关于新建电气化铁路审核设计方案的内容

【摘要】随着济南铁路的不断发展，新建电气化铁路的不断建设，如何确保新建电气化铁路的设计方案的可行性，作为铁路建设的施工单位和运营管理单位应从以下几方面进行设计方案的审核。

【关键词】电气化铁路;设计方案;审核;内容

1.审核设计牵引供电方案

1.1设计应符合牵引供电系统的主要设计原则和技术条件：

1.1.1牵引供电系统的设计应确保安全可靠和运营方便。

1.1.2牵引变电所及其布点、接触悬挂、接触网支柱和牵引变电所外部电源供电方案应满足最高时速组和追踪运行间隔计；牵引变压器的安装容量应按近期运量需要确定，并按远期运量预留基础容量。

1.1.3牵引供电系统应保证独立性和完整性；并可兼顾枢纽、地区相邻线的供电，供电设施可共用。

1.1.4电力牵引负荷为一级负荷，牵引变电所接引电力系统两回独立可靠的110kV以上电源，并应互为热备用。

1.1.5在保证供电质量的前提下，牵引变电所应充分考虑，尽量设在铁路车站所在地或交通方便处。

1.1.6牵引变压器（自耦变压器）均采用固定备用方式，正常时一台运行，另一台备用。

1.1.7牵引变压器的接线型式，优先采用单相接线（在电力系统条件具备时）。

1.1.8双线铁路接触网采用上、下行同相单边供电，供电臂末端设分区所，在正常情况下实现上、下行接触网并联供电，在事故情况下实现越区供电，允许全部列车在减速条件下通过。

1.1.9供电设备的容量应按近期客运量的高峰小时牵引负荷进行选择；接触网最低电压水平的计算按上、下行接触网并联供电考虑，也应满足当上行或下行接触网单独供电时，最低工作电压的要求。

1.2牵引供电方式

目前牵引供电制式均采用工频单相交流25kV牵引制；目前国内多采用带回流线的直接供电方。

1.3牵引变压器类型及容量选用

牵引变压器是牵引变电所中的关键设备，牵引变压器类型的选择应综合考虑电力系统容量、牵引负荷对电力系统的负序影响、安装容量与基本电价和容量利用率等因素。

如果条件允许，牵引变电所应尽量采用220kV电源进线和单相接线牵引变压器。

1.4接触网等各种导线的选择

牵引网导线型号的选择应满足机械强度和牵引网负荷电流等要求，牵引网各导线的截面应保证牵引供电系统载流的要求。

牵引网各类导线的载流量应满足列车运行要求，其中接触线应考虑磨耗（一般20％）。

1.5无功补偿及滤波装置

对于高速铁路，由于所运行列车均采用交-直-交动车组，其功率因数在0.95以上，可不在各牵引变电所内设置无功补偿装置。

1.6审核枢纽供电设计方案

1.6.1为了保证铁路枢纽供电的合理性和可靠性，枢纽牵引供电设施的规模和布点方案，应统筹考虑近、远期的供电需要和路网电气化发展的远期规划，作为一个整体，统一规划和设计、点线结合，总体方案可结合相关干线电气化工程分期实施。

1.6.2为保证高速铁路全线牵引供电系统的独立性、完整性、可靠性，高速铁路一般不与常速铁路混合供电，如在枢纽区段确有需要时应通过设置开闭所进行供电，以实现单独计量和独立调度，便于运营、管理和维护。

1.6.3高速铁路在各铁路枢纽和地区内所设置牵引变电所的供电范围为：高速正线、高速线与既有线的联络线和动车运用所，并为跨线列车的跨线径路和相邻既有线供电或作为备用。

1.6.4牵引变电所在各铁路枢纽和地区内的设置地点应靠近负荷中心，在必要时可兼顾相邻既有线的供电，并应方便出线。

1.6.5在牵引变电所出线不便和馈线数目较多的情况下，可考虑适当增设开闭所；当本线和枢纽地区的规划电化线路需合建牵引变电所或开闭所时，应本着满足供电需要的原则进行一次设计，按工程实施进度进行分期建设。

1.6.6距离较长的联络线宜单独设直馈线供电。

2.审核设计接触网施工方案

2.1接触网架设范围

接触网架设范围一般为：高速正线及车站到发线、引入各枢纽的相关联络线、动车组走行线及动车段线。应与相关单位沟通，避免设计遗漏造成一开通就改造的不利情况的发生，这种情况在我们管内已经多次发生，应引起注意。

2.2接触网悬挂类型

目前国内因简链接触网的结构相对简单，施工调整和运营维护较方便，事故抢修难度较小，也能满足运行要求等特点，一般采用简单链形悬挂。

2.3各种线材选择

2.3.1接触线的选择

一般高速采用锡铜或镁铜接触线，中低速可采用银铜合金接触线。

接触线的允许工作应力应不超过其最小拉应力的65%，并考虑接触线允许工作温度、允许磨耗、冰风荷载、补偿效率、终锚零件、接触线焊接情况等不利因素引起的折减系数。

2.3.2承力索的选择

因铜合金绞线的抗拉强度较高，耐高温性能较好，国内承力索一般采用铜合金绞线，其截面的大小应满足牵引供电计算结果。

2.3.3附加导线的选择

接触网附加导线一般采用抗拉强度高、耐腐蚀性能好的钢芯铝绞线，截面大小应满足牵引供电计算结果。

2.4支柱、基础、支持装置及绝缘子的采用

2.4.1支柱

一般采用预应力横腹混凝土支柱、钢支柱、薄壁混凝土圆钢柱等。特殊地段和高速无碴轨道接触网支柱一般选用钢管柱、H型钢柱等。

2.4.2基础

新建桥梁整体基础，化学锚栓，土方开挖混凝土浇筑基础等。审核时注意新建铁路或土质松软地段，应建议采用杯型基础。

2.4.3支持装置

腕臂一般采用铝合金管或镀锌钢管；定位器采用铝合金或钢管定位器；吊弦目前普遍采用铜合金整体式吊弦。

全补偿下锚一般采用铝合金滑轮组式补偿装置。补偿绳采用不锈钢丝绳，补偿坠砣采用混凝土或铁质坠砣。应注意桥梁、或坡度较大处宜采用恒张力补偿装置。

区间中心锚结目前较多采用防断的两跨式结构，站场设置防串中心锚结。

2.4.4绝缘子

一般25kV绝缘子及绝缘组件的公称泄漏距离不小于1200mm。腕臂绝缘采用抗弯破坏荷重不小于12kN的高强度瓷质棒式绝缘子；绝缘关节转换柱处采用合成绝缘子；供电线、正馈线等附加悬挂用绝缘子可采用瓷质玻璃悬式绝缘子，也可采用瓷质悬式棒形绝缘子。

2.5接触网锚段关节形式

目前国内采用的主要三跨、四跨、五跨，这些形式均可取得满意的受流效果。

但由于四跨锚段关节在中心柱处要求两悬挂点等高，施工调整较容易，且检测车检测时较三跨、五跨硬点显示少。可以建议管内接触网锚段关节统一采用四跨形式。

2.6接触网线岔形式

高速铁路对于侧线行车速度要求不高的正线道岔（如车站到发线18#单开道岔），可采用无交叉式布置形式；对于侧线通过速度较高的大号码道岔，可采用锚段关节式布置形式。中低速铁路或高速铁路站线道岔可采用交叉线岔。

2.7桥梁、隧道、跨线建筑物上的接触网悬挂类型

2.7.1桥梁

桥支柱一般设在桥面上。单线或双线预应力混凝土桥梁，应优先采用单腕臂柱支持结构，对于多线预应力混凝土桥，宜采用硬横跨结构。

2.7.2隧道

新建隧道内应全部采用中间吊柱形式支持接触网，且结构高度不降低。上下行接触网宜分别设置吊柱，且顺线路方向错开3m左右。既有隧道应了解搜集隧道顶有无渗水等现象资料。

2.7.3跨线建筑物

1）对于车站高架候车室，可在候车室底部的梁上设置吊柱支持接触网，并视情况酌情降低悬挂的结构高度。

2）对于区间跨线桥，若顺线路方向桥的有效宽度较小，一般不在桥底设接触网悬挂点；若顺线路方向桥的有效宽度较大，应在桥底设置吊柱支持接触网。

2.8供电分段原则

2.8.1电分相的设置

在变电所、分区所出口附近设置接触网电分相装置，电分相采用带中性段、空气间隙绝缘的分相关节形式。

当主变压器采用单相变压器时，变电所出口接触网电分相的中性段应设电动隔离开关与两侧接触网相连。

分区所出口处的电分相中性段应设电动隔离开关（常开）与两侧接触网相连。

2.8.2锚段关节的设置

按照以供电臂为停电单元的接触网检修原则，除在电分相处为分相目的而设置绝缘锚段关节外，其余地点如无特殊要求，一般均设置非绝缘锚段关节。

2.8.3上下行间接触网实行电气分开

为了各供电臂能单独停电检修，上下行接触网间应能实现电气分开，带电设备间的净空距离不小于2.0m。

2.9防护措施

2.9.1接地方式

中低速铁路接触网回流线采用经扼流变接钢轨或直接接地。

高速铁路接触网则采用直埋贯通地线的接地方式来满足安全要求。贯通地线、保护线（或回流线）在每个闭塞分区和上下行钢轨（经过扼流圈）相连。

2.9.2防雷保护

我段管内气象部门提供的资料为中雷区，设计一般在较长的供电线上网点处、长度2000m及以上隧道的两端设置氧化锌避雷器。方案审核时可根据我们电力运行经验，对多雷区地段增设避雷器。

3.结语

验收室根据工程方案审核和质量验收程序建立了严格周密的质量监控体系，正是由于工程验收人员提前审核设计方案，并依据方案对照标准严格验收，才确保了京九线、菏兖日线和蓝烟线电化铁路的顺利开通，为我局铁路电气化建设在方案审核和工程验收方面摸索出一条成功经验。■

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