普速電氣化鐵路接觸網(wǎng)接地設(shè)計細節(jié)探討

苗青

摘要：隨著交通和國民經(jīng)濟發(fā)展，電氣化鐵路的發(fā)展愈加迅猛，研究普速電氣化鐵路接觸網(wǎng)接地設(shè)計有助于促進電氣化鐵路穩(wěn)定、安全運行。本文通過綜述簡單介紹普速電氣化鐵路接觸網(wǎng)的概念和特點，從不同的接觸網(wǎng)安裝形式和實際情入手，說明單腕臂、軟橫跨、硬橫跨、隧道內(nèi)等不同安裝形式，探討基本原則和設(shè)計細節(jié)。

關(guān)鍵詞：普速電氣化鐵路；接觸網(wǎng)；接地設(shè)計細節(jié)；安全運行

電氣化鐵路在交通出行和經(jīng)濟發(fā)展中的比重越來越大，其重要組成部分的接觸網(wǎng)為25kV帶電體，具有較高的運行條件，安裝設(shè)計不當(dāng)會影響電氣化鐵路連續(xù)穩(wěn)定運行，甚至可能造成安全事故。因此，需要通過設(shè)計將泄漏電流引向大地，從而消除安全隱患。

1 普速電氣化鐵路接觸網(wǎng)

時速是區(qū)分各鐵路的依據(jù)，普速鐵路時速控制在100-120公里，客車和貨車均可通行，占據(jù)了我國鐵路網(wǎng)的絕大部分份額，由于其廣泛性，因此必須做好相關(guān)安全防護設(shè)施。接觸網(wǎng)包括支柱與基礎(chǔ)、支持裝置和接觸懸掛三部分構(gòu)成，各部分組成和作用不同，支柱與基礎(chǔ)部分可承受其他裝置的負荷并將接觸懸掛固定在要求的位置上，支持裝置可支持懸掛并將負載傳遞，接觸懸掛部分可為電力機車傳送電能。

2 普速電氣化鐵路接觸網(wǎng)接地設(shè)計細節(jié)探討

2.1隧道外單支撐腕臂柱設(shè)計

此部分設(shè)計分為三類，即成排支柱有回流線或保護線、成排支柱沒有有回流線或保護線、零散的腕臂柱，第一種在電氣化站場、區(qū)間較為常見，鋼柱安裝時需雙重絕緣，混凝土可選擇雙重絕緣或單重絕緣安裝，安裝方式類似，回流線或保護線部分由鋁絞線充當(dāng)[1]，泄漏電流經(jīng)由鋁絞線至牽引變電所集中接地，在鋼柱設(shè)置架空地線以集中接地，加強接地效果以確保人身安全；第二種在站場的牽出線、貨物線、機走線等部分常見，組成部分均采取單重絕緣安裝，以架空地線達到集中接地的目的，可通過鋼柱本體將泄漏電流傳至大地，也可將鍍鋅圓鋼作為混凝土柱上部與保護線底座接地連線材料，將其與架空地線相接，使泄漏電流由底座、接地連線、架空地線傳送于大地；第三種常見于電氣化站場，一般采用單獨接地的方式，可利用螺栓將鋼柱固定，泄漏電流由本體接至地極，也可以鍍鋅圓鋼接地連線材料，將泄漏電流由支柱引至接地極。

2.2軟橫跨設(shè)計

軟橫跨柱的設(shè)計也可根據(jù)回流線或保護線有無、鋼柱與混凝土柱的區(qū)別等分為三類，詳細介紹如下：

首先是成排軟橫跨柱有回流線或保護線設(shè)計。具有三種設(shè)計安裝辦法：①將雙重絕緣子放于鋼柱軟橫跨1、2#節(jié)點，鋼柱上絕緣安裝接線和架空地線以便于接地；②將單重絕緣子放于混凝土柱軟橫跨3、4#節(jié)點，混凝土柱上不絕緣安裝接線進行集中接地；③將雙重絕緣子放于混凝土柱軟橫跨上，安裝于3、4#節(jié)點[2]，方式與①中類似。

其次是成排軟橫跨柱沒有有回流線或保護線設(shè)計。這種設(shè)計常見于雙線電氣化站場連續(xù)跨軟橫跨或單線電氣化站場無回流、保護線部分，設(shè)計時不論是鋼柱還是混凝土柱，均統(tǒng)一采用單重絕緣安裝，以架空地線接地。

最后是零散軟橫跨柱設(shè)計。需采用單獨接地，方式與2.1中零散腕臂柱單獨接地方式相同。

2.3硬橫跨設(shè)計

硬橫跨安裝較為復(fù)雜，以支柱和安裝形式分為三類，設(shè)計細節(jié)如下：

首先是吊柱式硬橫跨接地設(shè)計。與腕臂柱類似，區(qū)別在于吊柱的金屬結(jié)構(gòu)，設(shè)計須符合鋼柱標(biāo)準(zhǔn)，可將單重絕緣設(shè)計用于硬橫跨柱，吊柱上絕緣子也選擇單重絕緣型，鋼橫梁 - 架空地線 - 接地極成為泄漏電流的輸送途徑；也可將硬橫跨柱和吊柱上絕緣子均采用雙重絕緣，將接地跳線設(shè)置于主、副絕緣間，多采用鋁絞線，經(jīng)橫梁支持絕緣子牽引，最終接地。

其次是懸索式硬橫跨接地設(shè)計。與軟橫跨相似，區(qū)別在于由橫梁替代橫承力索，在每個節(jié)點橫梁處增加絕緣子，以一或兩套常見，可將硬橫跨柱和橫梁處采用單重絕緣，也可均采用雙重絕緣，線路與吊柱式硬橫跨接地設(shè)計一致。

最后是零散硬橫跨設(shè)計。此情況在施工中非常少見，處理時需注意將不帶電的接觸網(wǎng)設(shè)備進行接地，接地極及接地線設(shè)置要考慮支柱類型。

2.4多線路腕臂設(shè)計

多線路腕臂接地時需確保硬橫跨接地，確定回流線或保護線是否存在，存在時安裝與鋼柱硬橫跨雙重絕緣安裝相同，不存在時與單重絕緣安裝相同。

2.5下錨安裝設(shè)計

2.5.1接觸網(wǎng)下錨及中錨

當(dāng)下錨支柱上存在回流線或保護線時，以雙重絕緣安裝，多采用鋁絞線為接地跳線接入，；當(dāng)不存在回流線或保護線時，采用單重絕緣；兩種類型安裝完成后，均將下錨拉線與設(shè)備底座相連接，以達到接地操作。

2.5.2回流線或保護線下錨

包括對向下錨、下錨跨股道及終端下錨，所有部分均安裝絕緣子，但在施工中常會因為電位造成安全隱患，因此設(shè)計時必須以雙重絕緣方式安裝接觸網(wǎng)，設(shè)置獨立的接地極，所有設(shè)施均需保護拉線進行防護。

2.6隧道內(nèi)裝配設(shè)計

隧道內(nèi)接觸網(wǎng)多采用單重絕緣安裝，運行設(shè)備簡單，但是所有設(shè)計需統(tǒng)一的規(guī)范要求，接地極、接地母線、回流線等設(shè)置具有一定要求，以接地極為例，要求每500m需存在一個接地極，出口處也需加設(shè)；對于新建成的隧道可通過接地測試端子進行定期接地電阻檢查，針對檢查結(jié)果進行維護。對于進行電氣化改造的隧道內(nèi)鐵路，需將其分為非自閉區(qū)段和自閉區(qū)段，根據(jù)實際情況進行接地設(shè)計改造。

2.7接觸網(wǎng)設(shè)備接地數(shù)量設(shè)計

設(shè)計中至少存在兩處及以上的可靠接地接觸網(wǎng)設(shè)備，設(shè)備底座有“架空地線+10 歐姆接地”或“兩處獨立10 歐姆接地”兩種設(shè)計方案[3]。

3 總結(jié)

接觸網(wǎng)接地的存在在普速電氣化鐵路中是非常重要的，可促進電氣鐵路的順利運行，因此需做好細節(jié)部分的接地設(shè)計，依照全線技術(shù)原則指導(dǎo)，保障設(shè)備正常運營和人員安全，使接地網(wǎng)充分發(fā)揮價值。

參考文獻：

[1]黨超.普速電氣化鐵路接觸網(wǎng)接地設(shè)計細節(jié)探討[J].工程技術(shù)：文摘版，2016，12（12）：112-114

[2]李銀生，許敏.西北地區(qū)高土壤電阻地區(qū)電氣化鐵道接觸網(wǎng)接地方案研究[J].甘肅科學(xué)學(xué)報，2014，37（38）：247-248

[3]劉成文.電氣化鐵路接觸網(wǎng)線路防雷技術(shù)探討[J].城市建設(shè)理論研究，2014，30（16）：196-198endprint