鐵路樞紐電力、電氣化工程建設的思考

汪國林 上海鐵路局建設管理處

隨著鐵路建設的快速發展，我局鐵路樞紐地區的建設項目正以前所未有的規模全面推開，特別是一批代表當今鐵路建設水平的高速、城際和客專鐵路進入到樞紐，對鐵路樞紐的建設就提出了更高要求。電力、電氣化工程是鐵路樞紐建設中非常重要的部分，建設好這部分工程對充分發揮樞紐的整體功能，更好地為運輸生產服務具有十分重要的意義。

1 當前鐵路樞紐電力、電氣化工程建設的特點

鐵路樞紐內站、場涉及面廣，可變因素多，地理條件各異，因此各個樞紐的車站和鐵路線路在總圖結構上的特征都不盡相同?，F階段鐵路樞紐的電力、電氣化工程建設具有下列特點：

（1）工程建設標準高。在當今大規模鐵路建設中，形成了既有鐵路、客專、城際和高速鐵路的現代化綜合鐵路網和動車組維修保養設施進入鐵路樞紐，與此相適應，樞紐的電力、電氣化工程建設標準也相應提高。如新建的南京南、虹橋牽引變電所的規模和裝備水平在國內名列前茅，向電力和電氣化設施同時供電。

（2）不同等級鐵路的接觸網相互銜接。為了確保區間線路和樞紐內的客、貨列車、動車組的運行通暢和檢修設施的能力調配，在樞紐內，客專、城際和高速鐵路和既有鐵路接觸網之間必須貫通才能滿足運營需求。如上海樞紐進入虹橋站的動車組通過虹封線、虹七線和七寶線路所的聯絡線才能由滬寧城際、滬杭客專轉到既有鐵路進入南翔、上海南動車運用所進行維修或保養，這些接觸網的接口工程對調配動車組檢修能力非常重要。

（3）參與工程建設的部門多。就目前建設情況來看，不同建設項目引入樞紐的項目管理機構和工期不同，使得整個樞紐的電力、電氣化工程由多家設計、施工和項目管理機構參與建設。滬寧城際、滬杭客專、京滬高鐵和虹橋站等項目引入上海樞紐都有相應的建設管理機構，按照電力、電氣化工程的接觸網、變電、電力、SCADA 和通信專業來分，設計、施工的分工界面復雜，參建單位更多。

2 鐵路樞紐電力、電氣化工程建設的難點

（1）牽引供電方式復雜。既有電氣化鐵路普遍采用帶回流線的供電方式，客專、城際和高速鐵路采用AT 供電方式，不同等級的鐵路在樞紐內交匯，因此牽引變電所、分區所和開閉所等牽引供電設施在樞紐內布置密集。圖1 是合肥樞紐的牽引供電設施系統圖，供電設施涉及到的建設項目有合寧、合武、合蚌客專、三線電化、京福、南環線鐵路工程等，當它們建成后，合肥地區供電單元很多，接觸網停、送電程序將非常復雜，這勢必引起供電設備正常停電檢修和運輸之間的矛盾加劇，所以供電方案合理與否直接關系到運營。

圖1 合肥樞紐供電系統圖

（2）聯絡線上設置接觸網分相困難。樞紐內不同線路的聯絡線接觸網通常位于不同的電力相位之間，在這部分接觸網上就必須設置分相，往往此處地形條件復雜，線路坡道大、曲線半徑小、線路長度短且位于高架橋上；就接觸網本身而言，普速和高速接觸網的參數不盡一致，這些不利因素結合所產生的問題最后由供電專業來解決，非常棘手，有可能導致接觸網分相無法滿足運輸需求。如南京樞紐的滬寧城際鐵路連接南京動車所的接觸網分相在坡頂上，兩邊的坡度是30‰，結果動車組斷電后無法闖過分相；上海樞紐的虹封、虹七線的接觸網分相由于其支柱立在T 型梁的橋墩上，接觸網跨距小，分相關節處絕緣距離調整困難，開通后，接觸網分相無法滿足動車組雙弓正常的運行。

（3）工程建設協調任務艱巨。在樞紐內開通一條鐵路往往需要其他的建設項目提供配套功能，不同建設項目的工期不同，相關工程需提前開通部分供電設施，這就需要和有關部門溝通協調。如滬寧城際、滬杭客專開通都需要京滬高鐵配套開通虹橋站接觸網、電力、變電和SCADA 等設施，虹橋站內僅SCADA 系統調試涉及到將近20 家單位，因此電力、電氣化工程建設需要協調的工作量巨大。

3 樞紐電力、電氣化工程建設的體會

由于樞紐的電力、電氣化工程建設的難點所在，建設好這方面工程是一項艱巨的任務，因此，從下列關鍵點著手對建設好供電工程是十分有益的。

3.1 深入研究供電方案

樞紐的供電方案雖然經過系統的論證，但是各條引入樞紐干線的工程建設項目、建設年度不同，各個項目在銜接方面還存在著不盡合理的地方，因此對樞紐的整體供電方案要進行細致研究，從運輸生產和供電設備可靠性的角度來分析，發現并解決問題。如合肥樞紐的供電方案就存在以下問題，我們建議有關單位向上級部門反映，力爭優化方案。

（1）合肥分區兼開閉所、合肥東開閉所、桃花店AT 兼開閉所、大包郢開閉所等供電設施都沒有引入獨立的電源，而由接觸網供電，桃花店AT 兼開閉所兩路電源引自長安集～桃花店上下行接觸網，合肥樞紐的合肥站、合肥東站、合武繞行線等均通過桃花店開閉所由長安集牽引變電所供電，當長安集牽引變電所故障或長安集～桃花店間的接觸網開垂直天窗將影響合肥樞紐的較大范圍列車及淮南線客、貨列車的運行。而上述供電范圍的接觸網之間是同相供電，采用越區供電也僅能由一個方向電源供電，可靠性不高。

（2）動車所開閉所向合肥南動車所供電，兩路電源分別T接于南環線、合武線接觸網，客運專線檢修天窗通常安排在夜間，當合武線、南環線的天窗重合將造成合肥南動車所停電，而夜間正是動車所內動車組整備、檢修作業最繁忙時段，采用這種供電方式將造成動車組和接觸網檢修、維護的沖突。

3.2 把握設計源頭

樞紐電力、電氣化項目通常由多家單位參與設計，設計方案完善與否直接影響樞紐的功能，而組織樞紐的相關設計進行銜接對優化供電功能會起到很好的效果。

（1）均衡建設標準。不同的設計單位在建設標準把握上存在差別，標準不統一會給運營管理帶來不便。滬杭和京滬高鐵在虹橋動車運用所內的電力工程由鐵四院一家設計，而滬杭的電力設備沒有SCADA 項目，無法監控設備的實時狀態。

（2）通過審查牽引變電所、開閉所、分區所和AT 所之間的配套項目是否齊全，能及時發現漏項，確保牽引供電設施配套建設不脫節。

（3）優化樞紐的接觸網分段、分束和聯絡開關布置方案。在應急情況下，樞紐的分段、分束能及時隔離故障，聯絡開關給不同供電單元間的靈活供電能起到很好的效果，因此必須對這方面情況進行梳理并完善，為運營提供安全保障。

（4）力求電力、接觸網設備型號統一。電力、電氣化設備、零部件種類繁多，為了便于運營檢修、備料，并兼顧既有設備的安裝方式、規格、型號等，應統籌考慮樞紐內設備的整體性，有利于設備的維護和搶修。

（5）組織好接觸網施工交底。當樞紐內的接觸網設計由多家單位承擔時，要及時組織運輸和供電部門參加的接觸網施工圖交底，對樞紐接觸網的掛網范圍進行全面檢查，避免接觸網工程出現掛網漏項。

3.3 盯控接觸網分相質量

接觸網分相質量直接關系到運營安全，從設計源頭上要選擇合適分相位置，對一些地形復雜、大坡道處所的分相，要求設計院提供詳細的牽引供電計算依據來保證動車組順利通過分相；同時要求設計人員來施工現場交底并指導驗收，確保施工質量達到設計標準。

3.4 提前謀劃SCADA 工程

樞紐的電力、電氣化資源通常由各個建設項目所共享，開通一個建設項目，SCADA 調試涉及很多部門，情況復雜。圖2 為滬漢蓉開通南京南供電示意圖。

圖2 滬漢蓉開通南京南供電示意圖

（1）確定方案。樞紐內的SCADA 系統建設通常是按照設計分工組織實施，各個項目的方案各自為政，因此要結合路局管理模式來優化方案，確定調度臺，商定設備管理分界，既要考慮樞紐電力、電氣化和通信工程的遠、近期相結合，又要考慮將來設備切割便利。如南京樞紐的滬漢蓉通道部分電力箱變和京滬高鐵共用，在滬漢蓉開通時，京滬高鐵管理機構和設備分界都不明確，通過對方案的深入研究，即考慮滬漢蓉，又兼顧京滬高鐵，一次解決問題，少走了彎路。

（2）工程建設推進。在電力、變電、接觸網和通信工程都具備條件方能開展SCADA 系統調試工作，實際上，SCADA 調試通常已進入聯調聯試階段，按照營業線施工要求來組織，施工天窗在夜間，涉及到調度、信息所、機務、通信、建設、施工等部門，多頭管理，因此推進這項工作難度大、時間長。

3.5 確保工程建設安全

在樞紐開通一個項目往往有過渡工程，從安全和經濟的角度來考慮，設計和運營的要求不同，導致電力、電氣化的過渡工程對安全運行可能有限制條件，這方面要引起我們的高度重視，保證人身的絕對安全。

（1）人身安全。在供電設備送電前，要組織好電力、電氣化設施送電方案的審查，全面檢查安全、技術措施，確保安全。滬漢蓉開通，動車組通過寧杭滬漢蓉場部分站線、寧安場、仙西聯絡線進入滬寧城際，仙西聯絡線最終供電方案是由寧安場供電，寧安工程正在建設，而將仙西聯絡線上下行接觸線接入寧杭滬漢蓉場33 供電單元，AF 線分別接入到32、33 供電單元，由于自藕變壓器作用，32、33 供電單元必須同時停電才能保證安全，不能按照供電單元單獨停電。

（2）設備補強措施。對樞紐項目暫時不能開通的設備，要研究補強措施，確保運輸安全。滬杭客專開通，杭州東35 kV變電所未建成，滬杭客專的電力貫通線不能貫通，在筧橋線路所接入一路地方電源給貫通線做備用，當滬杭線42 號箱變故障時，這路臨時電源發揮了較大的作用。

4 結束語

由于樞紐的電力、電氣化工程項目之間關系密切，在工程建設中，各建設項目機構又相對獨立，這就影響到樞紐供電功能的整體性，因此在工程建設過程中各個項目管理機構之間要密切配合、通力合作，本著各個建設項目應服從樞紐內電力、電氣化工程的整體功能為原則，統籌兼顧，才能把工程建設好，使得各項配套設施建設更加完善。