汉巴南铁路兰渝联络线电分相设置方案研究

乔响路

(中铁第五勘察设计院集团有限公司 北京 102600)

1 引言

随着我国铁路网快速发展，出现多条线路引入同一个车站的局面。受不同线路供电方案的影响，需研究联络线设置电分相的方案。汉中至巴中至南充铁路南充至巴中段[1](以下简称“汉巴南铁路”)引入既有兰渝线南充北站，需在兰渝联络线(以下简称“联络线”)设置电分相。但受疏解区各线立交关系、线位走向、桥梁方案、大坡道等因素的影响，电分相设置条件困难[2]，故而需要深入研究联络线设置电分相的可行性。

2 南充北站线路概况

南充北站现状仅有兰渝线引入，规划成达万铁路于既有兰渝场(普速场)西侧新建高速场引入车站，在建汉巴南铁路分别引入高、普两个车场，同时新建存车场一处，分线别引入高、普车场，见图1。

图1 兰渝联络线设置电分相方案

3 联络线设置电分相方案

3.1 供电关系

联络线设置电分相的目的主要是为了使各线分开供电，便于管理和养护维修。该方案兰渝线、汉巴南铁路均单独供电，成达万铁路与存车场由成达万铁路新建南充北牵引变电所负责供电。配套电分相设置情况见图1。

3.2 兰渝联络线电分相

3.2.1 方案概述

(1)电分相设置的线路长度要求

«高速铁路设计规范»(TB 10621―2014)中11.5.5条[3]规定，电分相不宜设置在变坡点，列车过分相断电区距最近信号机不宜小于550 m[4]。

«铁路技术管理规程(高速铁路部分)»第491条规定[5]，断电标设置在电分相中性区段起始位置前第2根支柱上。结合接触网杆间距不大于50 m的要求，“断”标与电分相中性区段起始位置距离按100 m考虑。

«轨道交通客运列车断电过分相系统相互匹配准则»(GB/T 36981―2018)8.4规定，分相区为“断”与反向“断”标之间的距离[6]。

根据上述参数，结合关节式电分相长度，联络线两端信号机之间的距离至少为1.5 km，联络线最短长度约1.7 km，见图2。

图2 电分相距离关系

(2)限制因素

①立交关系复杂

由图1可知，南充北站北端咽喉区有兰渝线、南充东联络线、汉巴南铁路、成达万铁路、存车场走行线以及G212国道等，立交关系十分复杂。

②坡度大、中间存在边坡点

由于联络线长度、两端标高以及立交净空要求等的影响，联络线上行方向自南充北站出站后需先穿过成达万铁路，然后迅速上升，故中间有一处变坡点，且采用1处25‰的上坡(长1.02 km)，列车正常行车时，分相部分位于大坡度上。下行联络线需采用1处20‰的下坡(长1.08 km)，下行反向行车时，列车过分相的坡度较大。综上，联络线长度短、中间有变坡点、坡度大等因素均给电分相设置带来了较大影响[7]。

③存在低限速径路

南充北站兰渝场广元端道岔分布具体情况见图3。

图3 兰渝场广元端道岔分布

图3中道岔编号12、14和10的道岔均为12号道岔，侧向限速45 km/h。南充北站(兰渝场普速场)至田家沟线路所仅一个闭塞分区，按照铁总运〔2019〕222号文[8]的规定，当办理南充北经编号12/14道岔侧向至田家沟线路所的进路时，该进路内降级发送UU码，限速45 km/h。

(3)电分相设置位置

受诸多限制因素的影响，上行联络线可供设置电分相的位置非常有限，还需兼顾联络线的长度不能过长，故电分相的位置选在中性区的端点距离变坡点30 m处。下行联络线的电分相全部位于20‰的坡度上，虽无变坡点，但考虑到联络线的工程，可选位置也十分有限。

3.2.2 检算结果

考虑各种因素及电分相设置位置，由于部分运行进路存在限速45 km/h的条件，按保守原则，以此限速进行牵引模拟检算，结果见图4。

图4 牵引模拟检算结果

由牵引模拟计算结果可知，上行联络线列车自车站正常启车时自动断电过分相的出口速度仅为5.7 km/h，存在较大运营安全隐患[9]。

经检算，下行联络线虽位置选址受限，但列车正常行车可顺利通过电分相(下坡)；反向行车按线路限速运行时，亦可通过电分相，但出口速度不高。

3.2.3 优化措施

综上分析，上行联络线受控因素较多，且检算结果较差，故对其提出改进措施。

(1)道岔更换为18号道岔

将上行运行径路中的12号道岔改为18号道岔，优化侧向通过条件。

由于车站大里程方向受到既有冯家寺中桥施工间距要求，道岔接入位置无法向大里程移动，故在保持兰渝联络线上行线接入点不变的条件下，动走线接入18号道岔会使既有咽喉向南调整，按改造困难条件，紧密布置咽喉后，道岔约向南推移30 m，相应改建部分站台。

两方案工程投资估算对比情况见表1。

表1 两方案工程投资估算对比

由表1可知，18号道岔方案较12号道岔方案增加约4 060.2万元，且需多拆除10组道岔(其中兰渝正线道岔5组、到发线道岔5组)，拆除2.65 km既有铺轨(其中兰渝正线约0.7 km)，改建部分曲线站台，施工对既有线运营影响较大。

(2)锁定兰渝联络线上行运行径路

兰渝联络线上行方向列车断电过分相出口速度较低的主要原因为运行径路中存在限速，故消除运行径路的限速点也可有效提高电分相出口速度(17.7 km/h)，即维持兰渝联络线设置电分相，禁用经编号12/14＃道岔侧向由南充北站(兰渝场)至田家沟线路所的所有接发车进路。但该方案需经由运营单位(成都局集团公司)审核通过后，方可实施。

3.3 优缺点分析

(1)优点

兰渝线(含南充北站兰渝场)维持既有供电方式，增加供电线路长度较短，无需对既有牵引变电所进行改造；该方案可以实现各线之间独立供电，高速、普速铁路分开供电，避免了天窗时间不一致给养护维修时间、运输组织方案带来的诸多不便。

(2)缺点

受电分相布置条件的影响，兰渝联络线的长度增加，工程投资增加；联络线方案、田家沟线路所位置的变化也同时影响了成达万铁路引入南充北站以及南充北站高速场的设置方案，给其带来不利的限制条件。

4 联络线不设电分相方案

4.1 仅将兰渝联络线电分相移至正线

4.1.1 改移方案

取消兰渝联络线设置的电分相，将其移动至田家沟线路所的大里程端，见图5。

图5 改移后电分相设置方案

4.1.2 优缺点分析

(1)优点

该方案避免了联络线设置电分相带来的一系列运输组织问题[10]及特殊的信号系统处理措施；联络线的线位、田家沟线路所的站位选择均相对自由，可有效缩短联络线的长度，节省工程投资。

(2)缺点

①该方案兰渝联络线、田家沟线路所及汉巴南铁路正线A(B)至C之间约3 km的新建线路需要由既有兰渝线龙桂牵引变电所供电，其供电范围加大；接触网供电线需加长[11]，引至新的上网点，投资增加约70万元。

②兰渝线为普速铁路，采用“V”形天窗；汉巴南铁路为高速铁路，采用矩形天窗。天窗形式和时间均不一致，给养护维修、运输组织带了较大困扰。

4.2 南充北站统一供电

(1)方案概况

通过在各线区间正线设置电分相，实现南充北站统一供电[12]。利用成达万铁路在南充北站附近新建的南充北牵引变电所(AT牵引变电所)，出4回AT馈线为成达万铁路正线供电，2回直供馈线为汉巴南铁路供电，2回直供馈线为存车场供电，2回直供馈线分别为南充北高速场、普速场供电。

调整既有兰渝线在南充地区供电格局，在兰渝线南充北站广元端区间增设一组电分相，并新建直供分区所一座。兰渝线龙桂牵引变电所至大宝山分区所供电臂打断为两部分，其中龙桂牵引变电所至南充北(长度约6.58 km)维持既有供电格局，南充北至大宝山分区所方向(长度约17.11 km)改由南充北牵引变电所出2回直供馈线为其供电。电分相设置情况见图6。

图6 统一供电后电分相设置方案

(2)优缺点分析

①优点

南充北站统一供电，既实现了各线之间独立供电，也避免了联络线设置分相给运输组织带来的困扰，提高了列车运营安全保证。

②缺点

该方案改建兰渝线供电方案增加工程投资约200万元；另外，该方案受成达万铁路南充北供电方案影响较大(建设时机滞后汉巴南铁路)，且涉及对既有兰渝线的供电方案调整较大，需经有关部门审查并获得批复方可确定实施。

5 结束语

通过本文分析可知，联络线电分相设置方案不仅与工程本身有关，还与供电方案、养护维修、运输组织方案等有较大关联，故建议在铁路设计过程中，需重视对联络线电分相设置方案研究。

另外，本文在提供联络线电分相研究的方法、思路以及影响因素、关键问题等的同时，还旨在强调其研究的复杂性，也给铁路建设项目联络线方案的设计提出了新的思考，建议在关注工程的同时，也注重对站后工程运营的影响；有关各方提前开展研究，避免造成废弃工程，甚至给运营带来不可逆转的困扰。