張偉
(中鐵二十三局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司 天津市 300112)
鐵路供電施工綜合分析
——一切從實(shí)踐出發(fā),不斷開發(fā)鐵路供電施工新技巧
張偉
(中鐵二十三局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司 天津市 300112)
如今鐵路電力供電已經(jīng)建成了完善的微機(jī)遠(yuǎn)控遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng),這就對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)及分支的可靠性提出更高要求,對(duì)于鐵路供電施工隊(duì)伍來說,需要更加完善施工質(zhì)量和技術(shù)水平,確保鐵路供電的穩(wěn)定性?,F(xiàn)以我這幾年的施工經(jīng)驗(yàn),對(duì)鐵路供電施工進(jìn)行綜合分析,做到理論結(jié)合實(shí)際,一切從實(shí)際出發(fā),分析并進(jìn)一步開發(fā)施工新工藝。
鐵路電力供電現(xiàn)階段為全線10kV電力線路貫通,約30、40km設(shè)變配電所一座,沿線車站負(fù)荷點(diǎn)采用箱式變電站供電,小負(fù)荷點(diǎn)采用桿式變電臺(tái)供電,現(xiàn)就其具體施工技巧及工藝作出如下分析。
1.1 電纜工程
(1)貫通電纜敷設(shè)一般為直埋,不允許與信號(hào)、通信光電纜通溝,也盡量不與其交叉。在大連鐵路金窯線擴(kuò)能改造工程中,金窯線沿線光電纜特別多,且位置多變,但信號(hào)、通信光電纜一般沿線敷設(shè)距線路都比較近,根據(jù)這一特點(diǎn),施工中,在光電纜測試儀的幫助下,一般把電力電纜路徑定位在路基一下或限界標(biāo)以內(nèi)1m處,這樣就可以很容易把電力、信號(hào)、通信電纜分開。
(2)電纜過軌敷設(shè),一般采用波紋管預(yù)埋或開挖過道敷設(shè)鋼管,敷設(shè)管距軌面保持1.4m距離,以免影響工務(wù)部門檢修,為確保路基安全,規(guī)范規(guī)定敷設(shè)管長度為3.5m,但現(xiàn)在新建鐵路渣石一般都較厚,尤其正線,所以電纜過軌敷設(shè)時(shí),選擇敷設(shè)管長度在4m以上,且敷設(shè)電纜時(shí),為避免電纜刮傷,敷設(shè)管使用鐵錘扎開口,這樣就在電纜過軌時(shí)很容易的穿越,電纜敷設(shè)完畢后敷設(shè)管封口。
(3)電纜的接地是電纜工程必須注重的一點(diǎn),電纜的外凱接地、銅屏蔽接地必須做到單獨(dú)接引,且必須采用掛錫銅接線端子與接地銅排使用白鋼螺栓可靠連接。
(4)電纜的選型,截面小的電線纜在施工中經(jīng)常用到接引臨時(shí)用電中,比如在大連鐵路集裝箱中心站工程中,正式電源沒有引接,為保證站場及房建其他專業(yè)施工便利,可采用多種供電方式及方法,其中電線纜的選型也是一位電力技術(shù)人員必須面對(duì)的一個(gè)問題,經(jīng)過多年的工作經(jīng)驗(yàn),我總結(jié)出一個(gè)用于現(xiàn)場施工中快速計(jì)算電線纜線載流量的口訣:10乘五,25、35乘四三,70、95乘兩個(gè)半,100乘二。穿管減二,裸線加倍,銅線升一級(jí)。解釋如下:10mm2(含10mm2)以下的電線纜以導(dǎo)線截面積乘以5 就是該截面積導(dǎo)線的載流量,16mm2、25mm2乘以 4,35mm2、50mm2乘以3,70mm2、95mm2乘以 2.5,相應(yīng)的截面積 100mm2以上乘以 2。如果導(dǎo)線穿管乘以系數(shù)0.8,高溫場所使用乘以系數(shù)0.9,裸線截面積乘以相應(yīng)倍率后再乘以2,以上是按鋁線截面積計(jì)算。銅線是指1.5mm2銅線載流量等于2.5mm2鋁線載流量,依次類推。根據(jù)以上計(jì)算得出的數(shù)據(jù)與查表數(shù)據(jù)誤差不大,在現(xiàn)場施工中對(duì)電線纜選型有很大幫助。
1.2 架空線施工
(1)施工測量
鐵路供電全線10kV電力線路貫通,架空線占到80%以上。施工前期測量是根據(jù)鐵路沿線地形、地貌,選擇不同桿型,來實(shí)現(xiàn)供電線路距離最短、方案最佳且整體美觀。在大連鐵路金窯復(fù)線擴(kuò)能改造工程中,貫通線路路徑多為曲線,且地勢高低不平,在這工程中總結(jié)出了一套曲線線路測量方法。比如說測定一段彎曲線路轉(zhuǎn)角桿的數(shù)量及位置,可以這樣初定:大概測出線路彎曲的角度,比如60°(使用直角拉線法估算),大連金窯復(fù)線這個(gè)工程線路導(dǎo)線為TJ-70,根據(jù)地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)及1817規(guī)定,線路角度大于25°須設(shè)一個(gè)NJ1型桿,為了減少NJ1型桿,計(jì)算:60/25=2.4,所以就可以在這段彎曲處設(shè)3個(gè)轉(zhuǎn)角,再根據(jù)檔距及限界,確定兩端轉(zhuǎn)角桿具體位置。
(2)架空線路敷設(shè)
架空線路與電纜線路相比,有成本低,投資少,施工容易,維護(hù)和檢修方便,易于發(fā)現(xiàn)和排除故障等優(yōu)點(diǎn),鐵路供電貫通多為架空導(dǎo)線。電桿按其在架空線路中的地位和功能分,有直線桿、分段桿、轉(zhuǎn)角桿、終端桿、跨越桿和分支桿等桿式。結(jié)合大連長興島鐵路工程貫通線路施工,我重點(diǎn)分析一下終端桿和跨越桿。貫通線終端桿為電纜終端桿,其設(shè)置位置多為架空線通過障礙或經(jīng)箱變貫通至車站,大連長興島鐵路工程貫通線路為新建,車站也為新建,根據(jù)慣例,貫通線進(jìn)入站場需由架空改為電纜地下敷設(shè),在沒有路基線路技術(shù)員指導(dǎo)明確站場位置時(shí),怎樣確定電纜終端桿的位置呢,根據(jù)在這個(gè)工程實(shí)踐中,我給出一基本規(guī)律:可以把在進(jìn)入站場到達(dá)線道岔位置定位電纜終端桿前端隔離開關(guān)桿的位置,電纜終端桿向前延伸檔距定為70m,這樣就可比較準(zhǔn)確的定位電纜終端桿位置,且保證了前段電纜進(jìn)入箱式變電站的距離縮短70m。
2.1 箱式變電站
箱式變電站(簡稱箱變)設(shè)高壓開關(guān)室、變壓器室和低壓配電室,在保證電氣安全距離的前提下,按一定接線方案排成一體的戶外緊湊式變配電所。如今,隨著鐵路新建及改造的不斷加快,箱式變電站在鐵路供電的使用也越來越廣泛,在站場供電中逐步取代傳統(tǒng)桿式變電臺(tái),并有望取代房建變配電所。箱變施工前期為基礎(chǔ)施工,基礎(chǔ)尺寸由箱變底座大小而定,墻體多為混凝土或紅磚,在這我主要強(qiáng)調(diào)一下箱變的防水。在施工時(shí),負(fù)責(zé)基礎(chǔ)施工的技術(shù)員及施工人員往往忽略基礎(chǔ)的防水問題,如果防水做的不到位,在多雨季節(jié),箱變基礎(chǔ)內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生大量積水,使上端電氣設(shè)備長期處于潮濕狀態(tài)下,從而降低電氣設(shè)備的安全性能。在具體施工時(shí),首先,基礎(chǔ)須澆筑不小于200mm厚混凝土墊層,在墊層中預(yù)留出滲水孔(低洼或雨水較多地區(qū)需在基礎(chǔ)外端設(shè)滲水井);墻體砌筑完畢后,在其內(nèi)外掛抹防水涂料;基礎(chǔ)外露地面后,設(shè)通風(fēng)孔,通風(fēng)口位置必須保證高于成型地面200mm以上,防止雨水內(nèi)流,保證基礎(chǔ)整體防水性能。
不但要對(duì)箱變的施工重點(diǎn)了解,箱變的電氣組成也必須掌握,一般箱變高壓進(jìn)線、饋出設(shè)接地開關(guān)(貫通線除外,由于貫通線雙相調(diào)壓送電,一般把貫通線路箱變進(jìn)、出高壓柜接地開關(guān)取消,防止誤動(dòng)作接地),并其與主開關(guān)之間有機(jī)械聯(lián)鎖(不予解釋),操作人員須知,這樣可以保證在進(jìn)行箱變維護(hù)時(shí)人身的絕對(duì)安全。箱變高壓進(jìn)線柜設(shè)熔斷器,在大連長興島鐵路工程中,站場箱變送電時(shí),由于箱變帶變壓器送電,使得箱變高壓進(jìn)線熔斷器過流熔斷,不能合閘,進(jìn)過分析,箱變進(jìn)線每相用一只熔斷器作為保護(hù),其最大特點(diǎn)是當(dāng)任意一相熔斷器熔斷之后,都會(huì)保證負(fù)荷開關(guān)跳閘而切斷電源,而且只有更換熔斷器后,主開關(guān)才能合閘。其次,個(gè)別箱變高壓進(jìn)線柜只設(shè)合閘操作手柄,分閘采用急停脫口按鈕。
2.2 桿式變電臺(tái)
傳統(tǒng)鐵路區(qū)間小負(fù)荷供電采用桿式變壓器臺(tái),由于其投資小,檢修方便,一直由70年代延續(xù)至今。在這只對(duì)經(jīng)常出現(xiàn)的保險(xiǎn)問題給出簡便方法:在選擇變壓器一二次設(shè)備時(shí),需要計(jì)算出各側(cè)額定電流,根據(jù)S=1.73 UI,得I=S/1.73U,可快速得出:容量除以電壓值,其商乘六除以十。當(dāng)然根據(jù)以上公式,取一系數(shù),可以正確選擇變壓器一二次熔斷體,正確選擇熔斷體,對(duì)變壓器的安全運(yùn)行關(guān)系極大,當(dāng)僅用熔斷器作為變壓器高、低壓側(cè)保護(hù)時(shí),熔斷體的正確選用更加重要。在這我也可以給出一口訣:配變高壓熔斷體,容量電壓相比求;配變低壓熔斷體,容量乘九除以五。
以上是自己在幾年的鐵路施工實(shí)踐中不斷學(xué)習(xí)得出的運(yùn)用于具體施工的方法及技巧。未來十年鐵路的黃金期,必定加快我國鐵路供電的發(fā)展進(jìn)程。面對(duì)如此好的前景,我們必須做到與時(shí)俱進(jìn)和開拓創(chuàng)新,一切從實(shí)踐出發(fā),不斷開發(fā)鐵路供電施工新技巧。
U227
A
1004-7344(2016)11-0139-02
2016-3-25
張偉(1983-),男,河北滄州人,中級(jí),本科,從事鐵路工程工作。