德州电厂专用线电化挂网的设计方案

于 晨

(中铁工程设计咨询集团有限公司，北京 100055)

德州电厂专用线电化挂网的设计方案

于 晨

(中铁工程设计咨询集团有限公司，北京 100055)

为实现德州电厂专用线电化挂网要求，通过收集资料、现场调查、与总体设计单位接口配合，分析电厂内影响电化挂网的因素并提出解决方案，对于主要技术标准、与安全运营有关的设计等内容进行了阐述。方案满足专用线运行要求。

专用线；电气化；接触网；方案

我国的火力发电厂均建有铁路专用线，专用线接轨站至电厂站间设有走行线，电厂站内根据电厂规模不同设有若干条轻车线、重车线及机走线。既有电厂专用线即使在电气化线路接轨，也多为非电化线路，列车由本务机牵引到达接轨站后，由调机牵引至电厂站专用线内，部分电厂距离接轨站较近，厂内部分线路进行了头部挂网，列车可以由本务机顶送至厂内。

随着我国经济的快速发展，对电力的需求量日益增加，不断有新建电厂开工建设，既有电厂的扩能改造工程也相继开展。根据铁路部门要求，新建电厂专用线均应电化挂网，既有电厂专用线在改建过程中也应同步进行电化改造，列车不再由调机牵引至专用线，而由本务机直接牵引进入专用线。专用线挂网后作业环节减少，提高了作业效率，而且可以不再配置调机，不仅减少了机车车辆购置费，也节约了后期运营费用。由于电厂内自身的特点，电厂专用线电化挂网与一般的专用电化线挂网有较大区别，主要体现在电化挂网范围、与电厂内其他设施的协调配合等方面。本文以设有2条重车线、2条轻车线、1条机走线的德州电厂专用线为例，分析电厂内影响电化挂网的因素，介绍电厂专用线电化挂网的设计方案。

1 电化挂网范围

根据运输需要，德州电厂专用线内2条重车线、1条机走线及2条轻车线头部(约200 m)需要电化挂网，为满足电力机车摘挂后的转线作业需要，重车线至翻车机厂房前的线路也需要电化挂网。

图1 典型电厂专用线示意图

2 电厂内影响电化挂网的因素及解决方案

电厂内影响电化挂网的因素主要有取样机、拨车机、跨线建筑物及电厂内作业方式。取样机、拨车机等设置在专用线终端、翻车机厂房前，典型电厂专用线示意图见图1。

列车由本务机牵引至重车线后，进行摘挂作业。本务机返回后，列车由拨车机牵引至翻车机厂房内，在此过程中取样机在列车顶部进行取样作业，作业方式为逐节取样。在取样作业过程中，取样设备需要垂直于线路方向移动，取样机自身顺线路方向走行，走行范围是2节车皮的长度。列车卸车完成后由拨车机牵引出翻车机厂房。

图2 取样机净空示意图

根据德州电厂既有运行情况，机车停留位置在取样机走行范围内，电化改造后考虑电力机车运行需要及接触网平面布置要求，必须在取样机既有走行范围内设置接触网及下锚补偿装置。根据收集的资料及现场测量发现，取样机轨面以上的净空仅为5 m(见图2)，不满足电力牵引铁路限界要求，接触网无法从取样机下方通过，同时下锚补偿装置也影响取样机走行。

由上述分析可知，接触网终点必须设在取样机之前。而本项目是对既有电厂专用线进行改造，无法对站场及电厂设备进行改造，因此经与电厂方面协调，对取样机作业方式进行了调整，将取样机的走行距离缩短为1节车皮的长度。取样机走行距离缩短后，空间仍受限，接触悬挂无法采用正常下锚补偿形式，只能采用无拉线的下锚硬横梁实现。由于无法在下锚硬横梁上安装张力补偿装置，因此在接触网平面布置时，缩短取样机前的接触网锚段长度，在下锚硬横梁上采用硬锚形式。

经过现场测量，拨车机对接触网的影响较小，在接触网平面布置时可以保证相互间不影响。

德州电厂内设有一座输煤栈桥上跨专用线，通过现场测量跨净空及宽度，其净空满足电力牵引限界要求。

3 电化挂网方案及主要技术标准

德州电厂专用线在石德线八里庄站接轨，石德线供电制式为单相工频(50 Hz)交流制，接触网额定电压为25 kV，采用带回流线的直接供电方式。在八里庄站设有分区所，八里庄站由龙华牵引变电所供电，供电臂末端电压不低于22 kV。由于本专用线线路长度较短，因此专用线采用带回流线的直接供电方式，由石德线既有供电设施向其供电，在满足供电能力的前提下为减小工程投资，本工程不新增所内馈线及接触网供电线，供电臂末端电压满足不低于20 kV的要求。为避免专用线故障时影响国铁运行，同时也便于专用线内检修作业，在专用线与国铁接轨处设置绝缘锚段关节，并设置隔离开关。为增加电厂内作业的灵活性，专用线内每股道两端均设置分段绝缘器，在来电侧设置隔离开关。

为便于运营维护并结合经供电计算结果，线材选用与石德线一致，专用线走行线、重车线接触网线材采用JTM95+CTAH120，轻车线、机车走行线接触网线材采用JTMH70+CTAH85，采用回流线兼作为闪络保护线，线材采用LBGLJ-185，钢柱及未悬挂回流线的成排混凝土支柱设置架空地线，线材采用LBGLJ-70。

根据现场测量结果，轻车线、重车线线间距满足立杆要求，可以采用单腕臂悬挂，但是从电厂实际运行情况考虑，轻车线、重车线间会通行大型运输汽车，设置在两线间的接触网支柱会影响车辆通行，也不利于接触网的安全运行。另外从经济角度考虑，单腕臂悬挂也不可取，因此采用软横跨方案，支柱分别设置在2条轻车线外侧，支柱选用热浸镀锌格构式钢柱，基础采用现浇混凝土基础。腕臂柱采用横腹式混凝土支柱，采用直埋基础。接触悬挂下锚及中心锚节拉线基础应采用混凝土基础，附加悬挂下锚采用拉线盘。

导线高度一般为6.0 m，结构高度一般为1.4 m。27.5 kV带电体距离上跨建筑绝缘距离≥500 mm，困难时≥300 mm，承力索在通过跨线建筑物时应安装绝缘护套。

腕臂柱装配采用平腕臂+斜腕臂形式，采用不带限位功能的钢制定位器，承力索座、软横跨悬吊滑轮处安装预绞式护线条，承力索座处预绞式护线条长度为600 mm，悬吊滑轮处预绞式护线条长度为2 m。考虑到电厂内污染较为严重，27.5 kV绝缘子采用双重绝缘复合绝缘子，回流线采用绝缘安装，架空地线采用非绝缘安装。

架空地线两端、锚段中部及零散支柱设置接地极，接地电阻≤10 Ω，绝缘关节处的隔开、避雷器设置双接地。距离27.5 kV带电体5 m以内的金属结构均做接地，接地电阻≤30 Ω。

4 需要注意的问题

4.1 设计过程中的接口配合

由于电厂内工艺布置复杂，专用线附近有众多设备，且多为电力设计院与铁路设计院合作完成，因此在前期设计阶段应做好与各专业间的接口配合，特别是对于翻车机厂房前轨道长度、取样机工作范围、拨车机工作范围、跨线建筑物净空以及本务机种类等问题应高度重视，若前期接口配合有误会影响设备类型、工艺布置以及征地范围等重大方案的确定，直接影响整体方案及后期运行。

由于电化挂网的电厂专用线正在逐步实施，应加强与电力设计院间的接口配合，应重点注意电力牵引限界、机车走行距离、接触悬挂下锚要求等方面的要求。对于新建电厂，在方案设计阶段应与总图单位及站场专业协调，机车走行线道岔至取样机之间应留有足够的电力机车走行距离，电力机车走行距离受调车信号机位置及接触网终点位置影响。受电厂工艺布置等限制，接触网下锚跨距不宜过长，需要结合站场专业的平面布置和电厂总图布置情况，在不产生上拔力及导线偏角满足规范要求的前提下尽可能缩短下锚距离，确定取样机工作范围。

4.2 接触网平面布置

跨线建筑物的影响在新建专用线中较小，只要事先向总图单位提供跨线建筑物的净空要求即可。电厂内的跨线建筑物多为输煤栈桥、各种管线及高压出线等设备，在实施过程中应尽可能地通过接触网自身的设计解决净空问题。对于净空较低的地点可以采用硬横梁下软横跨方式。

当有道路与专用线平交时，应设置限界门。由于电厂内大型车辆较多，宜采用硬横梁式限界门，并安装反光标识牌。在道路附近的接触网支柱应设置混凝土防护墩。

4.3 与安全运营有关的设计内容

电厂内虽然设有取样机、翻车机等机械设备，一般情况下无人工作业，但在机械设备检修及发生故障等特殊情况下仍会采取人工取样及人工卸车的作业方式，同时存在重车停在空车线上人工卸车的情况，因此电厂内轻车线、重车线必须设置分段绝缘器、带接地刀闸的隔离开关，设置方式为股道两端均设置分段绝缘器，一端设置带接地刀闸的隔开，为加强操作的安全性可采用电动隔开本地操作方式。同时还应在股道间安装横向电分段，以确保在人工作业时的安全。

电厂专用线在建成后一般都会委托铁路部门代维护，因此应在设计文件中明确接触网安全作业要求，接触网应按照现行铁路规章制度运行及操作。专用线开通运行后接触网隔开等设备必须由专业人员操作，平时应上锁防护，人工作业前应做好验电接地工作。接触网带电时，人员及其携带的物品距离27.5 kV带电体应≥2 m的安全距离。

4.4 与国铁的接口设计

电厂专用线接触网一般与国铁接触网直接相连，可在接轨处设置绝缘锚段关节及隔离开关，但是此种方式不具备保护功能，一旦厂内专用线接触网发生故障时将直接影响国铁的运行，且故障排查困难，因此在接轨处可以设置箱式开关站或柱上式开关，当专用线接触网发生故障时可以将其切除，最大限度地减少对国铁的影响。当专用线规模较大，距离既有牵引变电所等牵引供电设施较近时，可以单独设置供电线。应合理选择供电线路经，尽可能避免在铁路用地内征地。在供电线架设方式上应避免与既有接触网支柱合架。在专用线接轨处应设置接触网电分相，接触网电分相宜采用锚段关节式，具体形式应结合牵引机车类型及组合方式等确定。接触网电分相宜设置在坡度小、直线或曲线半径较大的地段，同时还应满足对进站信号机距离≥300 m的要求。如需对既有牵引变电设施进行改造时，应结合接触网供电线架设方向等进行，尽可能减小对既有牵引变电设施的改造，减小对国铁运输的影响。

5 结语

新建电厂专用线通过前期接口配合可以满足电化挂网要求，通过调整电厂内作业方式等方法既有电厂专用线也可实现电化改造。列车由本务机牵引进入专用线后，不仅提高了作业效率，也节省了调机采购及运营维护费用。

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ContactLineSchemefortheSpecialRailwayLineofDezhouPowerPlant

YUChen

(China Railway Engineering Consultants Group Co.，Ltd，Beijing 100055,China)

To realize the contact line requirements of special railway for Dezhou power plant, through data collection, field investigation, interfacing with the overall design units,the author analyzes the factors influencing electrochemical plant of the net and proposes solutions, the main technical standards, and the safety operation of the relevant design are described in detail.The scheme meets the requirements of the special railway line operation.

special railway line；electrization；contact line；scheme

2013-04-03

于晨(1980- ),男(汉族),北京人，工程师，学士，研究方向：电气化铁道接触网。

U225

A

2095-5383(2013)02-0047-03