西安地鐵三號線一期工程魚—港接觸網設計

趙姝

（甘肅綜合鐵道工程承包有限公司，蘭州 730000）

1 工程概述

西安地鐵三號線分兩期建設，一期工程為魚化寨至國際港務區段；二期工程為側坡村至魚化寨段。本次工程范圍為三號線一期工程（即魚化寨至國際港務區段，以下簡稱魚—港），起點為魚化寨站西端DK11+700 處，終點為DK51+409.389，總長約39.709 km。設26 座車站，其中地下站19 座，高架站7 座。并設港務區車輛段與綜合基地及魚化寨停車場。全線共設牽引降壓混合變電所17 座，其中正線設15 座牽引降壓混合變電所，車輛段、停車場各設1 座牽引降壓混合變電所，設降壓變電所10 座，跟隨式降壓變電所10 座。

2 接觸網設計范圍及接口

2.1 接觸網設計范圍

出入段線地面段、車輛段及停車場內的接觸網平面設計、裝配設計和結構設計以及與其他相關專業的接口配合設計。

2.2 與其他相關專業設計分界點

1）與牽引降壓混合變電所專業的設計分界點。（1）牽引降壓混合變電所將直流1 500 V 饋線引至接觸網上網電動隔離開關接線端子，將隔離開關電源電纜引至電動隔離開關操作機構箱內進線端子，且接觸網專業負責將電纜由電動隔離開關出線端子引至接觸網上網點；（2）接觸網將架空地線引至變電所接地母排接線端子；（3）接觸網負責安裝回流箱及將回流電纜從鋼軌引至回流箱母排端子，回流箱母排端子至牽引變電所之間電纜由牽引降壓混合變電所專業實施。

2）與電力監控專業的設計分界點。電力監控將控制電纜引至接觸網上網電動隔離開關操作機構箱內接線端子。

3）與雜散電流專業的設計分界點。雜散電流專業向接觸網專業提供的均流電纜設置要求及位置，接觸網專業設計均流電纜敷設路徑。

4）與信號專業的設計分界點。回（均）流線與鋼軌的焊接點由接觸網專業實施，信號專業確認焊接點位置。

5）與靜調電源柜的設計接口。接觸網專業負責靜調電源柜進線電纜的設計，車輛段專業負責提供靜調電源柜安裝位置及靜調電源柜進線電源的要求。

3 接觸網主要設計原則

1）接觸網系統應滿足運營初期、近期與遠期的行車要求，應具備安全、可靠、經濟的性能，滿足列車最高運行速度80 km/h 的運行要求。接觸網系統應安全可靠、持續地向列車提供電能，且具有良好的弓網關系。

2）地下段接觸網采用架空剛性懸掛，地面段接觸網采用架空柔性懸掛。

3）接觸網采用直接供電方式，額定電壓DC 1 500 V，最高工作電壓DC 1 800 V，最低工作電壓DC 1 000 V。正線接觸網總截面滿足持續載流量3 000 A 的需要。

4）接觸網電分段應滿足運營檢修、越區供電需要。根據西安市污穢條件及相關絕緣標準，絕緣等級按重污區考慮。空氣絕緣距離符合國家標準的要求，帶電體距接地體的距離為靜態150 mm；動態100 mm[1]。

5）接觸網設備除與機車車輛有相互作用的設備外，在任何情況下不得侵入設備限界，以確保行車和設備安全。

6）接觸網支持裝置盡量與土建工程相結合，使整體結構更加緊湊合理。

7）接觸網設備及零部件選用先進、成熟、可靠的產品，且具有耐腐蝕性好、壽命長、少維修的特點；關鍵受力件采用強度高、性能好的金屬模鍛件。

4 設計說明

4.1 接觸網架設范圍

車輛段、停車場出入段線地面段及車場線、試車線、運用庫內存車線、洗車線等車輛段及停車場內需電化的線路。

4.2 設計條件

4.2.1 氣象條件

設計用主要氣象條件見表1。

表1 設計用主要氣象條件

4.2.2 線材、絕緣子及接觸網零件的安全系數

線材、絕緣子及接觸網零件的安全系數見表2。

表2 線材、絕緣子及接觸網零件的安全系數

4.2.3 接觸網懸掛類型

接觸懸掛類型及組成如表3 所示。

表3 接觸懸掛類型及組成

4.2.4 絕緣距離和安全距離

接觸網設計的絕緣距離和安全距離見表4。

表4 接觸網設計絕緣距離和安全距離

4.2.5 主要材料、設備選擇

對于接觸網設計來說，主要材料和設備選擇主要包括以下2 部分內容。

1）支柱選型：架空柔性懸掛接觸網支柱采用圓錐形鋼管柱；門形架橫梁采用圓形鋼管梁。所有支柱及門形架橫梁均采用熱浸鍍鋅進行防腐。

2）支持裝置：（1）出入段線及試車線腕臂柱采用絕緣旋轉平腕臂形式，其余車場線腕臂柱采用絕緣旋轉倒三角腕臂形式；（2）車場線多股道并行時采用門形架+定位繩安裝形式。

3）主要零部件：（1）接觸網設備及零部件應具有耐腐蝕性好、壽命長、少維修的特點；關鍵受力件采用強度高、性能好的金屬模鍛件；（2）全補償簡單鏈形懸掛接觸網承力索座處采用銅包鋼材質的預絞絲保護條。

4.2.6 主要技術數據

關于接觸網的主要技術數據，主要包含2 個部分。

1）接觸線高度：車場內及試車線接觸線懸掛點高度一般為5 000 m，停車庫接觸線懸掛點高度為5 000 mm。

2）結構高度：全補償簡單鏈形懸掛接觸網結構高度為1 100 mm。

4.2.7 防護措施

要做好接觸網的安全防護工作，主要可以從以下2 個方面入手。

1）工作接地。（1）車輛段內成排支柱通過架空地線集中接地，零散支柱通過跳線或過軌電纜與架空地線相連；（2）接觸網各絕緣子接地端的金屬底座、開關底座、腕臂底座等均與架空地線連接；（3）架空地線利用接地引下線電纜連接至牽引變電所的接地母排上，構成閃絡保護回路；（4）車輛段內安裝有設備的支柱，設置接地電阻小于10 Ω 的接地極。

2）安全與防護。（1）帶電顯示裝置，即根據車輛段工藝要求，接觸網接入庫內所有股道均設置醒目的紅、綠色燈顯示，紅燈表示帶電、綠燈表示斷電；（2）限界門，即在車輛段及停車場內的道路上設置限界門，限制進入軌道區域的其他車輛和物品高度，避免發生電氣或機械事故；（3）支柱防護，即車輛段內容易受到碰撞而遭破壞的接觸網支柱設置支柱防護；（4）接觸網帶電體的防護，即在涉及安全、人員活動容易接觸到接觸網帶電體的地方設置防護網柵；（5）接觸網終端警示，即在接觸網終端設置警示標志，以防止車輛誤行。

5 結語

對土建、建筑等專業為接觸網預留的設施應嚴格按設計圖紙和技術要求進行檢查后，方準施工，具體施工注意事項主要有以下3 點：

1）車輛段出入段線敞開段接觸網支柱基礎和地腳螺栓、錨柱拉線基礎和錨環；出入段線敞開段接觸網支柱基礎位置、外形尺寸、地角螺栓位置及型號應符合設計要求；車輛段列檢庫、檢修庫、吹掃庫接觸網懸掛底座和線路終端下錨底座。

2）車場線同一組門形架軟橫跨支柱基礎中心連線應垂直于線路，施工偏差不應大于30 mm；地面段線路兩側的基礎頂面應高出路肩面100～200 mm；地面段基礎表面應平整，棱角完整，無漏漿、露筋等現象。

3）接觸網支柱側面限界、埋深符合設計要求，在任何情況下，嚴禁侵入基本建筑界限；距接觸網帶電體5 m 以內的金屬結構按設計要求進行接地；地面段接地極埋入地下深度應大于0.6 m。地面部分涂防銹漆，連接處應除銹涂電力復合脂，連接牢固可靠等。