新建包满铁路电力贯通线两期工程建设的思考

2018-09-11

电气化铁道 2018年4期

0 引言

新建包满铁路是国家和内蒙古自治区中长期规划的铁路建设项目之一，该铁路的工程建设质量将直接影响其运营安全和效益。包满铁路电力贯通线工程建设分2期进行，一期工程已竣工并投入运营，二期工程正在建设中。本文将针对一期工程在建设施工和运营中存在的突出问题，在二期在建工程中加以改进完善，以提高电力贯通线工程质量及供电稳定性，为后期运营提供安全保障。

1 工程主要内容

一期工程为白云鄂博—巴音花区段电力贯通线工程，线路全长84.881 km，主要包括：新建小布盖齐、巴音花2座10 kV电力配电所；新建白云鄂博南站—巴音花10 kV电力贯通线，其中高压架空线路121.1 km（贯通线83.9 km，电源线37.2 km）。该工程于2010年竣工。

二期工程为巴音花—满都拉电力贯通线工程，线路全长26.113 km，主要包括：新建满都拉10 kV电力配电所1座；新建巴音花—满都拉10 kV电力贯通线，其中高压架空线路28.3 km（贯通线24.3 km，电源线4 km）。

2 架空电力贯通线施工特点

架空贯通线施工是电力线路施工中的重要内容，其施工特点主要有以下几方面：

（1）施工点多且分散。线路将电能由配电所输送至铁路沿线各用电负荷点，配电所一般设置在车站附近，而区间沿线用电负荷点众多，电力贯通线路呈现距离长、地点分散等特点。

（2）施工环境较为复杂。我国地域广泛，地貌复杂，线路需要经过城市、村庄、山林、湖泊、草原、丘陵等区域，而各区域对通行线路的主要影响因素不尽相同。

3 电力贯通线施工中和运营后存在的问题

3.1 地质勘察影响

包满铁路电力贯通线施工一期工程是在初步设计阶段进行施工招标，招标时设计文件未达到施工图设计的深度，架空贯通线路的地质资料勘察不详。施工时经现场测试，绝大部分钢筋混凝土电杆组立处土壤电阻率较大。贯通线路线型变化、装有设备及与其他线路交叉等处所，不能满足设计文件中10W接地电阻值要求，即接地装置电阻值在10W以上，无法很好地发挥导流作用，会出现断线情况，从而引发雷击事故，故需要采取降阻措施。

由于初步设计阶段对草原地区地质的接地电阻勘察不详，施工阶段进行了设计变更。为使接地电阻满足设计要求，不污染地下环境且使用耐久，采用增设接地模块方法进行降阻处理。

3.2 自然环境影响

包满铁路沿线处于草原地区，四周空旷，冬春季节大风天气较多，最大风力可达9级。由于大风造成贯通线导线与绝缘子产生摩擦，随时间的推移，导线断面逐渐磨损，最终造成导线断线。在运营维护期间经测量，导线的磨损程度约20 mm2。大风天气条件下在风力的作用下，易造成断线，影响正常运输生产。

3.3 路径选择影响

工程施工期间，沿线网围栏数量较少。为了便于线型取直，贯通线路的路径部分离铁路线路较远。开通运营以后，线路附近的牧户在各自的草场分界处逐渐设置了网围栏，给日常巡线、设备维护带来不便。特别是在突发设备故障时，交通工具难以进入，给故障排查和设备维护工作带来极大不便，抢修效率大大降低。

4 改进建议

针对一期工程中存在的问题，在电力贯通线施工二期工程建设中及时进行改进完善，预防类似问题再次出现。

4.1 提前介入

在设计初期，建设单位需提前介入，要求设计单位注重贯通线地质勘察工作，在土壤电阻率较大的地方，设计图纸应给出降阻方法。草原地区四周空旷平坦，电杆组立处是雷电袭击的主要目标，防雷保护措施尤为重要，设计部门应注重防雷的设计，例如增加避雷器及接地数量，必要时增设避雷线。另外，介入小组应加强对施工过程的监督。

4.2 预防断线措施

针对一期工程中架空线路存在磨损线条的问题，采取如下改进措施：每根导线增加一个绝缘子，将较短的辅线通过增加的绝缘子与导线两侧进行连接固定，从平面上形成三角形的稳定结构，大风天气条件下固定区段的导线摆幅很小，降低了导线摩擦损伤造成断线的机率，设备供电的可靠性提高（图1）。根据实际运行情况更改杆型，将普通直线杆更改为跨越杆。二期工程在设计时按照一期工程的改进方案进行施工图设计，设计方案更加完善，架空线路施工按照设计文件一次到位，避免运营后的再次改造。

通过以上改进措施，一期工程改造后7年以来，再未发生架空线路断线故障。

4.3 预防倒杆措施

由于包满铁路沿线处于草原地区且四周空旷，强对流大风天气时有发生，应采取防止杆塔被大风吹倒的保护措施。通常情况下，杆塔可以抵御10级以下以及风速不超过25 m/s的风力。杆塔被大风刮倒的原因主要有：（1）最大设计风速选择不合理；（2）未按设计要求进行杆塔选型及档距设置；（3）杆塔组立时未按设计要求进行施工，造成杆塔根基埋深不足。

图1 改善线路磨损措施

预防杆塔倾倒的措施：（1）制定必要的完善制度，定期对杆塔进行检查，及时发现基础不牢固的杆塔，及时采取加固地基或其他措施进行稳固；（2）适当提高最大设计风速，以应对强对流天气风速的最大程度变化；（3）介入施工，新立杆塔必须严格按照要求施工。

4.4 优化线路路径

（1）设计线路路径时，应尽量避免线路弯曲，尽量采用接近直线的架设方式，以防止配电线路在架设过程中产生转角。

（2）尽量减少线路的交叉跨越。对配电线路规划设计时，需充分考虑架设线路的周围环境，如果存在其他线路在规划范围内，如公路线路、通信线路等，应注意避免交叉跨越，更要远离易燃易爆场所，如加油站、石油化工企业等。

（3）选择合适的架设配电线路地点。架设杆塔的地点要平坦，尽量避免利用农田、树林、草场等，影响农业经济发展。对于危险系数较高的区域，如容易积水的地带或容易被雨水冲刷的地带，应尽量避开。

吸取一期工程巡线及日常维修不便的教训，在二期工程电力贯通线设计时，提前进行现场勘察，将贯通线的路径走向设在有便道的一侧，满足电气化铁路最小间距的条件下，电杆设置应尽量靠近铁路线路，具备条件的地段电杆设在地界以内；不具备条件的地段提前与牧民沟通或更改线路路径方案，避免交通工具碾压草场，提高巡查、抢修效率，为后续运营维护创造良好条件。