西安地鐵三號(hào)線(xiàn)一期工程魚(yú)—港接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)

趙姝

（甘肅綜合鐵道工程承包有限公司，蘭州 730000）

1 工程概述

西安地鐵三號(hào)線(xiàn)分兩期建設(shè)，一期工程為魚(yú)化寨至國(guó)際港務(wù)區(qū)段；二期工程為側(cè)坡村至魚(yú)化寨段。本次工程范圍為三號(hào)線(xiàn)一期工程（即魚(yú)化寨至國(guó)際港務(wù)區(qū)段，以下簡(jiǎn)稱(chēng)魚(yú)—港），起點(diǎn)為魚(yú)化寨站西端DK11+700 處，終點(diǎn)為DK51+409.389，總長(zhǎng)約39.709 km。設(shè)26 座車(chē)站，其中地下站19 座，高架站7 座。并設(shè)港務(wù)區(qū)車(chē)輛段與綜合基地及魚(yú)化寨停車(chē)場(chǎng)。全線(xiàn)共設(shè)牽引降壓混合變電所17 座，其中正線(xiàn)設(shè)15 座牽引降壓混合變電所，車(chē)輛段、停車(chē)場(chǎng)各設(shè)1 座牽引降壓混合變電所，設(shè)降壓變電所10 座，跟隨式降壓變電所10 座。

2 接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)范圍及接口

2.1 接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)范圍

出入段線(xiàn)地面段、車(chē)輛段及停車(chē)場(chǎng)內(nèi)的接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及與其他相關(guān)專(zhuān)業(yè)的接口配合設(shè)計(jì)。

2.2 與其他相關(guān)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)分界點(diǎn)

1）與牽引降壓混合變電所專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)分界點(diǎn)。（1）牽引降壓混合變電所將直流1 500 V 饋線(xiàn)引至接觸網(wǎng)上網(wǎng)電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)接線(xiàn)端子，將隔離開(kāi)關(guān)電源電纜引至電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)進(jìn)線(xiàn)端子，且接觸網(wǎng)專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)將電纜由電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)出線(xiàn)端子引至接觸網(wǎng)上網(wǎng)點(diǎn)；（2）接觸網(wǎng)將架空地線(xiàn)引至變電所接地母排接線(xiàn)端子；（3）接觸網(wǎng)負(fù)責(zé)安裝回流箱及將回流電纜從鋼軌引至回流箱母排端子，回流箱母排端子至牽引變電所之間電纜由牽引降壓混合變電所專(zhuān)業(yè)實(shí)施。

2）與電力監(jiān)控專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)分界點(diǎn)。電力監(jiān)控將控制電纜引至接觸網(wǎng)上網(wǎng)電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)接線(xiàn)端子。

3）與雜散電流專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)分界點(diǎn)。雜散電流專(zhuān)業(yè)向接觸網(wǎng)專(zhuān)業(yè)提供的均流電纜設(shè)置要求及位置，接觸網(wǎng)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)均流電纜敷設(shè)路徑。

4）與信號(hào)專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)分界點(diǎn)?；兀ň┝骶€(xiàn)與鋼軌的焊接點(diǎn)由接觸網(wǎng)專(zhuān)業(yè)實(shí)施，信號(hào)專(zhuān)業(yè)確認(rèn)焊接點(diǎn)位置。

5）與靜調(diào)電源柜的設(shè)計(jì)接口。接觸網(wǎng)專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)靜調(diào)電源柜進(jìn)線(xiàn)電纜的設(shè)計(jì)，車(chē)輛段專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)提供靜調(diào)電源柜安裝位置及靜調(diào)電源柜進(jìn)線(xiàn)電源的要求。

3 接觸網(wǎng)主要設(shè)計(jì)原則

1）接觸網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)初期、近期與遠(yuǎn)期的行車(chē)要求，應(yīng)具備安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的性能，滿(mǎn)足列車(chē)最高運(yùn)行速度80 km/h 的運(yùn)行要求。接觸網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)安全可靠、持續(xù)地向列車(chē)提供電能，且具有良好的弓網(wǎng)關(guān)系。

2）地下段接觸網(wǎng)采用架空剛性懸掛，地面段接觸網(wǎng)采用架空柔性懸掛。

3）接觸網(wǎng)采用直接供電方式，額定電壓DC 1 500 V，最高工作電壓DC 1 800 V，最低工作電壓DC 1 000 V。正線(xiàn)接觸網(wǎng)總截面滿(mǎn)足持續(xù)載流量3 000 A 的需要。

4）接觸網(wǎng)電分段應(yīng)滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)檢修、越區(qū)供電需要。根據(jù)西安市污穢條件及相關(guān)絕緣標(biāo)準(zhǔn)，絕緣等級(jí)按重污區(qū)考慮?？諝饨^緣距離符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，帶電體距接地體的距離為靜態(tài)150 mm；動(dòng)態(tài)100 mm[1]。

5）接觸網(wǎng)設(shè)備除與機(jī)車(chē)車(chē)輛有相互作用的設(shè)備外，在任何情況下不得侵入設(shè)備限界，以確保行車(chē)和設(shè)備安全。

6）接觸網(wǎng)支持裝置盡量與土建工程相結(jié)合，使整體結(jié)構(gòu)更加緊湊合理。

7）接觸網(wǎng)設(shè)備及零部件選用先進(jìn)、成熟、可靠的產(chǎn)品，且具有耐腐蝕性好、壽命長(zhǎng)、少維修的特點(diǎn)；關(guān)鍵受力件采用強(qiáng)度高、性能好的金屬模鍛件。

4 設(shè)計(jì)說(shuō)明

4.1 接觸網(wǎng)架設(shè)范圍

車(chē)輛段、停車(chē)場(chǎng)出入段線(xiàn)地面段及車(chē)場(chǎng)線(xiàn)、試車(chē)線(xiàn)、運(yùn)用庫(kù)內(nèi)存車(chē)線(xiàn)、洗車(chē)線(xiàn)等車(chē)輛段及停車(chē)場(chǎng)內(nèi)需電化的線(xiàn)路。

4.2 設(shè)計(jì)條件

4.2.1 氣象條件

設(shè)計(jì)用主要?dú)庀髼l件見(jiàn)表1。

表1 設(shè)計(jì)用主要?dú)庀髼l件

4.2.2 線(xiàn)材、絕緣子及接觸網(wǎng)零件的安全系數(shù)

線(xiàn)材、絕緣子及接觸網(wǎng)零件的安全系數(shù)見(jiàn)表2。

表2 線(xiàn)材、絕緣子及接觸網(wǎng)零件的安全系數(shù)

4.2.3 接觸網(wǎng)懸掛類(lèi)型

接觸懸掛類(lèi)型及組成如表3 所示。

表3 接觸懸掛類(lèi)型及組成

4.2.4 絕緣距離和安全距離

接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)的絕緣距離和安全距離見(jiàn)表4。

表4 接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)絕緣距離和安全距離

4.2.5 主要材料、設(shè)備選擇

對(duì)于接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，主要材料和設(shè)備選擇主要包括以下2 部分內(nèi)容。

1）支柱選型：架空柔性懸掛接觸網(wǎng)支柱采用圓錐形鋼管柱；門(mén)形架橫梁采用圓形鋼管梁。所有支柱及門(mén)形架橫梁均采用熱浸鍍鋅進(jìn)行防腐。

2）支持裝置：（1）出入段線(xiàn)及試車(chē)線(xiàn)腕臂柱采用絕緣旋轉(zhuǎn)平腕臂形式，其余車(chē)場(chǎng)線(xiàn)腕臂柱采用絕緣旋轉(zhuǎn)倒三角腕臂形式；（2）車(chē)場(chǎng)線(xiàn)多股道并行時(shí)采用門(mén)形架+定位繩安裝形式。

3）主要零部件：（1）接觸網(wǎng)設(shè)備及零部件應(yīng)具有耐腐蝕性好、壽命長(zhǎng)、少維修的特點(diǎn)；關(guān)鍵受力件采用強(qiáng)度高、性能好的金屬模鍛件；（2）全補(bǔ)償簡(jiǎn)單鏈形懸掛接觸網(wǎng)承力索座處采用銅包鋼材質(zhì)的預(yù)絞絲保護(hù)條。

4.2.6 主要技術(shù)數(shù)據(jù)

關(guān)于接觸網(wǎng)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)，主要包含2 個(gè)部分。

1）接觸線(xiàn)高度：車(chē)場(chǎng)內(nèi)及試車(chē)線(xiàn)接觸線(xiàn)懸掛點(diǎn)高度一般為5 000 m，停車(chē)庫(kù)接觸線(xiàn)懸掛點(diǎn)高度為5 000 mm。

2）結(jié)構(gòu)高度：全補(bǔ)償簡(jiǎn)單鏈形懸掛接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)高度為1 100 mm。

4.2.7 防護(hù)措施

要做好接觸網(wǎng)的安全防護(hù)工作，主要可以從以下2 個(gè)方面入手。

1）工作接地。（1）車(chē)輛段內(nèi)成排支柱通過(guò)架空地線(xiàn)集中接地，零散支柱通過(guò)跳線(xiàn)或過(guò)軌電纜與架空地線(xiàn)相連；（2）接觸網(wǎng)各絕緣子接地端的金屬底座、開(kāi)關(guān)底座、腕臂底座等均與架空地線(xiàn)連接；（3）架空地線(xiàn)利用接地引下線(xiàn)電纜連接至牽引變電所的接地母排上，構(gòu)成閃絡(luò)保護(hù)回路；（4）車(chē)輛段內(nèi)安裝有設(shè)備的支柱，設(shè)置接地電阻小于10 Ω 的接地極。

2）安全與防護(hù)。（1）帶電顯示裝置，即根據(jù)車(chē)輛段工藝要求，接觸網(wǎng)接入庫(kù)內(nèi)所有股道均設(shè)置醒目的紅、綠色燈顯示，紅燈表示帶電、綠燈表示斷電；（2）限界門(mén)，即在車(chē)輛段及停車(chē)場(chǎng)內(nèi)的道路上設(shè)置限界門(mén)，限制進(jìn)入軌道區(qū)域的其他車(chē)輛和物品高度，避免發(fā)生電氣或機(jī)械事故；（3）支柱防護(hù)，即車(chē)輛段內(nèi)容易受到碰撞而遭破壞的接觸網(wǎng)支柱設(shè)置支柱防護(hù)；（4）接觸網(wǎng)帶電體的防護(hù)，即在涉及安全、人員活動(dòng)容易接觸到接觸網(wǎng)帶電體的地方設(shè)置防護(hù)網(wǎng)柵；（5）接觸網(wǎng)終端警示，即在接觸網(wǎng)終端設(shè)置警示標(biāo)志，以防止車(chē)輛誤行。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)土建、建筑等專(zhuān)業(yè)為接觸網(wǎng)預(yù)留的設(shè)施應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)要求進(jìn)行檢查后，方準(zhǔn)施工，具體施工注意事項(xiàng)主要有以下3 點(diǎn)：

1）車(chē)輛段出入段線(xiàn)敞開(kāi)段接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)和地腳螺栓、錨柱拉線(xiàn)基礎(chǔ)和錨環(huán)；出入段線(xiàn)敞開(kāi)段接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)位置、外形尺寸、地角螺栓位置及型號(hào)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；車(chē)輛段列檢庫(kù)、檢修庫(kù)、吹掃庫(kù)接觸網(wǎng)懸掛底座和線(xiàn)路終端下錨底座。

2）車(chē)場(chǎng)線(xiàn)同一組門(mén)形架軟橫跨支柱基礎(chǔ)中心連線(xiàn)應(yīng)垂直于線(xiàn)路，施工偏差不應(yīng)大于30 mm；地面段線(xiàn)路兩側(cè)的基礎(chǔ)頂面應(yīng)高出路肩面100～200 mm；地面段基礎(chǔ)表面應(yīng)平整，棱角完整，無(wú)漏漿、露筋等現(xiàn)象。

3）接觸網(wǎng)支柱側(cè)面限界、埋深符合設(shè)計(jì)要求，在任何情況下，嚴(yán)禁侵入基本建筑界限；距接觸網(wǎng)帶電體5 m 以?xún)?nèi)的金屬結(jié)構(gòu)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行接地；地面段接地極埋入地下深度應(yīng)大于0.6 m。地面部分涂防銹漆，連接處應(yīng)除銹涂電力復(fù)合脂，連接牢固可靠等。