1 引言

近幾年來，鐵路在改建、新建貨場時(shí)，較大貨場基本上設(shè)置了 1 050 m 長的整列裝卸車作業(yè)線路，這將有利于提高鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)效益、有利于提高裝卸車效率、有利于滿足現(xiàn)代物流發(fā)展的需求，為進(jìn)一步增大貨場的綜合能力發(fā)揮了積極的作用。然而，作業(yè)線路的延長，為門吊作業(yè)配套的滑觸線也需同步延長，由于滑觸線存在阻抗，在負(fù)荷電流通過滑觸線時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的電壓損失，所以滑觸線越長阻抗越大，造成的電壓損失就越大。滑觸線電壓損失越大，則在門吊電動(dòng)機(jī)端子上的電壓偏移就越大，當(dāng)電壓偏移超過允許值時(shí)，將嚴(yán)重影響門吊的正常運(yùn)行。為此，需采用相應(yīng)措施方法減少電壓損失。

2 幾種減少電壓損失的方法

在一條滑觸線上一般只采用一個(gè)供電點(diǎn)，供電點(diǎn)設(shè)在滑觸線的端部，當(dāng)滑觸線的電壓損失超過允許值時(shí)，常采用以下五種方法減少電壓損失。

2.1 供電點(diǎn)盡量接至滑觸線的中部

當(dāng)供電點(diǎn)接至滑觸線端部，滑觸線阻抗計(jì)算長度為滑觸線的全長；如接至滑觸線的中部，滑觸線阻抗計(jì)算長度為滑觸線全長的二分之一，此時(shí)滑觸線產(chǎn)生的阻抗明顯減少，電壓損失將比供電點(diǎn)在滑觸線端部下降 50%。

2.2 增加滑觸線的供電點(diǎn)

該方法是采用一路電源，多點(diǎn)供電。即從變壓器控制柜引來一路電源到滑觸線配電箱，然后分兩路或兩路以上分別將電源接至滑觸線上，以降低滑觸線阻抗，使電壓損失達(dá)到允許范圍。如供電點(diǎn)接至滑觸線兩端端部同時(shí)供電時(shí)，可使電壓損失比供電點(diǎn)接在滑觸線端部減少約 75%；供電點(diǎn)接至滑觸線兩端距全長六分之一處時(shí)，電壓損失將比供電點(diǎn)接在滑觸線端部減少約 83%。

2.3 增加滑觸線的截面

如果滑觸線電壓損失超過允許值時(shí)，可適當(dāng)加大滑觸線的截面，使電壓損失小于允許值，但其效果不明顯。

2.4 添加滑觸線的輔助線

在原滑觸線的基礎(chǔ)上，采用添加并聯(lián)電纜作為輔助線，組成低阻抗的滑觸線，可使滑觸線阻抗值明顯降低，達(dá)到減少電壓損失的目的。

2.5 滑觸線采用分段供電

此方法在鐵路貨場很少使用，一般只針對(duì)滑觸線較長，電壓損失較大，且線路設(shè)置多臺(tái)大噸位門吊的供電，不得不采用分段供電。分段供電是將滑觸線分隔成兩段及兩段以上進(jìn)行分別供電，分段處用絕緣墊或大斷門使滑觸線分段隔離，以滿足使用要求。分段供電的各區(qū)段供電電源可有同一臺(tái)變壓器或多臺(tái)變壓器提供。分段供電的形式有兩種：一種是絕緣墊或大斷門的絕緣長度小于門吊集電器的長度，當(dāng)門吊的集電器通過分段點(diǎn)時(shí)，會(huì)使兩區(qū)段滑觸線的兩個(gè)電源并聯(lián)運(yùn)行。如是此種形式，各變壓器的高壓側(cè)應(yīng)接在同一電源上，各變壓器必須滿足連結(jié)組標(biāo)號(hào)和相序一致、電壓比相等和電壓等級(jí)相等、阻抗電壓相等三個(gè)條件，此種形式對(duì)安全用電不利，一般不采用。另一種是絕緣墊或大斷門的絕緣長度大于門吊集電器的長度，當(dāng)門吊集電器通過分段點(diǎn)會(huì)使集

電器失電，門吊不能運(yùn)行。

3 滑觸線分段供電對(duì)作業(yè)影響的分析

閔行站貨場貨 13、14 線滑觸線采用分段供電方式，解決了較長滑觸線電壓損失超允許值的難題，滿足多臺(tái)大噸位門吊同時(shí)作業(yè)負(fù)荷電流的需求；同時(shí)，分段供電是將整條滑觸線分區(qū)段供電，當(dāng)門吊、滑觸線發(fā)生故障或檢修保養(yǎng)時(shí)，可以按需求分段切斷電源，不會(huì)影響其它門吊正常作業(yè)，避免了整條線路停止作業(yè)的現(xiàn)象。但是，分段供電在實(shí)際使用過程中對(duì)運(yùn)輸生產(chǎn)、裝卸車作業(yè)等存在許多不利因素，具體情況分析如下。

3.1 閔行站貨場貨 13、14 線概述

滑觸線全長約 1 000 m，采用三相四線制，滑觸線采用電車線，相線是 TC-150，零線 TC-85。滑觸線分東區(qū)、中區(qū)、西區(qū)三個(gè)區(qū)段，三段電源分別有三個(gè)變壓器接至，分段點(diǎn)采用大斷門隔離，每區(qū)段能承受兩臺(tái)門吊同時(shí)作業(yè)供電能力（見圖1）。

門吊作業(yè)線路全長 1 000 m，設(shè)三臺(tái)門吊。東區(qū)設(shè) 40 t 門吊，以集裝箱作業(yè)為主；中區(qū)設(shè) 50 t 門吊，以笨重作業(yè)為主，輔助集裝箱作業(yè)；西區(qū)設(shè) 20 t 門吊，以笨零作業(yè)為主。

3.2 作業(yè)中存在不足的分析

3.2.1 門吊不能貫通使用

由于滑觸線是分東區(qū)、中區(qū)、西區(qū)三段分別供電，分段點(diǎn)用大斷門進(jìn)行隔離，當(dāng)門吊集電器處在大斷門位置時(shí)，門吊就失電不能運(yùn)行到另一區(qū)段作業(yè)，造成門吊只能在各自區(qū)段內(nèi)作業(yè)，不能發(fā)揮出整體作業(yè)的能力，出現(xiàn)門吊忙閑不均。

3.2.2 貨位利用率不高

由于在東區(qū)、中區(qū)、西區(qū)三段中分別配置 40 t、50 t、20 t門吊，當(dāng)笨重、集裝箱貨位緊張時(shí)，大噸位門吊進(jìn)入西區(qū)利用西區(qū)貨位較困難。同時(shí)給車站調(diào)車作業(yè)也帶來不便，極大影響作業(yè)效率。

3.2.3 門吊集電器故障多

由于門吊接近分段點(diǎn)時(shí)，沒有信號(hào)提醒司機(jī)減速停車，經(jīng)常發(fā)生司機(jī)仍以較高速度走行，會(huì)造成集電器沖擊大斷門，并在門吊零位保護(hù)時(shí)，使門吊整機(jī)產(chǎn)生震動(dòng)較大，往往造成門吊集電器脫落或造成大斷門、滑觸線和滑靴等零部件故障或損壞。

3.2.4 電源切換危及安全

如門吊要進(jìn)入其他區(qū)段作業(yè)時(shí)，需要將門吊低速緩慢走行到接近分段點(diǎn)停車，然后派兩人分別到該相鄰兩區(qū)段的配電箱處切斷電源后，通知司機(jī)將四根集電器拉下旋轉(zhuǎn) 180°，繞過大斷門進(jìn)入另一區(qū)段復(fù)位后離開，再通知合上電源通電。由于兩個(gè)配電箱距離約有 600 m，稍有聯(lián)系不當(dāng)，極容易發(fā)生帶電操作現(xiàn)象，出現(xiàn)人身不安全因素。

4 技術(shù)改造實(shí)施方案

閔行站貨場貨 13、14 線滑觸線各區(qū)段供電的三個(gè)變壓器高壓側(cè)電源不是同一電源，分別由市電和鐵路電接入，所以不具備將該滑觸線的分段供電改造為門吊集電器在分段點(diǎn)時(shí)，電源能并聯(lián)運(yùn)行的條件。為此，該滑觸線只能維持原有的分段供電形式，要彌補(bǔ)該滑觸線存在的不足，只能對(duì)門吊進(jìn)行技術(shù)改造，以解決分段供電帶來的實(shí)際問題。

4.1 技術(shù)改造方案

4.1.1 門吊采用兩套集電器形式

兩套集電器相互獨(dú)立，一套供電時(shí)另一套不供電。如門吊需在其它區(qū)段作業(yè)時(shí)，兩套集電器供電進(jìn)行切換，無需用人將四根集電器拉下旋轉(zhuǎn) 180°。

4.1.2 增加集電器供電切換裝置

兩套集電器供電切換要靠電氣控制，無需用人分別到兩供電點(diǎn)切斷、合上電源，以提高人身安全系數(shù)。

4.1.3 增加接近分段點(diǎn)的報(bào)警裝置

為了提高安全操作性，增加當(dāng)門吊接近分段點(diǎn)時(shí)，能自動(dòng)發(fā)出聲光報(bào)警，以提醒司機(jī)減速停車。

4.2 技術(shù)改造具體內(nèi)容

4.2.1 設(shè)計(jì)兩套集電器供電切換電氣控制原理圖

根據(jù)技術(shù)改造方案，設(shè)計(jì)了集電器供電切換電氣控制原理圖（見圖 2）：

電源切換電氣控制系統(tǒng)有兩部分組成。一是聲光提醒報(bào)警，當(dāng)門吊接近分段點(diǎn)時(shí)，門吊撞擊限位 HXK3 或 HXK4，此時(shí) FJB1 或 FJB2 發(fā)出聲光報(bào)警，提醒司機(jī)減速和停車；如門吊不需進(jìn)入其它區(qū)段作業(yè)，門吊應(yīng)向相反方向運(yùn)行，此時(shí)門吊撞擊限位 HXK1 或 HXK2，F(xiàn)JB1 或 FJB2 失電停止報(bào)警。二是兩套集電器電源切換裝置，平時(shí)兩套集電器只有一套有電，當(dāng)門吊需要進(jìn)入其它區(qū)段作業(yè)時(shí)，先將后面集電器通電，待前面集電器通過大斷門與滑觸線接觸后，門吊停車，此時(shí)只需要按 SB1 或 SB2 即可完成兩套集電器供電切換。

4.2.2 制作門吊供電平臺(tái)和集電器

重新制作一套門吊供電平臺(tái)和集電器，與原有一套集電器形成兩套集電器，分別設(shè)在門吊梁的兩端，以確保兩套集電器電源切換時(shí)有足夠的安全距離。

4.2.3 制作兩套集電器電源切換控制箱

按照兩套集電器供電切換原理圖制作控制箱，控制箱安裝在主梁上，將聲光報(bào)警器 FJB1、FJB2 和切換按鈕 SB1、SB2

等安裝在駕駛室內(nèi)，便于直接提示司機(jī)和操作。

4.2.4 在分段點(diǎn)兩側(cè)設(shè)報(bào)警控制裝置

在各滑觸線分段點(diǎn)兩側(cè)的門吊走行基礎(chǔ)上各安裝一對(duì)聲光報(bào)警控制限位器 HXK，控制聲光報(bào)警器報(bào)警或開閉。

5 結(jié)束語

通過對(duì)閔行站貨場貨 13、14 線三臺(tái)門吊進(jìn)行的技術(shù)改造，解決了滑觸線分段供電存在的不足，取得了良好效果。滑觸線分段供電雖能有效減少電壓損失，但給現(xiàn)場作業(yè)帶來諸多不便，建議應(yīng)盡量不采用分段供電的方法，可采用一路電源，多點(diǎn)供電的方法或添加輔助線的方法，來減少電壓損失；如采用分段供電也應(yīng)解決分段點(diǎn)的電源問題，以滿足現(xiàn)場門吊安全生產(chǎn)需要。