接触网技术规范

接触网技术规范

2.5.1牵引供电系统1.供电方案（一）供电计算基础资料为了制定合理的供电方案，需要考虑以下基础资料：1.列流图；2.线路、站场资料；3.列车运行时分及牵引能耗。（二）牵引网供电方式本工程采用带回流线的直接供电方式。（三）牵引变电所、开闭所、分区所、AT所、电力调度所分布1.牵引变电所、开闭所、分区所、AT所分布在山西中南部铁路通道拟建兴县牵引变电所为专用线供电，在兴县站新建兴县开闭所，2进1出，进线由正线网上T接，出1条直供馈线为本专用线供电。2.电力调度所及调度管理自动化系统本次新增的牵引供电设施按远动化设计，纳入太原局调度所调度管理。（四）牵引网电气参数计算为了确保牵引供电系统的正常运行，需要进行电气参数计算。计算依据如下：1.TB10009-2005铁路电力牵引供电设计规范；2.TB/T2828-1997电气化铁道牵引网阻抗计算方法；3.TB2973-1998电气化铁道铝包钢芯铝绞线；4.TB/T-2809-2005铜及铜合金接触线；5.TB/T-3111-2005铜及铜合金绞线。计算结果如下：接触悬挂组成：JTM-150+CTA-150+LBGLJ－240（回流线）牵引网计算阻抗=0.295Ω/km(0.8)0.184Ω/km(0.97)（五）牵引变压器类型与容量利用拟建兴县牵引变电所为本线供电，维持该牵引变电所220/2×27.5kV、Vv接线型式变压器、100%固定备用方式不变。将兴县牵引变电所牵引变压器容量由2×（25+25）MVA增容至2×（25+31.5）MVA。（六）接触网悬挂类型本工程接触网采用全补偿简单链型悬挂。（七）牵引网各种导线选择1.导线电流分配本专用线供电臂有效电流小于650A，选择JTM-150+CTA-150型导线的载流量如下表所示：表7-1-1接触网载流能力表载流量(工作温度80，环境温度510A480A线材接触线CTA-150承力索JTM-150电流分配系数0.50.5综合载流量960A由表可知，该导线组合满足本线供电系统的载流需求。2.各种导线选择导线型号和规格选择如下：接触线：正线CTA-150，正线CTA-120；承力索：正线JTM-150，正线JTM-95；回流线：LBGLJ－240开闭所进、出线：2×LGJ-185/3×TYJV(Y)-27.5kV-400；（八）牵引网电压水平及补偿措施牵引网的电压水平取决于牵引网电压损失、牵引变压器电压损失和电力系统电压损失。经过计算，专用线末端电压约为21.0kV，满足规范要求。（九）接触网的供电及运行方式接触网采用同相单边供电方式。（十）牵引网正常运行和故障运行状态下的供电能力分析在正常运行情况下，本线牵引供电能力满足运行条件。根据规范要求，在发生解列时，由相邻牵引变电所越区供电，以保障山西中南部铁路正线机车运行。（十一）设计方案主要技术经济指标见表7-1-2。表7-1-2供电技术指标表车站 站间距（km） 供电方式 供电臂末端网压 牵引能耗104kwh 电能损失10kwh瓦塘 DK38+940预留 采用带回流线的直接供电方式 21.0kV 417 21兴县（DK27+860） 采用带回流线的直接供电方式 21.0kV 417 21白文 28.01 采用带回流线的直接供电方式 21.0kV 417 21肖家洼煤矿装车站 16km A 22康宁 预留预留 采用带回流线的直接供电方式 21.0kV 417 21牵引变压器容量由2×（25+25）增容至2×（25+31.5）MVA。兴县牵引变电所日照侧牵引变压器校核容量为29.2MVA。（二）外部电源本线利用兴县牵引变电所供电，兴县牵引变电所牵引变压器需增容。业主需与晋豫鲁铁路通道股份有限公司及电力部门协商变压器增容事宜。（三）需要功率及用电量新建专用线铁路的需用电量见下表。表7-1-3用电量省别 2020年年用电量（万kWh） 2030年年用电量（万kWh）山西省 438584 （四）提高供电可靠性措施1.供电线截面与接触网导线截面相适配。2.开闭所采用两回进线，互为备用。（五）节约能源措施为了减少电能损失，牵引供电系统采取了如下节能措施：1.采用带回流线直接供电方式。2.采用载流承力索和与接触悬挂导电截面相适应的供电线导电截面。（六）安全施工及过渡的意见在施工及运营过程中注意接触电压对人身影响，并采取必要措施。附图：牵引网供电方式及供电分段示意图供电分段示意图肖家洼煤矿装车站 16km A 康宁 预留预留 瓦塘 DK38+940预留 兴县（DK27+860）本文介绍了关于兴县牵引变电所、开闭所、分区所、AT所电力调度所的设备选择、架构类型、保护配置及综合自动化系统、自用电方案等内容。首先，改造兴县牵引变电所时，主变压器容量由（25+25）MVA增容至（25+31.5）MVA，维持现有接线型式不变。开闭所采用“T”接两路进线，出一路直供馈线为本专用线供电，母线采用单母线不分段接线型式。设备选择方面，主变压器选用220kV“v/x”接线方式的油浸自冷型变压器，开闭所采用箱式开闭所，27.5kV断路器采用真空断路器配弹簧储能操作机构，隔离开关采用电动操作机构，避雷器采用氧化锌避雷器，开闭所采用综合自动化装置。总平面及生产房屋配置方面，新建开闭所除馈线电动隔离开关、避雷器采用户外布置外，其余高压电气设备均集成在箱式开闭所内。架构类型及计算条件方面，27.5kV馈线架构采用单杆钢材质架构，馈出线悬挂点导线允许张力≯3kN。保护配置及综合自动化系统方面，兴县牵引变电所牵引变压器设重瓦斯、纵差动、低电压过电流保护，动作于跳闸；设轻瓦斯、过负荷、过热发预告信号。开闭所采用综合自动化系统，实现牵引供电系统的控制、保护及牵引供电设施运行安全的监视和报警等功能。综合自动化系统基于网络化构成，采用分层、分布式结构，保护设置包括进线设失压及过流保护，馈线设电流速断保护、过流及一次重合闸装置，开闭所进线设自投装置。自用电方案方面，交流自用电改造所维持既有不变，新建开闭所设两组交流自用电源，一组引自进线，另一组引自10kV电源，两路电源互为备用，容量均为50kVA。直流自用电改造所维持既有不变，新建开闭所直流系统采用双充电机、单组蓄电池配置，蓄电池容量满足全所事故停电2小时的放电容量和事故放电末期最大冲击负荷容量的要求，装置带通信接口，能与所内综合自动化装置进行信息交换。防雷与接地方面，新建开闭所设避雷针，作直击雷防护，其接地电阻不大于10Ω。1.改造牵引变电所利用既有接地系统，采用复合接地体、水平接地体和垂直接地体，确保接地电阻不大于4Ω。2.所有电气设备、架构底座和外壳都与主接地网连接，采用圆钢。3.新建的牵引供电设施应按照远动化设计，纳入太原局牵引供电调度所的调度管理。4.在新建的开闭所设被控站，并将其接入太原局牵引供电调度所内山西中南部铁路的远动系统，同时改造太原局调度所内主站系统，使其具备遥控、遥测、遥信和模拟培训等功能，以及实时打印操作记录、故障信息和统计报表的功能。5.新建所远动通道采用通信系统中的专用通道，采用光缆进所方式。6.安全监控系统由控制站、被控站和传输通道构成。被控站设备包括围墙设置激光报警装置和箱体外设置视频监视装置。传输通道采用铁路通信系统的专用通道。7.牵引供电设施采用无油或少油设备，开闭所的所址选择远离居民居住区，以防止电磁污染对人身的影响。8.所用变压器选用节能型变压器，所外照明灯具选用节能型光源和灯具。9.铁路营业线施工应严格执行国家和铁道部的有关规定，施工单位应综合制定施工过渡方案并提出保证施工和安全的措施意见。10.接触网架设范围包括山西中南部铁路通道兴县站至肖家洼煤矿铁路专用线装车站装车环线终点。上行重车贯通线长度为13.973km，下行轻车长度未明确。本文介绍了疏解线兴县接轨点的设计和主要设备选择。该线路长度为2.721km，设有1座肖家洼装车站。其中特、大桥梁占比29％，隧道占比45％。肖家洼装车站电化股道为Ⅰ、Ⅱ、3、4、5及装车站环线。在接触网设计方面，优先选择能耗低、综合利用资源的产品，推广采用效率高、节约能源的技术、工艺、材料及设备。支柱方面，腕臂柱一般采用横腹杆式预应力混凝土支柱，在地质为坚石地段或其它不利于深挖地段可采用带法兰基础的横腹式预应力混凝土支柱。桥梁专业在桥墩顶帽处预留混凝土托台和基础螺栓，支柱采用热浸镀锌格构式桥钢柱，锚柱采用不打拉线形式。新建站场横跨多股道时，采用软横跨结构，支柱采用热浸镀锌钢柱。多线路腕臂支柱采用热浸镀锌钢柱。在支柱选用方面，根据不同用途和规格选择不同类型的支柱。基础方面，预应力混凝土横腹杆一般采用带底板、横卧板的直埋式基础。3、支持装置在叁化（2010）中，腕臂支持结构采用单绝缘旋转平腕臂结构形式，斜腕臂与平腕臂之间加设腕臂支撑。所有钢质零部件采用热浸镀锌，优先采用锻造工艺。承力索在悬吊滑轮处采用预绞式防护条防护。转换柱、道岔柱采用双腕臂装配形式。硬横梁下采用倒立柱，多线路腕臂采用横梁及倒立柱结构，倒立柱的装配形式与腕臂柱相同。软横跨悬挂6支以下采用单横承力索。为提高接触网的稳定性，软横跨上下部定位绳在松边侧均设弹簧补偿器，另一侧设调整螺栓。4、绝缘子由于本线所在地区为严重污秽地区，因此绝缘子采用合成绝缘子，绝缘子（串）的绝缘爬距按不小于1600mm设计。具体选用见表7-3-8。5、电连接开关、避雷器、关节、道岔处均采用双电连接。6、隔离开关及分段绝缘器、避雷器分段绝缘器采用带消弧功能的分段绝缘器。绝缘关节处采用手动隔离开关。避雷器采用氧化锌避雷器。7、主要零部件接触网的主要零部件采用强度高、耐腐蚀、耐疲劳的金属模锻件和精铸件，紧固件采用有效的防松措施；承力索、接触线终端锚固线夹采用双耳楔形线夹。零部件应采用成熟、可靠，且为铁道部认证的产品。（五）主要技术标准1、导线高度及允许车辆装载高度露天区段接触线悬挂点高度一般按6000mm设计，隧道内一般按不小于5750mm设计，满足带电通过货物装载高度5300mm要求；接触线距轨面的最低高度一般不小于5700mm。接触线工作支悬挂点高度发生变化时，其坡度变化按照≤3‰考虑。2、结构高度隧道外结构高度一般为1400mm，单线隧道结构高度为300～500mm。3、跨距长度及拉出值一般情况下，直线区段接触网设计选用最大跨距60m，曲线地段根据半径计算确定；相邻跨距比不大于1.5:1，困难情况下不大于2.0:1；桥梁等风口范围内的跨距按设计标准跨距缩小5~10m。在铁路设计中，直线区段的拉出值为±250mm，而曲线区段的拉出值根据曲线半径和受电弓类型等因素经过风偏计算确定，最大拉出值不超过400mm。具体的跨距拉出值可以参考表7-3-9，其中包括了不同曲线半径下的跨距和拉出值选用。锚段长度也需要根据不同情况进行选取，最大长度一般不超过2×800m，道岔处的补偿方向需要尽量一致。此外，附加线的最大锚段长度一般不超过2000m，而隧道、桥等处锚段长度需要适当减小。侧面限界也是设计中需要考虑的因素之一，腕臂支柱侧面限界一般不小于3.1m，软横跨支柱侧面限界一般不小于3.3m，硬横跨支柱侧面限界一般不小于3.1m。具体的侧面限界选用可以参考表7-3-11。绝缘距离也需要根据规范进行设计，绝缘子（串）的绝缘爬距按不小于1600mm设计，而接触网悬挂、供电线、回流线、架空地线等相互绝缘距离及各对地的绝缘距离执行相关规范，可以参考表7-3-12。6)对于金属结构跨线建筑物，应单独设立接地极。7)当独立供电线支柱成排时，应设立架空地线集中接地。（3）接地电阻值接地电阻值不应超过下表中的最大值（单位：欧姆）：类别最大接地电阻值开关、避雷器17架空地线10避雷线30零散的接触网支柱17距接触网带电体5m以内的金属结构17（八）防护措施1、支柱防护对于立交桥等跨线建筑物，应设立网栅防护。2、标志牌所有标志牌都应具有反光功能，字迹清楚、醒目。每个支柱均应设置号码牌。接触网终点标应设在站内接触网边界。其他安装标志牌的位置请参考《叁化1162图册》。所有标志牌应安装牢固可靠，在任何情况下便于瞭望，并不得侵入基本建筑限界。3、绝缘防护根据《关于接触网加装绝缘套管的通知》（运装供电电[2009]2146号）规定：接触网承力索在桥梁下需加装贯通的绝缘套管，桥梁下两端出口承力索上的绝缘套管分别向外延伸5m。隧道出口处应加装长度为出口的内外各5m的绝缘套管。4、承力索防护悬吊滑轮和承力索座处的承力索应采用预绞式防护条进行防护。为避免道岔处两承力索碰磨，需在上、下承力索碰磨处各安装一根长度为2m的预绞丝保护条。5、附加线防护为防止导线破损，满足载流要求，附加线并沟线间应采用带有力矩螺母的高耐腐蚀铝合金线夹。6、跨线建筑物防护在跨线桥电化线路上方及两侧4m范围内的桥栏杆应设立防护网并接地。防护网的高度和宽度以及网格的空隙大小必须满足人员无法通过杆形或其它具有一定长度的物体接触到带电部分。防护网、金属桥栏杆等均应互相连接并接入不大于10欧姆的接地极。（九）供电分段原则具体分段请参考接触网供电分段示意图。（十）机构设置，管辖范围及定员本线不新设接触网工区，建议山西锦星能源有限公司考虑与太原铁路局协商委托管理，利用既有中南部兴县接触网工区进行维护，并提供相应增加的人员及材料费用。（十一）其他必要的说明1、信号机两侧支柱附加线悬挂用长肩架。在供电线、回流线、架空地线跨越电化或非电化股道时，要保证对地的绝缘距离（按照《铁路电力牵引设计规范》中相关的规定），特别注意支柱的高度