基于既有線鐵路信號電氣化改造工程的施工技術研究

李建

（中鐵十一局集團電務工程有限公司 湖北武漢 430074）

0 引言

隨著我國鐵路運輸事業的發展，鐵路運輸系統日益完善，用于鐵路系統的電氣信號設備越來越先進，信號元件制作日漸趨于小型化和固態化的發展方向。采用現代化鐵路信號能夠完成對系統故障的自動診斷與檢測，結合專家系統實現故障自動處理。施工時應迎合鐵路運輸系統的實際發展需求進行電氣化改造工程的信號施工，在提升信號設備施工質量的同時，防止新設備的安裝對既有信號造成干擾。

1 工程概述

本項目名稱為新建張家口至呼和浩特鐵路站后及其他工程，項目地點位于內蒙古自治區呼和浩特市，烏蘭察布市境內。管段內設烏蘭察布、旗下營、卓資東、呼東高速場4個車站，中繼站8到中繼站12共5個中繼站。鐵路等級為客運專項，速度目標值為250km/h以上，一般地段的最大坡度為20%，大尖山越嶺地段或節省投資明顯時的坡度可不大于25%。鐵路信號電氣化改造工程中包含既有10kV配電所改造1座、箱式電抗器安裝8臺、貫通線電纜敷設280km、區間低壓電纜敷設150條公里等工程內容。其中需敷設100km低壓電纜、安裝1900套鐵路隧道照明燈、2套隧道照明遠動監控系統和117500個電纜掛鉤。

2 關于鐵路信號電氣化改造工程的施工技術分析

2.1 施工前準備工作

做好圖紙會審工作，技術部門領取施工設計圖紙，分發圖紙后建立管理臺賬。工程技術人員做好圖紙內容的深刻，完成圖紙會審的前期工作，及時記錄有關一點，以便與業主和設計單位一同解決問題。經過圖紙會審后編制施工組織設計方案，通過對圖紙情況的調查做好現場接口檢查工作。根據《鐵路工程施工組織設計指南》（鐵建設〔2009〕226號）、《高速鐵路信號工程施工質量驗收標準》（TB10756-2010）等文件，完成電氣改造工程的各項準備工作[1]。

具體操作如下：①為了防止信號設備和聯鎖設備受到影響，有必要協調各項施工工序，保證電氣化改造工程施工方案更加科學合理。在施工前期進行準備工作時，應保證既有線路中所有電器設備穩定運行，在電源輸入三相電平衡，保持線路正常通電。檢查組合價、電源屏、零層電源環線的連接情況，防止線路連接出現混線問題，避免短路事故發生。②按照施工要求設置絕緣線與絕緣裝置，檢查熔斷器是否完好。在展開室外施工前，應查看電纜的導通情況，對設備的安裝操作進行信號實驗，按照鐵路運輸時電路要求進行相位角與電壓試驗。③信號設備、聯鎖設備停用前，應做好對信號機的檢查，確保信號機能夠安裝在有效位置，安裝后應在信號機上貼好標簽，試驗時對其遮擋，避免信號機的使用對其他設備造成干擾。所有試驗程序完畢后，應查看電源屏是否輸出穩定，安排專業人員進行測試，將電壓調到正常工作范圍內，圖1為工程項目部組織機構布置情況。

圖1 工程項目部組織機構布置

2.2 通信工程施工技術

結合呼張客專通信專業特點進行人員組織安排。施工內容包含光電纜敷設、干線、分歧及站場光電纜引入及防護、分歧光纜溝開挖；隧道漏纜架設、天饋線架設；視頻監控系統纜線布放、攝像頭安裝。長途通信傳輸系統的施工需要經過光電纜線路復測、光纜敷設與接續、光中繼段測試、設備安裝與調試、傳輸系統調試等步驟。數據通信系統的安裝需要經過數據交換與接點設備安裝聯網、數據通信網調試、子系統進入網絡端口測試等步驟。

關于基站與直放站的設備安裝，線纜敷設時信號線纜與交流電源線纜應分開排放，二者之間間距應超過50mm。要求保證線纜的插接位置準確無誤，加固設備機架底部，安裝時保持垂直，垂直度偏差不能超過1%。同一列機架設備面板應成為一條直線，相鄰的機架縫隙不能超過3mm，按照順序完成信號線纜的敷設與出線，線纜彎曲半徑不能低于60mm，使用尼龍鎖緊扣綁扎線纜。對于電源系統的安裝，電力線可引入直埋方式，鐵塔航標燈、直放站設備電源線、控制線應采用鎧裝電纜，在必要位置安裝避雷器，零線應直接接地。安裝饋線系統時應搭配防雷裝置，鐵塔避雷針應設置專用雷電流引下線，材料宜采用40×4鍍鋅扁鋼引入地網。基站聯合接地系統的安裝應結合具體施工要求，由工作地、保護地以及防雷地構成聯合接地網，接地電阻值不宜超過4Ω[2]。基站地網由機房地網、鐵塔地網和變壓器地網組成，如圖2所示。

圖2 接地網

2.3 信號工程施工技術

計劃安排3個施工隊負責信號工程施工，施工一隊負責中繼站8至卓姿東高速場間所有信號工程施工；施工二隊負責繼站10至中繼站12間所有信號工程施工；施工三隊主要負責呼和浩特東站高速場所有信號工程施工。按照工程施工特點，在各個施工隊中設置電纜線路施工隊、室外設備安裝隊伍、室內設備安裝隊伍。電纜線路施工隊伍負責對施工區域內的電纜敷設與防護工作，同時需要做好接續與線盒的有效安裝。室外設備安裝人員需要完成信號機、電路設備以及轉轍設備的安裝和調試。室內設備安裝人員需要負責做好車站聯鎖、調度系統、視頻監控系統、列控系統的安裝和調試。實際施工時，電纜工程應率先進行，隨后再完成室內、室外設備的安裝工程。室內和室外設備可以同步安裝和調試，區間電纜敷設人員應及時與站前單位取得聯系，通過統一調度，結合路基情況做好施工安排，電纜敷設應盡可能等待路基施工完成后進行[3]。

2.4 電力工程施工技術

采用高壓電力電纜沿線敷設方式，在2座10kV配電所接引兩路電源，改造既有呼和浩特西及卓資東10kV配電所，安裝電力遠動系統。作業區間內統籌站前專業和鋪軌專業施工隊伍的交叉配合，安裝電力變、配電所設備后進行電源線路和貫通線路的敷設與試驗，隨后安裝箱變與系統，確保沿線低壓負荷點能夠正常供電。采用平行施工的方式，避免電力工程受站前預留工程電纜槽影響。

對既有線路進行電氣化改造時，應提前做好電纜配線圖的審核與校對，保證配線圖紙的準確性，防止后期施工時出現配線失誤和異常問題。要求施工人員對電纜與配線端子展開絕緣測試，盡可能增強鐵路箱與屏蔽信號。采用防震壓接線環與端子接線方法，提高電纜配線質量，配線前及時清洗配線盒，清理配線盒表面的污垢雜質。結合配線圖做好線芯的管理工作，防止分線時出現混亂情況，配線后應對K線圖展開分析，做好導通處理工作，明確線芯屬于電話線，連接電纜始端與終端，保證兩端電纜均屬于同一根電纜線。

2.5 電力牽引供電專業施工技術

電力牽引供電專業施工組織方案中主要包含以下兩方面內容：①接觸網專業施工方案的編制。按照工程實際施工情況做好工程隊伍安排，施工團隊內需要成立測量計算、基坑開挖、基礎澆制、預裝架線、設備安裝與調配等小組，各個作業組成員應緊密配合，做好各項施工作業的記錄工作。施工前應對上一道工序進行復核檢查，認真檢驗路基、橋梁、隧道預埋件的強度，以便及時做出整改，施工時盡量避免與站前單位施工交叉。立桿作業時，可在股道基本到位區段采用軌道吊立桿，在股道未成型區段采用汽車吊立桿。應用現代化技術計算腕臂與吊弦長度，結合計算結果完成設備的預配與安裝，使用腕臂預配檢測架對預配件進行檢測，安裝好支撐結構后，應用激光測量設備檢測接觸網的靜態參數。②牽引變電施工和SCADA系統施工方案的編制。結合具體作業區間的劃分情況，安排施工隊伍做好各自區域內的牽引變電所、變電工程、SCADA系統施工任務，完成系統的安裝和調試。牽引供電工程施工應與其他預埋工程相互配合，加強與通信專業的聯系。

3 總結

總而言之，結合當前鐵路運輸工程的發展現狀，對既有鐵路信號展開電氣化工程改造，做好信號設備和聯鎖設備在停用前的各項準備工作，確保閉塞設備后期能夠正常應用。強化信號工程施工技術和電力工程施工技術的應用，科學編制牽引變電施工方案與SCADA系統施工方案，提升信號改造的施工質量。