新建包滿鐵路電力貫通線兩期工程建設的思考

0 引言

新建包滿鐵路是國家和內蒙古自治區中長期規劃的鐵路建設項目之一，該鐵路的工程建設質量將直接影響其運營安全和效益。包滿鐵路電力貫通線工程建設分2期進行，一期工程已竣工并投入運營，二期工程正在建設中。本文將針對一期工程在建設施工和運營中存在的突出問題，在二期在建工程中加以改進完善，以提高電力貫通線工程質量及供電穩定性，為后期運營提供安全保障。

1 工程主要內容

一期工程為白云鄂博—巴音花區段電力貫通線工程，線路全長84.881 km，主要包括：新建小布蓋齊、巴音花2座10 kV電力配電所；新建白云鄂博南站—巴音花10 kV電力貫通線，其中高壓架空線路121.1 km（貫通線83.9 km，電源線37.2 km）。該工程于2010年竣工。

二期工程為巴音花—滿都拉電力貫通線工程，線路全長26.113 km，主要包括：新建滿都拉10 kV電力配電所1座；新建巴音花—滿都拉10 kV電力貫通線，其中高壓架空線路28.3 km（貫通線24.3 km，電源線4 km）。

2 架空電力貫通線施工特點

架空貫通線施工是電力線路施工中的重要內容，其施工特點主要有以下幾方面：

（1）施工點多且分散。線路將電能由配電所輸送至鐵路沿線各用電負荷點，配電所一般設置在車站附近，而區間沿線用電負荷點眾多，電力貫通線路呈現距離長、地點分散等特點。

（2）施工環境較為復雜。我國地域廣泛，地貌復雜，線路需要經過城市、村莊、山林、湖泊、草原、丘陵等區域，而各區域對通行線路的主要影響因素不盡相同。

3 電力貫通線施工中和運營后存在的問題

3.1 地質勘察影響

包滿鐵路電力貫通線施工一期工程是在初步設計階段進行施工招標，招標時設計文件未達到施工圖設計的深度，架空貫通線路的地質資料勘察不詳。施工時經現場測試，絕大部分鋼筋混凝土電桿組立處土壤電阻率較大。貫通線路線型變化、裝有設備及與其他線路交叉等處所，不能滿足設計文件中10W接地電阻值要求，即接地裝置電阻值在10W以上，無法很好地發揮導流作用，會出現斷線情況，從而引發雷擊事故，故需要采取降阻措施。

由于初步設計階段對草原地區地質的接地電阻勘察不詳，施工階段進行了設計變更。為使接地電阻滿足設計要求，不污染地下環境且使用耐久，采用增設接地模塊方法進行降阻處理。

3.2 自然環境影響

包滿鐵路沿線處于草原地區，四周空曠，冬春季節大風天氣較多，最大風力可達9級。由于大風造成貫通線導線與絕緣子產生摩擦，隨時間的推移，導線斷面逐漸磨損，最終造成導線斷線。在運營維護期間經測量，導線的磨損程度約20 mm2。大風天氣條件下在風力的作用下，易造成斷線，影響正常運輸生產。

3.3 路徑選擇影響

工程施工期間，沿線網圍欄數量較少。為了便于線型取直，貫通線路的路徑部分離鐵路線路較遠。開通運營以后，線路附近的牧戶在各自的草場分界處逐漸設置了網圍欄，給日常巡線、設備維護帶來不便。特別是在突發設備故障時，交通工具難以進入，給故障排查和設備維護工作帶來極大不便，搶修效率大大降低。

4 改進建議

針對一期工程中存在的問題，在電力貫通線施工二期工程建設中及時進行改進完善，預防類似問題再次出現。

4.1 提前介入

在設計初期，建設單位需提前介入，要求設計單位注重貫通線地質勘察工作，在土壤電阻率較大的地方，設計圖紙應給出降阻方法。草原地區四周空曠平坦，電桿組立處是雷電襲擊的主要目標，防雷保護措施尤為重要，設計部門應注重防雷的設計，例如增加避雷器及接地數量，必要時增設避雷線。另外，介入小組應加強對施工過程的監督。

4.2 預防斷線措施

針對一期工程中架空線路存在磨損線條的問題，采取如下改進措施：每根導線增加一個絕緣子，將較短的輔線通過增加的絕緣子與導線兩側進行連接固定，從平面上形成三角形的穩定結構，大風天氣條件下固定區段的導線擺幅很小，降低了導線摩擦損傷造成斷線的機率，設備供電的可靠性提高（圖1）。根據實際運行情況更改桿型，將普通直線桿更改為跨越桿。二期工程在設計時按照一期工程的改進方案進行施工圖設計，設計方案更加完善，架空線路施工按照設計文件一次到位，避免運營后的再次改造。

通過以上改進措施，一期工程改造后7年以來，再未發生架空線路斷線故障。

4.3 預防倒桿措施

由于包滿鐵路沿線處于草原地區且四周空曠，強對流大風天氣時有發生，應采取防止桿塔被大風吹倒的保護措施。通常情況下，桿塔可以抵御10級以下以及風速不超過25 m/s的風力。桿塔被大風刮倒的原因主要有：（1）最大設計風速選擇不合理；（2）未按設計要求進行桿塔選型及檔距設置；（3）桿塔組立時未按設計要求進行施工，造成桿塔根基埋深不足。

圖1 改善線路磨損措施

預防桿塔傾倒的措施：（1）制定必要的完善制度，定期對桿塔進行檢查，及時發現基礎不牢固的桿塔，及時采取加固地基或其他措施進行穩固；（2）適當提高最大設計風速，以應對強對流天氣風速的最大程度變化；（3）介入施工，新立桿塔必須嚴格按照要求施工。

4.4 優化線路路徑

（1）設計線路路徑時，應盡量避免線路彎曲，盡量采用接近直線的架設方式，以防止配電線路在架設過程中產生轉角。

（2）盡量減少線路的交叉跨越。對配電線路規劃設計時，需充分考慮架設線路的周圍環境，如果存在其他線路在規劃范圍內，如公路線路、通信線路等，應注意避免交叉跨越，更要遠離易燃易爆場所，如加油站、石油化工企業等。

（3）選擇合適的架設配電線路地點。架設桿塔的地點要平坦，盡量避免利用農田、樹林、草場等，影響農業經濟發展。對于危險系數較高的區域，如容易積水的地帶或容易被雨水沖刷的地帶，應盡量避開。

吸取一期工程巡線及日常維修不便的教訓，在二期工程電力貫通線設計時，提前進行現場勘察，將貫通線的路徑走向設在有便道的一側，滿足電氣化鐵路最小間距的條件下，電桿設置應盡量靠近鐵路線路，具備條件的地段電桿設在地界以內；不具備條件的地段提前與牧民溝通或更改線路路徑方案，避免交通工具碾壓草場，提高巡查、搶修效率，為后續運營維護創造良好條件。

4.5 鳥害防范

設備桿、轉角桿和分歧桿的區域聯絡線非常密集，很容易因為鳥害造成短路現象。有些鳥的體形偏大，其翼展距離大大超過了相間300 mm的安全距離，可增設驅鳥器進行防范，在設備維護階段對鳥害較為嚴重的區段加強線路巡視。

4.6 提高施工技術水平

為保障線路施工的質量、安全，施工人員應不斷提高自身技術能力，不斷學習新技術，全面提升對線路施工質量的控制能力。在施工前，施工單位應與當地供電部門及時溝通，為后期線路的維護與改造等做好準備。在施工期間，應根據施工進度為線路提供適當緩沖期，并對各項設備進行質量檢測，合格后方可投入使用。

5 結語

電力貫通線路的施工涉及內容較多，若一個方面出現問題，將會對后期的運營維護造成影響。工程設計及施工階段采取合理防范措施，可有效保證工程質量，保障線路的安全穩定運行。

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