段林

摘要：為有效滿足鐵路系統(tǒng)自動(dòng)化和降低鐵路運(yùn)輸操作難度的要求，利用鐵路電氣化施工技術(shù)進(jìn)行地方鐵路專用線電氣化工程建設(shè)。結(jié)合云南安寧工業(yè)園區(qū)新亞美谷物流園鐵路專用線工程實(shí)際案例，從接觸網(wǎng)施工技術(shù)、牽引變電所施工技術(shù)方面研究了電氣化施工技術(shù)在安寧工業(yè)園區(qū)鐵路專用線的具體應(yīng)用。研究結(jié)果表明：該方法滿足了鐵路專用線可靠性、自動(dòng)化程度高的要求，為一種適用性高的電氣化施工理念。

關(guān)鍵詞：鐵路專用線;電氣化施工;接觸網(wǎng);牽引變電所

中圖分類號(hào)：U22文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：2095-5383（2020）02-0033-03

Abstract： In order to effectively meet the requirements of railway system automation and reduce the difficulty of railway transportation operation， the electrification construction technology was usd for the local railway special line. In this paper，combined with the actual case of the special railway line project of the New Asia-American Grain Flow Park in Anning Industrial Park， Yunnan， ?the specific application of electrification construction technology to the ?railway special line in Anning Industrial Park of Yunnan Province was studied from the aspects of overhead line system construction technology and traction substation construction technology. The results show that this method meets the requirements of high reliability and high degree of automation of railway special line， and is a kind of electrified construction concept with high applicability.

Keywords：railway special line; electrification construction; catenary; traction substation

鐵路是我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)闹饕M成部分，具有運(yùn)行速度快、運(yùn)輸能力強(qiáng)的特性，為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。隨著社會(huì)對(duì)鐵路運(yùn)輸需求的不斷增長(zhǎng)，地方鐵路專用線越來(lái)越多的采用電氣化鐵路，而牽引變電所施工和接觸網(wǎng)施工是電氣化鐵路施工中最重要的一環(huán)。為提升地方鐵路專用線工程建設(shè)質(zhì)量，就需要對(duì)牽引變電所和接觸網(wǎng)施工技術(shù)進(jìn)行研究。基于此，本文結(jié)合實(shí)際的工程案例，對(duì)安寧工業(yè)園區(qū)鐵路專用線電氣化施工技術(shù)做了研究。

1 工程概述

云南安寧工業(yè)園區(qū)新亞美谷物流園鐵路專用線工程（溫泉至麒麟段）由中鐵十八局集團(tuán)有限公司承建，該工程線路全長(zhǎng)15.42 km，其中正線長(zhǎng)12.9 km，

聯(lián)絡(luò)線長(zhǎng)2.5 km。本條鐵路專用線設(shè)計(jì)為Ⅱ級(jí)單線電氣化鐵路，設(shè)計(jì)時(shí)速80 km/h。建設(shè)地點(diǎn)位于云南省安寧市，屬于重污染區(qū)，對(duì)本工程中的電氣化施工影響較大，同時(shí)對(duì)材料設(shè)備有了更高的要求。具體外景如圖1所示。

2 接觸網(wǎng)施工技術(shù)研究

2.1 接觸網(wǎng)施工材料選擇

本工程接觸網(wǎng)施工位于重污染區(qū)域中，接觸網(wǎng)標(biāo)稱電壓25 kV，最高工作電壓27.5 kV。接觸線線材規(guī)格，正線為CTS-120、站線為CTS-85;承力索線材規(guī)格，正線為JTMH-95、站線為JTMH-70;回流線線材規(guī)格為L(zhǎng)BGLJ-185/25;架空地線線材規(guī)格為L(zhǎng)BGLJ-70/10;供電線線材規(guī)格為L(zhǎng)BGLJ-240/30。接觸網(wǎng)零部件及其他設(shè)備均采用標(biāo)準(zhǔn)化通用產(chǎn)品。絕緣器件都按照重污染標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，絕緣泄漏距離不小于1 600 mm。

2.2 接觸網(wǎng)施工工藝

接觸網(wǎng)是鐵路牽引供電系統(tǒng)的重要組成部分，其運(yùn)行狀態(tài)的好壞直接關(guān)系鐵路的運(yùn)營(yíng)安全，而接觸網(wǎng)的施工技術(shù)和施工工藝是影響其運(yùn)行狀態(tài)的重要因素。在地方鐵路專用線施工中，接觸網(wǎng)施工往往采用人工架線的方式。而本工程采用了目前國(guó)鐵施工最先進(jìn)的恒張力放線技術(shù)進(jìn)行接觸網(wǎng)架設(shè)，和傳統(tǒng)人工放線及非恒張力放線技術(shù)相比，不僅保證了接觸網(wǎng)的施工質(zhì)量，而且還能提高作業(yè)效率，有效地減少了施工后期調(diào)整的工作量和返工次數(shù)[1]。

接觸網(wǎng)施工工藝包括以下6個(gè)步驟：

第1步，進(jìn)行基礎(chǔ)施工，該路徑段接觸網(wǎng)的支柱為直埋式混凝土支柱。為提升施工質(zhì)量，需要進(jìn)行基坑開(kāi)挖，然后進(jìn)行混凝土澆筑，澆筑時(shí)嚴(yán)格控制側(cè)面限界值，盡量一次性澆筑成功。

第2步，當(dāng)基礎(chǔ)施工完成后，即可通過(guò)安裝列車吊裝法完成支柱安裝。確認(rèn)到達(dá)設(shè)計(jì)要求后再進(jìn)行底座和肩架安裝。

第3步，進(jìn)行附加線架設(shè)，當(dāng)軌道鋪設(shè)到位后，接觸網(wǎng)放線施工可大面積展開(kāi)。為提高附加線施工質(zhì)量和工效，在本工程施工中采用機(jī)械架設(shè)法進(jìn)行施工[2]。展放附加線工藝流程如圖2所示。

第4步，承力索架設(shè)。在承力索架設(shè)過(guò)程中，主要采用了人工架線法，在整個(gè)架設(shè)過(guò)程及時(shí)觀察支柱裝配，保證裝配裝置安裝的正確性和精度。

第5步，接觸線架設(shè)。為保證施工質(zhì)量，接觸線采用恒張力架線車進(jìn)行架設(shè)。

第6步，設(shè)備安裝完成后，在接觸網(wǎng)送電之前需進(jìn)行冷滑試驗(yàn)，試驗(yàn)完成后及時(shí)進(jìn)行消缺，送電之后再進(jìn)行熱滑試驗(yàn)。

2.3 接觸網(wǎng)恒張力放線超拉

在安寧鐵路專用線（重污染區(qū)）接觸網(wǎng)恒張力放線超拉施工中，為最大限度消除金屬線材的初伸長(zhǎng)量，必須全面克服接觸線架設(shè)后延伸對(duì)接觸懸掛質(zhì)量的不良影響，從而改善弓網(wǎng)關(guān)系。本工程采用的超拉方式分為2種：一種是利用架線車提供超拉所需的張力并持續(xù)相應(yīng)的時(shí)間，在承力索、接觸線架設(shè)完成后，分別用2臺(tái)架線車向起錨和落錨方向以大于額定張力的力進(jìn)行超拉，然后進(jìn)入下道工序。另一種是通過(guò)墜陀來(lái)實(shí)現(xiàn)超拉，通過(guò)增加墜陀數(shù)量對(duì)承力索和接觸線分別進(jìn)行超拉。同時(shí)注意要先超拉承力索，然后再對(duì)接觸線進(jìn)行超拉。超拉能夠較好地解決新架設(shè)線索的初伸長(zhǎng)問(wèn)題，從而確保接觸網(wǎng)施工的一步到位[3]。

接觸網(wǎng)恒張力放線超拉如圖3所示。

3 牽引變電所施工技術(shù)研究

3.1 牽引變電所概述

本工程新建麒麟牽引變電所1座，位于麒麟場(chǎng)（DK10+810）附近，供溫泉車站至麒麟場(chǎng)的云南安寧工業(yè)園區(qū)新亞美谷物流園鐵路專用線工程接觸網(wǎng)用電。新建牽引變電所采用110/27.5 kV，三相V/V接線型式牽引變壓器，100%備用，牽引變壓器安裝容量為2×（12.5+10）MVA。饋線共4回，其中2回預(yù)留。牽引變電所二次監(jiān)控保護(hù)裝置采用全微機(jī)綜合自動(dòng)化裝置，采用集中組盤(pán)安裝方式，并納入昆明鐵路局牽引調(diào)度中心調(diào)度，實(shí)現(xiàn)牽引供電系統(tǒng)的控制、保護(hù)及牽引供電設(shè)施運(yùn)行安全的監(jiān)視和報(bào)警等功能[4]。

3.2 牽引變電所施工

牽引變電所總體工程施工程序大體分為：基礎(chǔ)施工、構(gòu)架和支架組立、牽引變壓器及其他室外設(shè)備安裝、室內(nèi)設(shè)備安裝、電纜敷設(shè)、二次配線、設(shè)備試驗(yàn)、受電試運(yùn)行等單項(xiàng)施工項(xiàng)目、作業(yè)內(nèi)容。具體步驟為：

第1步，基礎(chǔ)施工。先對(duì)室外場(chǎng)地進(jìn)行地基處理，再根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行構(gòu)架、支架、室外設(shè)備的基礎(chǔ)混凝土澆筑。

第2步，根據(jù)變電所設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行構(gòu)架、支架的組立。

第3步，牽引變壓器及其他室外設(shè)備安裝。其中牽引變壓器是本變電所中需安裝的最大最重的電氣設(shè)備，由于受場(chǎng)地因素制約采用了人工裝卸的方法進(jìn)行安裝，具體施工為：變壓器運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后，調(diào)整運(yùn)輸車位置，使車身與油池邊緣平行，變壓器正對(duì)變壓器基礎(chǔ);在運(yùn)輸車與變壓器基礎(chǔ)間搭建道木平臺(tái)，具體的牽引方法為：通過(guò)電動(dòng)泵帶動(dòng)千斤頂，將變壓器頂升到一定高度，并在變壓器底部安裝好木板，保證變壓器底座和平臺(tái)高度的一致性，然后繼續(xù)頂升變壓器，直到全部放入鋼軌中，并在鋼軌和變壓器底座之間設(shè)置好槽鋼，為降低摩擦阻力對(duì)變壓器安裝的影響，可在槽鋼與鋼軌接觸的位置涂抹一層潤(rùn)滑油，緩慢移動(dòng)鋼軌，將變壓器送到指定位置。重復(fù)以上操作至變壓器移至變壓器基礎(chǔ)上。其他室外設(shè)備均采用吊車進(jìn)行安裝。

第4步，電纜敷設(shè)。電纜敷設(shè)前作好施工計(jì)劃，列出詳細(xì)電纜表，表中注明每個(gè)回路電纜的型號(hào)規(guī)格、長(zhǎng)度、路徑、起始設(shè)備名稱。施工前，應(yīng)對(duì)電纜進(jìn)行絕緣搖測(cè)或耐壓試驗(yàn)，在橋架上多根電纜敷設(shè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，繪制電纜在橋架內(nèi)的剖面分布圖，并計(jì)算出電纜長(zhǎng)度，以防電纜的交叉和混亂。

第5步，二次配線。根據(jù)設(shè)計(jì)的二次接線圖、原理圖和二次接線有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，需注意要接線正確、連接可靠、工藝美觀。

施工完成后，需對(duì)所有電氣設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)及調(diào)試，最后進(jìn)行送電試運(yùn)行。

3.3 新工藝的應(yīng)用

在常規(guī)的牽引變電所設(shè)備安裝施工中，一般采用吊車進(jìn)行大型設(shè)備的安裝就位方式[5]。本工程由于其特殊的施工場(chǎng)所，加上業(yè)主對(duì)工期的要求，以及現(xiàn)場(chǎng)交叉施工等影響，采用吊車安裝大型設(shè)備（牽引變壓器）的方法已經(jīng)不適合現(xiàn)場(chǎng)施工。采用人工卸裝大型設(shè)備的施工方法在本次安裝中得到了實(shí)際應(yīng)用，該方法通過(guò)項(xiàng)目部反復(fù)研究討論，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，最終形成了這種新型的安裝方法。

4 施工效果分析

接觸網(wǎng)使用恒張力放線車作業(yè)是我國(guó)最近幾年進(jìn)行電氣化鐵路施工時(shí)采用的一種先進(jìn)的施工工藝，經(jīng)過(guò)這種工藝施工的接觸網(wǎng)工程，更能滿足高速鐵路的技術(shù)要求。目前在地方專用線鐵路的施工中，往往還在使用人工放線的施工方法。傳統(tǒng)的人工架線，因其施工效率低，質(zhì)量差，已經(jīng)不適用于安寧工業(yè)園區(qū)鐵路專用線的接觸網(wǎng)施工要求。安寧工業(yè)園區(qū)鐵路專用線地處重污染區(qū)，設(shè)計(jì)接觸線的截面積相對(duì)于一般專用線鐵路都有所增大，接觸線都是由高強(qiáng)度的銅合金制造（接觸線CTS-120銅錫合金，承力索JTMH-95銅鎂合金），且硬度高，剛性強(qiáng)，韌性差，對(duì)接觸網(wǎng)的施工技術(shù)要求很高，故本工程選擇使用恒張力放線車進(jìn)行接觸網(wǎng)放線施工。對(duì)比以往使用的人工放線，恒張力放線車施工既保證了接觸網(wǎng)施工質(zhì)量，也提高了工作效率[6]。在本工程的實(shí)際應(yīng)用中，接觸網(wǎng)施工采用恒張力放線技術(shù)，比計(jì)劃工期提前了30 d，節(jié)約人工費(fèi)約60萬(wàn)元，節(jié)約相關(guān)管理人員費(fèi)用、機(jī)械設(shè)備使用費(fèi)等約260萬(wàn)元，該項(xiàng)共計(jì)節(jié)約320萬(wàn)元，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

在牽引變電所施工中采用人工卸裝大型高壓設(shè)備的施工方法，不僅滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工條件（大型吊車進(jìn)場(chǎng)困難，現(xiàn)場(chǎng)交叉作業(yè)多），而且能在現(xiàn)場(chǎng)多專業(yè)同時(shí)施工時(shí)提高施工效率;使用吊車安裝方法則需要修建臨時(shí)道路及場(chǎng)平，同時(shí)在使用吊車安裝過(guò)程中需停止附近其他專業(yè)施工。本工程經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用，在相關(guān)機(jī)械使用費(fèi)、設(shè)備安裝費(fèi)、臨時(shí)道路修建費(fèi)、人工費(fèi)等方面共計(jì)節(jié)約230萬(wàn)元，降低了施工成本，取得了良好的施工效果。

新技術(shù)、新工藝在安寧工業(yè)園區(qū)鐵路專用線施工中的成功應(yīng)用，對(duì)比以往傳統(tǒng)的施工方法，更能保證施工質(zhì)量，確保施工安全，縮短施工工期，節(jié)約施工成本，同時(shí)對(duì)新技術(shù)、新工藝在專用線鐵路施工中的應(yīng)用起到了積極作用，為今后類似的工程提供更為科學(xué)、合理的施工方法，也為“四電”系統(tǒng)集成技術(shù)在專用線鐵路的研究提供理論數(shù)據(jù)。

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