滨洲铁路电气化工程低净空下接触网特殊设计方案研究

摘 要：针对既有铁路电气化改造工程存在很多低净空的工程实际，总结了接触网通过低净空的各种处理方案，在滨洲铁路电气化改造工程，利用各种方案有效的解决既有线改造工程低净空下接触网通过问题，满足超限货物列车通过要求，最低导线高度保证5650 mm，绝缘距离保证500 mm，对其他类似工程具有借鉴作用。

关键词：铁路电气化 低净空 绝缘距离

中图分类号：U227 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（b）-0038-02

滨洲铁路位于位于黑龙江省西部和内蒙古自治区东部。线路自哈尔滨市向西北经黑龙江省肇东市、大庆市、齐齐哈尔市，内蒙古自治区海拉尔市至终点满洲里市，沿途经让湖路、富拉尔基、碾子山、扎兰屯、博克图、牙克石、扎赉诺尔等城镇，既有线路全长933.738 km。哈尔滨至齐齐哈尔段及海拉尔至满洲里段最高行车速度为160 km/h，其余区段为120 km/h。

既有铁路电气化接触网设计中不可避免的遇到各种各样净空较低的低净空（包括上跨的铁路桥、公路桥、下承式钢桁梁桥、天桥、高架候车室等），低净空下的接触网系统是薄弱点，处理方案始终是电气化改造项目的重难点之一，滨洲线上跨建筑物全线大约150余处，其中净空高度不满足6.55 m的低净空约占10%左右，如果处理措施不得当将会对工程质量产生影响，并会有安全隐患。低净空处的接触网方案根据低净空高度及结构的不同而不同。滨洲线低净空净空高度分布（见图1）。接触网在跨线桥下布置示意图（见图2）。

图2中s表示绝缘距离。设计中在动态条件下如果绝缘距离不能满足最小空气绝缘间隙的要求，首先应考虑降低结构高度，同时应考虑适当调整跨距，使得最短吊弦长度满足要求。

1 接触网通过低净空的控制因素

根据《铁路电力牵引设计规范》（TB 10009-2005），接触网通过低净空的控制因素见表1。

2 低净空下的接触悬挂通过方式

本线线路长度近1000 km，按照通行超限货物列车设计，最高运营速度160 km/h，全线共计低净空约150座，其中低净空最低仅为5.83 m，以下介绍几种典型的低净空下接触网特殊设计方案。

2.1 降低结构高度通过

当跨线桥净空高度较高，但在保持正常结构高度时又无法保证绝缘距离的情况下，可采用此种方案（见图3）。该方案的特点是降低结构高度，同时保持正常的腕臂结构，适应较高的行车速度。需要根据结构高度调整后的设计值，减小上下腕臂底座间距或在斜腕臂的相应位置上安装一根辅助管，并将承力索固定在辅助管上。滨洲铁路电气工程哈尔滨市绕城高速等上跨滨洲铁路等低净空采用了此种设计方案，低净空净高为7.36 m，宽度为27 m，此区段铁路设计时速160 km/h。此处接触网导线高度选取6.0 m，结构高度0.9 m，低净空两侧支柱间距离为50 m，最低导线高度满足5.7 m。

2.2 承力索绝缘通过，接触线带电通过

该方式通过降低建筑物两侧接触悬挂点的结构高度及接触线悬挂高度，在保证接触线最低点高度、承力索与接触线间必要的空气绝缘间隙情况下，承力索在建筑物两侧用绝缘子断开，链形悬挂的承力索在建筑物下无电，接触线带电通过低净空。要求两绝缘子之间不得安装吊弦且不得设置横向电连接。承力索与建筑物之间的间隙仅要求在规定的行车速度通过时，承力索不碰撞建筑物即可。绝缘子靠近建筑物端与建筑物边缘的距离应考虑在随温度变化承力索的窜动，该值的大小根据建筑物所在的半个锚段的长度，计算出由正常温度至最高或最低温度时的偏移量，即为绝缘子端距建筑物边缘的距离。因此该方式与链形悬挂带电直接通过相比，要求的建筑物净空稍低，为满足较高的行车速度，一般情况下采用此种方式要求低净空顺线路方向的宽度较小，一般不大于8 m，如图4所示。滨洲铁路电气工程满洲里站天桥上跨滨洲铁路采用了此种设计方案，低净空净高为6.7 m，宽度为5 m，此区段铁路设计时速120 m/h。此处接触网导线高度选取 5.9 m，低净空两侧支柱间距离为40 m，最低导线高度满足5.7 m要求。

3 低净空的防护要求

低净空下应采取以下防护措施：

（1）低净空下应采取加设同材质线索或钢芯铝绞线作为备线，以防止冬季桥下结冰对承力索放电造成断线塌网事故。

（2）低净空下电化线路上方及两侧5 m范围内的桥栏杆设防护网并接地。防护网的高度和宽度以及网格的空隙大小必须满足人员无法通过杆形或其它具有一定长度的物体接触到带电部分。防护网、金属桥栏杆等均应互相连接并接入不大于10 Ω的接地极。

（3）为避免行人将低净空两侧的接触网上瓷绝缘子击碎，采用合成绝缘子替代瓷绝缘子设计，一般按照左右各三跨考虑。

（4）承力索在低净空下应加装贯通的绝缘套管，范围应向外延长5 m。

（5）当承力索不带电贯通时，应增设电缆将断开的承力索连通，以保证系统载流能力。

（6）当遇到低净空排水孔正对接触网上方时，应采取封堵措施。

（7）当上跨建筑物本身有漏水等情况时，如无法封堵时，应采取绝缘板对低净空进行防护。

4 结论

本文提出了既有低净空下接触网特殊设计原则方案，以及几种在滨洲铁路电气化改造工程中的典型案例。对全线150多座既有低净空采用不同处理方案，解决了低净空接触网通过问题，不但节约了工程投资，而且简化了施工程序。实践证明上述方案切实可行。

电气化改造工程是一项系统工程，在工程设计中，一定要深入现场调查需要接触网特殊设计的低净空，结合现场具体情况，因地制宜。不但要遵循设计规范，而且要有利于工程实施。一般应采用多方案比选，以确定最经济、可靠的设计方案。

参考文献

[1] 铁道部令第29号.铁路技术管理规程[S].

[2] TB10009-2005.铁路电力牵引供电设计规范[S].

[3] TB10621-2009.高速铁路设计规范（试行）[S].

[4] 梁英.接触网通过既有低净空悬挂问题[J].铁道运营技术，2009（4）.