石油库铁路专用线的牵引回流防护方法

蔡云峰

（中铁武汉勘察设计研究院有限公司，武汉 4300704）

石油库铁路专用线的牵引回流防护方法

蔡云峰

（中铁武汉勘察设计研究院有限公司，武汉 4300704）

石油库铁路专用线与电气化铁路接轨时，电气化铁路牵引电流利用钢轨作为回流通道，钢轨中的牵引回流对石油库的装卸油作业可能产生危险影响，石油库铁路专用线须安装必要的隔离及接地装置，确保石油库的安全。

石油库；电气化铁路；牵引回流

石油化工企业运输作业量大，利用铁路运输其大量的原料及成品，可提高运输效率，同时节约运输成本。随着铁路电气化的普及，越来越多的石化企业需要新建或改建专用铁路，并从电气化国铁车站接轨。由于石油库专用线所运输货物的易燃易爆特性，车辆运行时，电气化铁路牵引电流利用钢轨作为回流通道，钢轨中的牵引回流所产生的火花及电势差对石油库的装卸油作业可能产生危险影响，因此对于装卸区牵引回流需进行必要的防护。

1 电气化铁路设备危险因素分析

电气化铁路有3种供电方式，一般采用自耦变压器（AT）供电或带回流线的直接供电方式。根据《电气化铁道牵引供电系统术语》(TB/T 1677-1997)的规定，“接触网由承力索、接触导线(包括加强导线)组成,牵引网由接触网、钢轨、大地、回流线组成,牵引回流由钢轨、大地、回流线返回牵引变电所”。

电气化铁路引入石油库装卸线时，铁路相关设备对石油库装卸油作业的危险主要是电力机车走行时产生巨大牵引回流，该电流经钢轨漏泄流入大地,可在装卸区形成电势差，在回流不畅的情况下甚至可能形成火花,对装卸区装卸作业产生危险。

2 牵引回流的防护

石油库专用铁路线与电气化铁路接轨防护的原则是牵引电流在任何情况下不能流向装卸区。装卸区防护的方法分为石油库走行线不挂网与挂网两种情况，以下分别分析说明。

2.1 石油库走行区不挂网

从安全的角度出发，电气化铁路的接触网通常不进入石油库专用线，车辆均由内燃机车推行或者绞盘牵引至装卸油区。为防止装卸油区以外的牵引回流通过钢轨传至装卸区,应采取在装卸区入口外方安装轨道绝缘以切断牵引回流。必须注意的是，如果仅仅设置一组轨道绝缘，当车辆跨在该组绝缘上面时，车辆将会短接该轨道绝缘，而使轨道绝缘失去隔离作用，牵引电流可以通过车体流向装卸区，如图1所示。

图1 车辆跨接绝缘示意图

为防止这种情况发生，在装卸区外方设置轨道绝缘时应设置两组，同时这两组轨道绝缘之间的距离要大于取送列车的总长度，形成一段不被车列跨接的保护区段，如图2所示。

图2 走行线不挂网防护示意图

另外，由于轨道道床电阻较小，通常约为1 Ω/km, 部分牵引电流从钢轨泄漏进入大地间接进入装卸油区。为了将铁路牵引回流尽量引回电气化铁路方面，减少或消除进入石油库装卸油作业区的牵引回流，在每组绝缘轨缝的电气化铁路侧，各装设一组向电气化铁路所在方向延伸的接地装置，使牵引回流流向电气化铁路侧。为保证接地效果，接地电阻均应控制在10 Ω以下。

2.2 石油库装卸油走行线挂网

通常情况下，电气化铁路的接触网不进入石油库走行线。如果石油库走行线需要挂网，则对接触网及钢轨回流接通的时机进行限制，尽量减少接触网供电的时间，在装卸油作业时应完全断电保证作业安全。基于以上的原则，制定如下要求。

1）走行线进行调车作业时，接触网和轨道回流装置须接通，保证车辆作业需求。

2）装卸区进行装卸油作业时，装卸区接触网应完全断电，钢轨回流应断开，防止牵引电流流入装卸区。

3）装卸区无调车作业时，装卸区接触网断电，钢轨回流断开，同时应能保证电力机车在石油库专用线其他线路的正常作业。

如图3所示，根据相关规范，具体应采取如下的措施：

图3 走行线挂网防护示意图

1）石油库铁路专用线接触网应设置两组隔离开关。在距离专用线起点小于15 m处设置第一组；在装卸油台作业区之前设置第二组，且该隔离开关与最近的装卸油鹤管之间距离应大于等于30 m。接触网终点距最近的装卸油鹤管应大于等于15 m。

2）轨道上应设置两组钢轨绝缘及相应的回流隔开开关。在与接轨站分界处15 m内设第一组隔离开关（与接触网开关对应），在装卸区之前设置第二组隔离开关（与接触网开关对应）。

3） 在所设置的每组轨道轨缝的接轨站侧，都应设置1组接地装置，并且该接地装置应向接轨站方向延伸，其接地电阻应小于等于10 Ω。

4） 石油库专用线的接触网在被第二组隔离开关分隔之后的部分钢轨，应设置可用于连接的接地装置，与卸油台接地保护网相连（纳入卸油台设计范围）。

5）当电力机车从接轨站进入走行区，应先将轨道隔离开关闭合，再闭合接触网开关装置。当进行装卸油作业需要断开接触网及牵引回流时，应先断开接触网开关，再断开钢轨回流开关。

3 结语

石油库的安全至关重要，通过以上的措施能够实现对接触网及轨道回流的防护，同时满足石油库设计的相关规范，工程上也简便可行，可有效保证石油库与电气化铁路接轨时的安全。

[1]张小月.电气化铁道对油气管道干扰的计算及防护措施[J].石油库与加油站，2010，19（4）：29-32.

[2]中华人民共和国铁道部.TB/T1677—1997 电气化铁道牵引供电系统术语[S].北京:中国铁道出版社，1998.

[3]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中华人民共和国建设部.GB50074—2002 石油库设计规范[S].北京:中国计划出版社，2003.

When a railway special line of the oil depot is connected to an electrifi ed railway, the rails will be used as return channel of traction current of the electrifi ed railway. But traction return current may have dangerous infl uence on the oil depot. So the necessary isolation and grounding device shall be installed for the railway special line of the oil depot, in order to ensure the safety of the oil depot.

oil depot; electrifi ed railway; traction return current

10.3969/j.issn.1673-4440.2015.03.025

2015-04-20）