǎng)外包線(xiàn)轉(zhuǎn)換55 001次；在袁樹(shù)林站-柳村站間運(yùn)行。

3 主要安全風(fēng)險(xiǎn)探討

3.1 列車(chē)縱向沖動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)探討

3萬(wàn)噸重載列車(chē)的安全、平穩(wěn)運(yùn)行與縱向車(chē)鉤力有密切的關(guān)系——縱向力偏大，會(huì)導(dǎo)致橫向分力、垂向力增大，對(duì)列車(chē)的運(yùn)行安全造成非常不利的影響。由于在列車(chē)尾部加掛了1臺(tái)SS4機(jī)車(chē)作為從控機(jī)車(chē)，因此增加了機(jī)車(chē)牽引功率儲(chǔ)備，顯著地改善了3萬(wàn)噸組合列車(chē)的制動(dòng)，緩解同步性，使列車(chē)的縱向力水平控制在安全限度內(nèi)。同時(shí)，該編組循環(huán)制動(dòng)的再充氣時(shí)間比現(xiàn)有2萬(wàn)噸編組縮短了50%左右，提高了長(zhǎng)大列車(chē)通過(guò)坡道的安全性。

3.2 網(wǎng)壓波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)探討

理論計(jì)算表明，3臺(tái)HX機(jī)車(chē)+1臺(tái)SS4機(jī)車(chē)牽引3萬(wàn)噸列車(chē)在個(gè)別區(qū)段存在牽引負(fù)荷取流大于牽引變壓器容量的情況；而在長(zhǎng)大下坡道區(qū)段，可能存在3臺(tái)HX機(jī)車(chē)同時(shí)電制動(dòng)反饋，造成網(wǎng)壓過(guò)高，使電制封鎖無(wú)法正常使用的現(xiàn)象，危及到3萬(wàn)噸重載列車(chē)的運(yùn)行安全。在本次試驗(yàn)中，多次出現(xiàn)網(wǎng)壓波動(dòng)到23 kV、24 kV和機(jī)車(chē)因網(wǎng)壓轉(zhuǎn)矩受限制的情況?？梢?jiàn)，大秦線(xiàn)現(xiàn)有的供電設(shè)備仍無(wú)法完全滿(mǎn)足3萬(wàn)噸重載列車(chē)的長(zhǎng)期開(kāi)行。

3.3 通信可靠性風(fēng)險(xiǎn)探討

通信可靠性是開(kāi)行長(zhǎng)大編組重載列車(chē)的基礎(chǔ)，與現(xiàn)行2萬(wàn)噸編組相比，3萬(wàn)噸編組不僅增加了2臺(tái)從控機(jī)車(chē)，通信距離也延長(zhǎng)了2倍，不同位置機(jī)車(chē)所處的線(xiàn)路縱斷面情況更加復(fù)雜，

因此對(duì)通信的可靠性要求更高。本次3萬(wàn)噸列車(chē)試驗(yàn)運(yùn)行中，多次出現(xiàn)通訊丟失、DP通訊路徑轉(zhuǎn)電臺(tái)模式報(bào)警、CIR設(shè)備掉網(wǎng)等問(wèn)題，對(duì)列車(chē)的安全運(yùn)行構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。一旦通訊異常，列車(chē)就會(huì)發(fā)生緊急制動(dòng)，機(jī)車(chē)與車(chē)輛的車(chē)鉤力會(huì)急劇增大，嚴(yán)重威脅到列車(chē)的運(yùn)行安全。圖1為通訊正常和通訊異常時(shí)列車(chē)發(fā)生緊急制動(dòng)的車(chē)鉤力比較。

摘 要：大秦線(xiàn)3萬(wàn)噸重載列車(chē)的開(kāi)行是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，涉及到列車(chē)縱向沖動(dòng)、網(wǎng)壓波動(dòng)、通信可靠性、機(jī)車(chē)安全和列車(chē)平穩(wěn)操縱等各個(gè)方面的安全風(fēng)險(xiǎn)環(huán)節(jié)，其中任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都可能對(duì)3萬(wàn)噸列車(chē)的運(yùn)行安全造成影響。因此，對(duì)大秦線(xiàn)開(kāi)行3萬(wàn)噸重載列車(chē)存在的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行探討，可以為大秦線(xiàn)3萬(wàn)噸重載列車(chē)的安全開(kāi)行奠定可靠的理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：大秦線(xiàn)；3萬(wàn)噸；重載列車(chē)；安全風(fēng)險(xiǎn)

中圖分類(lèi)號(hào)：U296 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）16-0122-02

1 大秦線(xiàn)概況

大秦線(xiàn)是我國(guó)唯一的一條雙線(xiàn)電氣化重載煤運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)。大秦線(xiàn)一期線(xiàn)路（大同至大石莊區(qū)段）于1985年開(kāi)工建設(shè)，1988-12正式通車(chē)；二期線(xiàn)路（大石莊至秦皇島東區(qū)段）于1989年開(kāi)工建設(shè)，1992-12正式通車(chē)。全線(xiàn)橫跨山西、河北、北京和天津四省市，總長(zhǎng)653 km，從西到東垂直落差達(dá)1700 m。大秦鐵路隧道較多，全線(xiàn)隧道共計(jì)52座；橋梁多，全線(xiàn)橋梁共計(jì)348座；站間區(qū)間長(zhǎng)、坡道大，重車(chē)最大坡度為12‰的下坡道；氣候惡劣，多風(fēng)沙、晝夜溫差大。大秦線(xiàn)年運(yùn)量最初設(shè)計(jì)為1億噸，后經(jīng)擴(kuò)能改造，運(yùn)量年年攀升，2013年運(yùn)量達(dá)4.5億噸，2014年計(jì)劃完成年運(yùn)量4.6億噸。

2 開(kāi)行情況

2014-04-02，大秦線(xiàn)3萬(wàn)噸重載列車(chē)順利開(kāi)行，本次3萬(wàn)噸重載列車(chē)的編組方式為“1+1+1+1”的編組模式，即：HXD1-66機(jī)車(chē)（和諧I型66號(hào)機(jī)車(chē)）+SY997745試驗(yàn)車(chē)+C80×105輛貨車(chē)+HXD1-1機(jī)車(chē)（和諧I型1號(hào)機(jī)車(chē)）+C80×105輛貨車(chē)+HXD1-69機(jī)車(chē)（和諧I型69號(hào)機(jī)車(chē)）+C80×105輛貨車(chē)+SS4-862機(jī)車(chē)（韶山4型862機(jī)車(chē)）。編組輛數(shù)320輛，其中貨車(chē)315輛；牽引總重31 500 t；列車(chē)總長(zhǎng)3 971 m；開(kāi)行車(chē)次55 002次，運(yùn)行至湖東二場(chǎng)外包線(xiàn)轉(zhuǎn)換55 001次；在袁樹(shù)林站-柳村站間運(yùn)行。

3 主要安全風(fēng)險(xiǎn)探討

3.1 列車(chē)縱向沖動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)探討

3萬(wàn)噸重載列車(chē)的安全、平穩(wěn)運(yùn)行與縱向車(chē)鉤力有密切的關(guān)系——縱向力偏大，會(huì)導(dǎo)致橫向分力、垂向力增大，對(duì)列車(chē)的運(yùn)行安全造成非常不利的影響。由于在列車(chē)尾部加掛了1臺(tái)SS4機(jī)車(chē)作為從控機(jī)車(chē)，因此增加了機(jī)車(chē)牽引功率儲(chǔ)備，顯著地改善了3萬(wàn)噸組合列車(chē)的制動(dòng)，緩解同步性，使列車(chē)的縱向力水平控制在安全限度內(nèi)。同時(shí)，該編組循環(huán)制動(dòng)的再充氣時(shí)間比現(xiàn)有2萬(wàn)噸編組縮短了50%左右，提高了長(zhǎng)大列車(chē)通過(guò)坡道的安全性。

3.2 網(wǎng)壓波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)探討

理論計(jì)算表明，3臺(tái)HX機(jī)車(chē)+1臺(tái)SS4機(jī)車(chē)牽引3萬(wàn)噸列車(chē)在個(gè)別區(qū)段存在牽引負(fù)荷取流大于牽引變壓器容量的情況；而在長(zhǎng)大下坡道區(qū)段，可能存在3臺(tái)HX機(jī)車(chē)同時(shí)電制動(dòng)反饋，造成網(wǎng)壓過(guò)高，使電制封鎖無(wú)法正常使用的現(xiàn)象，危及到3萬(wàn)噸重載列車(chē)的運(yùn)行安全。在本次試驗(yàn)中，多次出現(xiàn)網(wǎng)壓波動(dòng)到23 kV、24 kV和機(jī)車(chē)因網(wǎng)壓轉(zhuǎn)矩受限制的情況?？梢?jiàn)，大秦線(xiàn)現(xiàn)有的供電設(shè)備仍無(wú)法完全滿(mǎn)足3萬(wàn)噸重載列車(chē)的長(zhǎng)期開(kāi)行。

3.3 通信可靠性風(fēng)險(xiǎn)探討

通信可靠性是開(kāi)行長(zhǎng)大編組重載列車(chē)的基礎(chǔ)，與現(xiàn)行2萬(wàn)噸編組相比，3萬(wàn)噸編組不僅增加了2臺(tái)從控機(jī)車(chē)，通信距離也延長(zhǎng)了2倍，不同位置機(jī)車(chē)所處的線(xiàn)路縱斷面情況更加復(fù)雜，

因此對(duì)通信的可靠性要求更高。本次3萬(wàn)噸列車(chē)試驗(yàn)運(yùn)行中，多次出現(xiàn)通訊丟失、DP通訊路徑轉(zhuǎn)電臺(tái)模式報(bào)警、CIR設(shè)備掉網(wǎng)等問(wèn)題，對(duì)列車(chē)的安全運(yùn)行構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。一旦通訊異常，列車(chē)就會(huì)發(fā)生緊急制動(dòng)，機(jī)車(chē)與車(chē)輛的車(chē)鉤力會(huì)急劇增大，嚴(yán)重威脅到列車(chē)的運(yùn)行安全。圖1為通訊正常和通訊異常時(shí)列車(chē)發(fā)生緊急制動(dòng)的車(chē)鉤力比較。

摘 要：大秦線(xiàn)3萬(wàn)噸重載列車(chē)的開(kāi)行是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，涉及到列車(chē)縱向沖動(dòng)、網(wǎng)壓波動(dòng)、通信可靠性、機(jī)車(chē)安全和列車(chē)平穩(wěn)操縱等各個(gè)方面的安全風(fēng)險(xiǎn)環(huán)節(jié)，其中任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都可能對(duì)3萬(wàn)噸列車(chē)的運(yùn)行安全造成影響。因此，對(duì)大秦線(xiàn)開(kāi)行3萬(wàn)噸重載列車(chē)存在的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行探討，可以為大秦線(xiàn)3萬(wàn)噸重載列車(chē)的安全開(kāi)行奠定可靠的理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：大秦線(xiàn)；3萬(wàn)噸；重載列車(chē)；安全風(fēng)險(xiǎn)

中圖分類(lèi)號(hào)：U296 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）16-0122-02

1 大秦線(xiàn)概況

大秦線(xiàn)是我國(guó)唯一的一條雙線(xiàn)電氣化重載煤運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)。大秦線(xiàn)一期線(xiàn)路（大同至大石莊區(qū)段）于1985年開(kāi)工建設(shè)，1988-12正式通車(chē)；二期線(xiàn)路（大石莊至秦皇島東區(qū)段）于1989年開(kāi)工建設(shè)，1992-12正式通車(chē)。全線(xiàn)橫跨山西、河北、北京和天津四省市，總長(zhǎng)653 km，從西到東垂直落差達(dá)1700 m。大秦鐵路隧道較多，全線(xiàn)隧道共計(jì)52座；橋梁多，全線(xiàn)橋梁共計(jì)348座；站間區(qū)間長(zhǎng)、坡道大，重車(chē)最大坡度為12‰的下坡道；氣候惡劣，多風(fēng)沙、晝夜溫差大。大秦線(xiàn)年運(yùn)量最初設(shè)計(jì)為1億噸，后經(jīng)擴(kuò)能改造，運(yùn)量年年攀升，2013年運(yùn)量達(dá)4.5億噸，2014年計(jì)劃完成年運(yùn)量4.6億噸。

2 開(kāi)行情況

2014-04-02，大秦線(xiàn)3萬(wàn)噸重載列車(chē)順利開(kāi)行，本次3萬(wàn)噸重載列車(chē)的編組方式為“1+1+1+1”的編組模式，即：HXD1-66機(jī)車(chē)（和諧I型66號(hào)機(jī)車(chē)）+SY997745試驗(yàn)車(chē)+C80×105輛貨車(chē)+HXD1-1機(jī)車(chē)（和諧I型1號(hào)機(jī)車(chē)）+C80×105輛貨車(chē)+HXD1-69機(jī)車(chē)（和諧I型69號(hào)機(jī)車(chē)）+C80×105輛貨車(chē)+SS4-862機(jī)車(chē)（韶山4型862機(jī)車(chē)）。編組輛數(shù)320輛，其中貨車(chē)315輛；牽引總重31 500 t；列車(chē)總長(zhǎng)3 971 m；開(kāi)行車(chē)次55 002次，運(yùn)行至湖東二場(chǎng)外包線(xiàn)轉(zhuǎn)換55 001次；在袁樹(shù)林站-柳村站間運(yùn)行。

3 主要安全風(fēng)險(xiǎn)探討

3.1 列車(chē)縱向沖動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)探討

3萬(wàn)噸重載列車(chē)的安全、平穩(wěn)運(yùn)行與縱向車(chē)鉤力有密切的關(guān)系——縱向力偏大，會(huì)導(dǎo)致橫向分力、垂向力增大，對(duì)列車(chē)的運(yùn)行安全造成非常不利的影響。由于在列車(chē)尾部加掛了1臺(tái)SS4機(jī)車(chē)作為從控機(jī)車(chē)，因此增加了機(jī)車(chē)牽引功率儲(chǔ)備，顯著地改善了3萬(wàn)噸組合列車(chē)的制動(dòng)，緩解同步性，使列車(chē)的縱向力水平控制在安全限度內(nèi)。同時(shí)，該編組循環(huán)制動(dòng)的再充氣時(shí)間比現(xiàn)有2萬(wàn)噸編組縮短了50%左右，提高了長(zhǎng)大列車(chē)通過(guò)坡道的安全性。

3.2 網(wǎng)壓波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)探討

理論計(jì)算表明，3臺(tái)HX機(jī)車(chē)+1臺(tái)SS4機(jī)車(chē)牽引3萬(wàn)噸列車(chē)在個(gè)別區(qū)段存在牽引負(fù)荷取流大于牽引變壓器容量的情況；而在長(zhǎng)大下坡道區(qū)段，可能存在3臺(tái)HX機(jī)車(chē)同時(shí)電制動(dòng)反饋，造成網(wǎng)壓過(guò)高，使電制封鎖無(wú)法正常使用的現(xiàn)象，危及到3萬(wàn)噸重載列車(chē)的運(yùn)行安全。在本次試驗(yàn)中，多次出現(xiàn)網(wǎng)壓波動(dòng)到23 kV、24 kV和機(jī)車(chē)因網(wǎng)壓轉(zhuǎn)矩受限制的情況?？梢?jiàn)，大秦線(xiàn)現(xiàn)有的供電設(shè)備仍無(wú)法完全滿(mǎn)足3萬(wàn)噸重載列車(chē)的長(zhǎng)期開(kāi)行。

3.3 通信可靠性風(fēng)險(xiǎn)探討

通信可靠性是開(kāi)行長(zhǎng)大編組重載列車(chē)的基礎(chǔ)，與現(xiàn)行2萬(wàn)噸編組相比，3萬(wàn)噸編組不僅增加了2臺(tái)從控機(jī)車(chē)，通信距離也延長(zhǎng)了2倍，不同位置機(jī)車(chē)所處的線(xiàn)路縱斷面情況更加復(fù)雜，

因此對(duì)通信的可靠性要求更高。本次3萬(wàn)噸列車(chē)試驗(yàn)運(yùn)行中，多次出現(xiàn)通訊丟失、DP通訊路徑轉(zhuǎn)電臺(tái)模式報(bào)警、CIR設(shè)備掉網(wǎng)等問(wèn)題，對(duì)列車(chē)的安全運(yùn)行構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。一旦通訊異常，列車(chē)就會(huì)發(fā)生緊急制動(dòng)，機(jī)車(chē)與車(chē)輛的車(chē)鉤力會(huì)急劇增大，嚴(yán)重威脅到列車(chē)的運(yùn)行安全。圖1為通訊正常和通訊異常時(shí)列車(chē)發(fā)生緊急制動(dòng)的車(chē)鉤力比較。