新建包滿鐵路電力貫通線兩期工程建設(shè)的思考

0 引言

新建包滿鐵路是國(guó)家和內(nèi)蒙古自治區(qū)中長(zhǎng)期規(guī)劃的鐵路建設(shè)項(xiàng)目之一，該鐵路的工程建設(shè)質(zhì)量將直接影響其運(yùn)營(yíng)安全和效益。包滿鐵路電力貫通線工程建設(shè)分2期進(jìn)行，一期工程已竣工并投入運(yùn)營(yíng)，二期工程正在建設(shè)中。本文將針對(duì)一期工程在建設(shè)施工和運(yùn)營(yíng)中存在的突出問(wèn)題，在二期在建工程中加以改進(jìn)完善，以提高電力貫通線工程質(zhì)量及供電穩(wěn)定性，為后期運(yùn)營(yíng)提供安全保障。

1 工程主要內(nèi)容

一期工程為白云鄂博—巴音花區(qū)段電力貫通線工程，線路全長(zhǎng)84.881 km，主要包括：新建小布蓋齊、巴音花2座10 kV電力配電所；新建白云鄂博南站—巴音花10 kV電力貫通線，其中高壓架空線路121.1 km（貫通線83.9 km，電源線37.2 km）。該工程于2010年竣工。

二期工程為巴音花—滿都拉電力貫通線工程，線路全長(zhǎng)26.113 km，主要包括：新建滿都拉10 kV電力配電所1座；新建巴音花—滿都拉10 kV電力貫通線，其中高壓架空線路28.3 km（貫通線24.3 km，電源線4 km）。

2 架空電力貫通線施工特點(diǎn)

架空貫通線施工是電力線路施工中的重要內(nèi)容，其施工特點(diǎn)主要有以下幾方面：

（1）施工點(diǎn)多且分散。線路將電能由配電所輸送至鐵路沿線各用電負(fù)荷點(diǎn)，配電所一般設(shè)置在車站附近，而區(qū)間沿線用電負(fù)荷點(diǎn)眾多，電力貫通線路呈現(xiàn)距離長(zhǎng)、地點(diǎn)分散等特點(diǎn)。

（2）施工環(huán)境較為復(fù)雜。我國(guó)地域廣泛，地貌復(fù)雜，線路需要經(jīng)過(guò)城市、村莊、山林、湖泊、草原、丘陵等區(qū)域，而各區(qū)域?qū)νㄐ芯€路的主要影響因素不盡相同。

3 電力貫通線施工中和運(yùn)營(yíng)后存在的問(wèn)題

3.1 地質(zhì)勘察影響

包滿鐵路電力貫通線施工一期工程是在初步設(shè)計(jì)階段進(jìn)行施工招標(biāo)，招標(biāo)時(shí)設(shè)計(jì)文件未達(dá)到施工圖設(shè)計(jì)的深度，架空貫通線路的地質(zhì)資料勘察不詳。施工時(shí)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，絕大部分鋼筋混凝土電桿組立處土壤電阻率較大。貫通線路線型變化、裝有設(shè)備及與其他線路交叉等處所，不能滿足設(shè)計(jì)文件中10W接地電阻值要求，即接地裝置電阻值在10W以上，無(wú)法很好地發(fā)揮導(dǎo)流作用，會(huì)出現(xiàn)斷線情況，從而引發(fā)雷擊事故，故需要采取降阻措施。

由于初步設(shè)計(jì)階段對(duì)草原地區(qū)地質(zhì)的接地電阻勘察不詳，施工階段進(jìn)行了設(shè)計(jì)變更。為使接地電阻滿足設(shè)計(jì)要求，不污染地下環(huán)境且使用耐久，采用增設(shè)接地模塊方法進(jìn)行降阻處理。

3.2 自然環(huán)境影響

包滿鐵路沿線處于草原地區(qū)，四周空曠，冬春季節(jié)大風(fēng)天氣較多，最大風(fēng)力可達(dá)9級(jí)。由于大風(fēng)造成貫通線導(dǎo)線與絕緣子產(chǎn)生摩擦，隨時(shí)間的推移，導(dǎo)線斷面逐漸磨損，最終造成導(dǎo)線斷線。在運(yùn)營(yíng)維護(hù)期間經(jīng)測(cè)量，導(dǎo)線的磨損程度約20 mm2。大風(fēng)天氣條件下在風(fēng)力的作用下，易造成斷線，影響正常運(yùn)輸生產(chǎn)。

3.3 路徑選擇影響

工程施工期間，沿線網(wǎng)圍欄數(shù)量較少。為了便于線型取直，貫通線路的路徑部分離鐵路線路較遠(yuǎn)。開通運(yùn)營(yíng)以后，線路附近的牧戶在各自的草場(chǎng)分界處逐漸設(shè)置了網(wǎng)圍欄，給日常巡線、設(shè)備維護(hù)帶來(lái)不便。特別是在突發(fā)設(shè)備故障時(shí)，交通工具難以進(jìn)入，給故障排查和設(shè)備維護(hù)工作帶來(lái)極大不便，搶修效率大大降低。

4 改進(jìn)建議

針對(duì)一期工程中存在的問(wèn)題，在電力貫通線施工二期工程建設(shè)中及時(shí)進(jìn)行改進(jìn)完善，預(yù)防類似問(wèn)題再次出現(xiàn)。

4.1 提前介入

在設(shè)計(jì)初期，建設(shè)單位需提前介入，要求設(shè)計(jì)單位注重貫通線地質(zhì)勘察工作，在土壤電阻率較大的地方，設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)給出降阻方法。草原地區(qū)四周空曠平坦，電桿組立處是雷電襲擊的主要目標(biāo)，防雷保護(hù)措施尤為重要，設(shè)計(jì)部門應(yīng)注重防雷的設(shè)計(jì)，例如增加避雷器及接地?cái)?shù)量，必要時(shí)增設(shè)避雷線。另外，介入小組應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的監(jiān)督。

4.2 預(yù)防斷線措施

針對(duì)一期工程中架空線路存在磨損線條的問(wèn)題，采取如下改進(jìn)措施：每根導(dǎo)線增加一個(gè)絕緣子，將較短的輔線通過(guò)增加的絕緣子與導(dǎo)線兩側(cè)進(jìn)行連接固定，從平面上形成三角形的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，大風(fēng)天氣條件下固定區(qū)段的導(dǎo)線擺幅很小，降低了導(dǎo)線摩擦損傷造成斷線的機(jī)率，設(shè)備供電的可靠性提高（圖1）。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況更改桿型，將普通直線桿更改為跨越桿。二期工程在設(shè)計(jì)時(shí)按照一期工程的改進(jìn)方案進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)方案更加完善，架空線路施工按照設(shè)計(jì)文件一次到位，避免運(yùn)營(yíng)后的再次改造。

通過(guò)以上改進(jìn)措施，一期工程改造后7年以來(lái)，再未發(fā)生架空線路斷線故障。

4.3 預(yù)防倒桿措施

由于包滿鐵路沿線處于草原地區(qū)且四周空曠，強(qiáng)對(duì)流大風(fēng)天氣時(shí)有發(fā)生，應(yīng)采取防止桿塔被大風(fēng)吹倒的保護(hù)措施。通常情況下，桿塔可以抵御10級(jí)以下以及風(fēng)速不超過(guò)25 m/s的風(fēng)力。桿塔被大風(fēng)刮倒的原因主要有：（1）最大設(shè)計(jì)風(fēng)速選擇不合理；（2）未按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行桿塔選型及檔距設(shè)置；（3）桿塔組立時(shí)未按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，造成桿塔根基埋深不足。

圖1 改善線路磨損措施

預(yù)防桿塔傾倒的措施：（1）制定必要的完善制度，定期對(duì)桿塔進(jìn)行檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)不牢固的桿塔，及時(shí)采取加固地基或其他措施進(jìn)行穩(wěn)固；（2）適當(dāng)提高最大設(shè)計(jì)風(fēng)速，以應(yīng)對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣風(fēng)速的最大程度變化；（3）介入施工，新立桿塔必須嚴(yán)格按照要求施工。

4.4 優(yōu)化線路路徑

（1）設(shè)計(jì)線路路徑時(shí)，應(yīng)盡量避免線路彎曲，盡量采用接近直線的架設(shè)方式，以防止配電線路在架設(shè)過(guò)程中產(chǎn)生轉(zhuǎn)角。

（2）盡量減少線路的交叉跨越。對(duì)配電線路規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，需充分考慮架設(shè)線路的周圍環(huán)境，如果存在其他線路在規(guī)劃范圍內(nèi)，如公路線路、通信線路等，應(yīng)注意避免交叉跨越，更要遠(yuǎn)離易燃易爆場(chǎng)所，如加油站、石油化工企業(yè)等。

（3）選擇合適的架設(shè)配電線路地點(diǎn)。架設(shè)桿塔的地點(diǎn)要平坦，盡量避免利用農(nóng)田、樹林、草場(chǎng)等，影響農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。對(duì)于危險(xiǎn)系數(shù)較高的區(qū)域，如容易積水的地帶或容易被雨水沖刷的地帶，應(yīng)盡量避開。

吸取一期工程巡線及日常維修不便的教訓(xùn)，在二期工程電力貫通線設(shè)計(jì)時(shí)，提前進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，將貫通線的路徑走向設(shè)在有便道的一側(cè)，滿足電氣化鐵路最小間距的條件下，電桿設(shè)置應(yīng)盡量靠近鐵路線路，具備條件的地段電桿設(shè)在地界以內(nèi)；不具備條件的地段提前與牧民溝通或更改線路路徑方案，避免交通工具碾壓草場(chǎng)，提高巡查、搶修效率，為后續(xù)運(yùn)營(yíng)維護(hù)創(chuàng)造良好條件。

4.5 鳥害防范

設(shè)備桿、轉(zhuǎn)角桿和分歧桿的區(qū)域聯(lián)絡(luò)線非常密集，很容易因?yàn)轼B害造成短路現(xiàn)象。有些鳥的體形偏大，其翼展距離大大超過(guò)了相間300 mm的安全距離，可增設(shè)驅(qū)鳥器進(jìn)行防范，在設(shè)備維護(hù)階段對(duì)鳥害較為嚴(yán)重的區(qū)段加強(qiáng)線路巡視。

4.6 提高施工技術(shù)水平

為保障線路施工的質(zhì)量、安全，施工人員應(yīng)不斷提高自身技術(shù)能力，不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)，全面提升對(duì)線路施工質(zhì)量的控制能力。在施工前，施工單位應(yīng)與當(dāng)?shù)毓╇姴块T及時(shí)溝通，為后期線路的維護(hù)與改造等做好準(zhǔn)備。在施工期間，應(yīng)根據(jù)施工進(jìn)度為線路提供適當(dāng)緩沖期，并對(duì)各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，合格后方可投入使用。

5 結(jié)語(yǔ)

電力貫通線路的施工涉及內(nèi)容較多，若一個(gè)方面出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)對(duì)后期的運(yùn)營(yíng)維護(hù)造成影響。工程設(shè)計(jì)及施工階段采取合理防范措施，可有效保證工程質(zhì)量，保障線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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