普速电气化铁路接触网接地设计细节探讨

苗青

摘要：随着交通和国民经济发展，电气化铁路的发展愈加迅猛，研究普速电气化铁路接触网接地设计有助于促进电气化铁路稳定、安全运行。本文通过综述简单介绍普速电气化铁路接触网的概念和特点，从不同的接触网安装形式和实际情入手，说明单腕臂、软横跨、硬横跨、隧道内等不同安装形式，探讨基本原则和设计细节。

关键词：普速电气化铁路；接触网；接地设计细节；安全运行

电气化铁路在交通出行和经济发展中的比重越来越大，其重要组成部分的接触网为25kV带电体，具有较高的运行条件，安装设计不当会影响电气化铁路连续稳定运行，甚至可能造成安全事故。因此，需要通过设计将泄漏电流引向大地，从而消除安全隐患。

1 普速电气化铁路接触网

时速是区分各铁路的依据，普速铁路时速控制在100-120公里，客车和货车均可通行，占据了我国铁路网的绝大部分份额，由于其广泛性，因此必须做好相关安全防护设施。接触网包括支柱与基础、支持装置和接触悬挂三部分构成，各部分组成和作用不同，支柱与基础部分可承受其他装置的负荷并将接触悬挂固定在要求的位置上，支持装置可支持悬挂并将负载传递，接触悬挂部分可为电力机车传送电能。

2 普速电气化铁路接触网接地设计细节探讨

2.1隧道外单支撑腕臂柱设计

此部分设计分为三类，即成排支柱有回流线或保护线、成排支柱没有有回流线或保护线、零散的腕臂柱，第一种在电气化站场、区间较为常见，钢柱安装时需双重绝缘，混凝土可选择双重绝缘或单重绝缘安装，安装方式类似，回流线或保护线部分由铝绞线充当[1]，泄漏电流经由铝绞线至牵引变电所集中接地，在钢柱设置架空地线以集中接地，加强接地效果以确保人身安全；第二种在站场的牵出线、货物线、机走线等部分常见，组成部分均采取单重绝缘安装，以架空地线达到集中接地的目的，可通过钢柱本体将泄漏电流传至大地，也可将镀锌圆钢作为混凝土柱上部与保护线底座接地连线材料，将其与架空地线相接，使泄漏电流由底座、接地连线、架空地线传送于大地；第三种常见于电气化站场，一般采用单独接地的方式，可利用螺栓将钢柱固定，泄漏电流由本体接至地极，也可以镀锌圆钢接地连线材料，将泄漏电流由支柱引至接地极。

2.2软横跨设计

软横跨柱的设计也可根据回流线或保护线有无、钢柱与混凝土柱的区别等分为三类，详细介绍如下：

首先是成排软横跨柱有回流线或保护线设计。具有三种设计安装办法：①将双重绝缘子放于钢柱软横跨1、2#节点，钢柱上绝缘安装接线和架空地线以便于接地；②将单重绝缘子放于混凝土柱软横跨3、4#节点，混凝土柱上不绝缘安装接线进行集中接地；③将双重绝缘子放于混凝土柱软横跨上，安装于3、4#节点[2]，方式与①中类似。

其次是成排软横跨柱没有有回流线或保护线设计。这种设计常见于双线电气化站场连续跨软横跨或单线电气化站场无回流、保护线部分，设计时不论是钢柱还是混凝土柱，均统一采用单重绝缘安装，以架空地线接地。

最后是零散软横跨柱设计。需采用单独接地，方式与2.1中零散腕臂柱单独接地方式相同。

2.3硬横跨设计

硬横跨安装较为复杂，以支柱和安装形式分为三类，设计细节如下：

首先是吊柱式硬横跨接地设计。与腕臂柱类似，区别在于吊柱的金属结构，设计须符合钢柱标准，可将单重绝缘设计用于硬横跨柱，吊柱上绝缘子也选择单重绝缘型，钢横梁 - 架空地线 - 接地极成为泄漏电流的输送途径；也可将硬横跨柱和吊柱上绝缘子均采用双重绝缘，将接地跳线设置于主、副绝缘间，多采用铝绞线，经横梁支持绝缘子牵引，最终接地。

其次是悬索式硬横跨接地设计。与软横跨相似，区别在于由横梁替代横承力索，在每个节点横梁处增加绝缘子，以一或两套常见，可将硬横跨柱和横梁处采用单重绝缘，也可均采用双重绝缘，线路与吊柱式硬横跨接地设计一致。

最后是零散硬横跨设计。此情况在施工中非常少见，处理时需注意将不带电的接触网设备进行接地，接地极及接地线设置要考虑支柱类型。

2.4多线路腕臂设计

多线路腕臂接地时需确保硬横跨接地，确定回流线或保护线是否存在，存在时安装与钢柱硬横跨双重绝缘安装相同，不存在时与单重绝缘安装相同。

2.5下锚安装设计

2.5.1接触网下锚及中锚

当下锚支柱上存在回流线或保护线时，以双重绝缘安装，多采用铝绞线为接地跳线接入，；当不存在回流线或保护线时，采用单重绝缘；两种类型安装完成后，均将下锚拉线与设备底座相连接，以达到接地操作。

2.5.2回流线或保护线下锚

包括对向下锚、下锚跨股道及终端下锚，所有部分均安装绝缘子，但在施工中常会因为电位造成安全隐患，因此设计时必须以双重绝缘方式安装接触网，设置独立的接地极，所有设施均需保护拉线进行防护。

2.6隧道内装配设计

隧道內接触网多采用单重绝缘安装，运行设备简单，但是所有设计需统一的规范要求，接地极、接地母线、回流线等设置具有一定要求，以接地极为例，要求每500m需存在一个接地极，出口处也需加设；对于新建成的隧道可通过接地测试端子进行定期接地电阻检查，针对检查结果进行维护。对于进行电气化改造的隧道内铁路，需将其分为非自闭区段和自闭区段，根据实际情况进行接地设计改造。

2.7接触网设备接地数量设计

设计中至少存在两处及以上的可靠接地接触网设备，设备底座有“架空地线+10 欧姆接地”或“两处独立10 欧姆接地”两种设计方案[3]。

3 总结

接触网接地的存在在普速电气化铁路中是非常重要的，可促进电气铁路的顺利运行，因此需做好细节部分的接地设计，依照全线技术原则指导，保障设备正常运营和人员安全，使接地网充分发挥价值。

参考文献：

[1]党超.普速电气化铁路接触网接地设计细节探讨[J].工程技术：文摘版，2016，12（12）：112-114

[2]李银生，许敏.西北地区高土壤电阻地区电气化铁道接触网接地方案研究[J].甘肃科学学报，2014，37（38）：247-248

[3]刘成文.电气化铁路接触网线路防雷技术探讨[J].城市建设理论研究，2014，30（16）：196-198endprint