軌道交通供電系統安裝工程施工研究

賈寶光賈衛光

（1.鄭州中興工程監理有限公司，河南 鄭州 450007；2.中鐵十五局集團第四工程有限公司，河南 鄭州 450000）

軌道交通供電系統安裝工程施工研究

賈寶光1賈衛光2

（1.鄭州中興工程監理有限公司，河南 鄭州 450007；2.中鐵十五局集團第四工程有限公司，河南 鄭州 450000）

供電系統作為城市軌道交通系統的動力源，是重要的組成部分。本文以鄭州市軌道交通2號線一期供電系統工程現場為例，結合現場施工，針對城市軌道交通供電系統的部分關鍵工序進行介紹和探討，提出了供電系統施工中部分注意事項及質量控制要點，為后續軌道交通供電系統工程的施工提供參考和建議。關鍵詞：城市軌道交通；供電系統；地鐵；接觸網

隨著鄭州市的迅速發展，道路交通面臨巨大壓力，單靠市內公交已經無法滿足市民的正常出行，地鐵建設成為城市繼續發展的重點。從2013年12月鄭州地鐵1號線一期正式開通運營起，標志著鄭州已經成為中部六省第2個擁有軌道交通并且是全國第19個開通地鐵的城市，鄭州市民也正式步入地鐵出行的新時代。軌道交通系統主要由列車、車站、供電系統、通信系統、控制系統等組成，其中牽引供電系統作為列車的動力源，為列車及車站提供能源，是其重要的組成部分。因此，供電系統工程一直是科研學者和工程建設者們關注的重點［1］。以鄭州市軌道交通2號線一期供電系統工程為例，從以下幾個方面探討軌道交通供電系統工程建設中的注意事項。

1 供電系統安裝工程

1.1 項目概況

鄭州市軌道交通2號線一期工程起于劉莊站，止于城南車輛段，線路長度為20.649km。其中正線車站16座（其中紫荊山站與1號線同步實施）和車輛段1處，控制中心設于鄭州軌道交通調度中心大樓內。供電系統采用110/35kV的集中供電方式，利用沙門站附近主變電所(第一、二供電分區)和1號線既有新華地鐵變電所（第三供電分區）供電，沿線設置牽引降壓混合變電所9座，降壓變電所8座，跟隨式降壓變電所6座；牽引供電制式為DC1500V架空接觸網供電、走行軌回流。

1.2 牽引供電系統

牽引供電系統一般為電源、變配電、接觸網、雜散、繼電保護和綜合自動化及防雷過壓保護和綜合接地等六大部分。其主要設備包括開關柜、整流機組、接觸網、正饋線及回流線等。地鐵供電屬一級負荷，至少是雙回路獨立電源。主要有2種電源系統：①雙主所電源系統，如鄭州地鐵一、二號線；②多電源系統，如北京地鐵6號線，每一混合所均從地方獨立引入2路10kV電源。兩種電源供給方式各有利弊，前一種方式星形集中供電、節省投資；后一種方式供電方式是環形多路分散供電，更可靠，但增大了投資。鄭州市地鐵2號線主變電所110kV側采用線路變壓器組接線。正常運行時主變電所兩臺110/35kV主變壓器分列運行。35kV側采用單母線分段接線方式，饋出35kV電源給沿線牽引和降壓變電所供電。正線牽引網由正線牽引變電所實行雙邊供電；城南車輛段出入段線由正線的南四環牽引變電所單邊供電；城南車輛段內的牽引網由城南車輛段牽引變電所單獨供電。對地鐵牽引供電系統而言，列車頻繁制動易造成能源浪費。針對這一問題，鄭州地鐵2號線引入的再生制動能量吸收裝置，解決了大量能源浪費的問題［2］。

1.3 環網電纜工程

鄭州地鐵2號線一期工程的35kV環網采用大環串、大分區的接線方式。大環串的環網構成方案近年在國內廣州地鐵、北京地鐵已經逐漸推廣采用，此方案不僅可以節約電纜投資，還減少了環網電纜在主變電所出口通道及地鐵區間內的敷設，有利于區間疏散平臺或其他通道的布置。其主要工序有：①電纜支架安裝；②電纜敷設；③電纜中間接頭制作；④電纜終端頭制作；⑤電纜試驗；⑥電纜頭制作、安裝試驗報告。

環網電纜是能源傳輸的橋梁，是供電系統能否正常運行的關鍵。其施工主要注意事項有：①電纜敷設時必須安排專人統一指揮，并配備專用對講機、口哨等與軌道車司機之間保持聯系與溝通；②施工前檢查，電纜無絞擰、鎧裝壓扁、護層斷裂、表面嚴重劃傷等缺陷；③安裝在平板車上的電纜支架必須穩固，電纜盤要捆綁牢固；④人工牽拉過程中，注意電纜與橋架的摩擦；⑤嚴禁不穩定的設備及其他較重物品擠壓、砸傷電纜；⑥如設備需開孔時，應用鋼銼去掉孔口周圍毛刺，以免電纜擦傷。

1.4 接觸網工程

接觸網是電力牽引系統的重要組成部分，機車通過受電弓或受電靴從接觸網中得到電能，接觸網保證了列車安全、可靠、快速運行。接觸網分為柔性接觸網和剛性接觸網。柔性接觸網主要由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎、附加懸掛等組成。剛性接觸網結構裝置主要有錨段關節、中心錨結、下錨及補償裝置、線岔、電聯結等組成。主要具有以下特點：①接觸網由于與電動車組在空間上的關系，和軌道一樣無法采取備用措施。所以一旦接觸網發生故障，整個供電區間即全部停電。②接觸網下有許多電動車組在高速運動，運行中不可避免地會產生受電弓離線而引起的電弧，再加上處于露天環境，其發生故障的可能性較電力電纜線路要大得多。③為了保證電動車組安全、可靠、質量良好地從接觸網取流，對接觸網導線的高度、拉力值、定位器坡度，接觸網彈性、均勻度等都有定量要求［3］。

接觸線與電力機車受電弓直接接觸，向其饋送電能，為確保弓網間接觸密貼、平順、光滑等要求，對接觸網的幾何參數控制要求較高，這也是建設施工的重點。同時因為接觸網為露天設備、無備用且承受交變機械負荷和電負荷，因此對其可靠性、動、靜穩定性、耐久性要求較高。

1.5 高壓電纜頭制作

鄭州市軌道交通2號線一期工程供電系統工程電纜頭主要采用以下幾種。①3M～35kV單芯電纜冷縮式戶內外終端7680K系列；②3M～35kV單芯電纜冷縮式中間接頭QS3000-K系列；③廣東吉熙安電纜附件有限公司生產的GCA CBN35-xxx40.5kV內錐插拔式終端。電纜頭作為電力電纜線路中不可缺少的組成部分，同時又處于終端或中間接續的連接位置，也是電纜線路中相對薄弱的環節，是故障頻發的部件。因此，電纜頭制作質量的好壞，對地鐵線路能否正常運行起關鍵性作用。對其制作質量產生重要影響的因素主要有：①環境條件。制作過程對環境溫度（0℃以上時）和相對濕度（不高于70%）都有具體要求，整個安裝過程中必須保證環境清潔。②電纜頭制作安裝要充分做好施工準備，確保單個電纜頭能夠按時制作完畢，盡量避免多次或重復施工。③施工人員注意手部及面部清潔，避免污染電纜頭附件。④針對不同廠家附件，尺寸應嚴格按照廠家說明及標準進行選用施工，打磨和切除應注意光滑平整。⑤在中間頭壓接連接管的過程中，要注意擺正需連接的兩條電纜，壓鉗到達規定的壓接時間（0.5～1s），確保壓接質量。熱縮材料要注意熱縮溫度，避免燒穿或燒焦等狀況出現。⑥電纜頭安裝嚴格按照說明及標準施工，避免因錯誤施工造成相線與電纜線芯接觸進而引起屏蔽層擊穿等故障。⑦成品保護。制作完成后，嚴格按照國家標準進行耐壓試驗，保證制作質量。

2 結語

隨著城市的發展和進步，軌道交通在市民日常生活中的地位越來越重要。供電系統作為城市軌道交通系統的動力源，起關鍵作用。本文以鄭州市軌道交通2號線一期供電系統工程現場為例，結合現場施工，針對城市軌道交通供電系統的部分關鍵工序進行介紹和探討，提出供電系統施工中部分注意事項及質量控制要點，為后續軌道交通供電系統工程的施工提供參考和建議，以期為軌道交通的發展貢獻力量。

［1］李群湛.我國高速鐵路牽引供電發展的若干關鍵技術問題［J］.鐵道學報，2010（4）：119-124.

［2］何洋陽，黃康，王濤，等.軌道交通牽引供電系統綜述［J］.鐵道科學與工程學報，2016（2）：352-361.

［3］喻成楔.軌道交通供電系統簡介［J］.機電信息，2016（12）：4-6.

Discussion on Installation Engineering of Rail Transit Power Supply System

Jia Baoguang1Jia Weiguang2
（1.Zhengzhou Zhongxing Project Supervision Co.,Ltd.，Zhengzhou Henan 450007；2.Railway fifteen Bureau Group Fourth Engineering Co.,Ltd.，Zhengzhou Henan 450000）

Power supply system is an important part of urban rail transit system.Taking Zhengzhou Metro Line 2 phase power supply system engineering field as an example,combined with the construction site,a part of key power supply system of the city rail transportation were introduced and discussed,put forward some precautions in the construction of power supply system and the key points of quality control,and provide reference for the construction of the power supply system of metro engineering the.

Urban rail transit；power supply system;subway；catenary

U231.3

A

1003-5168（2017）05-0116-02

2017-04-15

賈寶光（1989-），男，碩士，研究方向：機電安裝、動力設備設計及研究。