周 蓉
(中鐵上海設(shè)計院集團有限公司,上海 200070)
接觸網(wǎng)作為一種特殊形式的供電線路,設(shè)置電分段的主要目的是保證供電可靠性和靈活性,同時起到縮小接觸網(wǎng)故障范圍的作用。這是接觸網(wǎng)自身供電區(qū)域劃分的需要,也是日常運維過程中管理維修非常重要的依據(jù)之一。
設(shè)計規(guī)范中也對電分段的設(shè)置提出了一定的要求。
《地鐵設(shè)計規(guī)范》(GB 50157—2013)中對接觸網(wǎng)的電分段設(shè)置位置進行了下列規(guī)定:對車站牽引變電所,設(shè)在列車進站端;對區(qū)間牽引變電所,設(shè)在變電所直流電纜出口處;配線與正線銜接處;車輛基地各電化庫入口處。
《成都地鐵設(shè)計規(guī)范》(DBJ51/T074—2017),除上述要求以外還增加了下列規(guī)定:滿足行車組織小交路折返及應(yīng)急折返交路運營的需求;與既有線路的聯(lián)絡(luò)處。
為了提升供電的靈活性,接觸網(wǎng)電分段需要對應(yīng)車站配線形式進行設(shè)置,在不同的行車交路條件下,電分段的位置也需要對應(yīng)設(shè)置。文章著重討論了城市軌道交通工程中與正線行車交路相適應(yīng)的接觸網(wǎng)電分段設(shè)置方案,希望能為相關(guān)工作提供參考。
城市軌道交通接觸網(wǎng)工程中,電分段設(shè)置根據(jù)不同的線路形式及行車交路有所不同,但分段絕緣器的使用原則大同小異,此處不作重點說明。文章主要對錨段關(guān)節(jié)式電分段的設(shè)置情況進行分析說明。
區(qū)間變電所處,電分段作用為劃分供電區(qū)域,其設(shè)置示意圖如圖1所示。
圖1 區(qū)間變電所處接觸網(wǎng)電分段典型設(shè)置示意圖(方案一)
此處采用錨段關(guān)節(jié)式電分段,能夠在保證正線行車速度的同時,保證供電可靠性和靈活性。
車站牽引變電所處,接觸網(wǎng)電分段設(shè)置方案示意圖如圖2所示。
圖2 車站變電所處接觸網(wǎng)電分段典型設(shè)置示意圖(方案二)
結(jié)合行車方向可知,電分段設(shè)置位于列車進站端,此時列車進站減速,無取流,能有效避免電流過大造成受電弓和接觸線被電弧燒傷的情況。
在此方案中,牽引變電所一般位于車站一端,兩處電分段之中會有一處遠離牽引變電所,無法避免饋線電纜穿越整個站臺的問題,需要合理規(guī)劃電纜路徑以減少與其他管線的交錯干擾。
城市軌道交通中,行車交路多種多樣,行車交路是為了保證運營的可靠性和穩(wěn)定性,在出現(xiàn)不同故障情況下也能完成折返,如圖3所示。這樣的折返交路是通過渡線來實現(xiàn)的,即在車站處都或多或少設(shè)置有不同形式的渡線。因此,對于車站牽引變電所處的電分段設(shè)置進行分析,僅考慮行車方向不夠全面,還需要結(jié)合渡線形式,綜合考慮行車交路、應(yīng)急折返交路等因素。
圖3 不同區(qū)段故障下的行車交路示意圖
結(jié)合行車交路對車站牽引變電所處的電分段設(shè)置進行分析,站后設(shè)置有折返線時,為保證正常行車交路,需要在折返線處設(shè)置一處電分段,以縮小故障范圍。電分段設(shè)置如圖4所示。
圖4 折返線處接觸網(wǎng)電分段典型設(shè)置示意圖
為了保證高峰發(fā)車效率,一般考慮在區(qū)間設(shè)置存車線,對于帶折返功能的存車線,不作為正常運營的交路考慮。如作為應(yīng)急折返線使用,同樣需要考慮折返,因此需要在折返線處加設(shè)一處電分段,以縮小故障范圍。電分段設(shè)置與折返線處的電分段設(shè)置原則一致。
以上介紹的情況中,設(shè)置有折返線、渡線的車站同時也設(shè)置有牽引變電所,但是在實際工程中,并非所有設(shè)置有折返線、渡線的車站都設(shè)置有牽引變電所。這種車站的渡線處同樣需要考慮行車交路或應(yīng)急折返,因此,也需要對此種車站渡線處的錨段關(guān)節(jié)電分段進行分析研究。
折返線處接觸網(wǎng)電分段典型設(shè)置示意圖如圖5所示。圖中設(shè)置有折返線的車站并未設(shè)置牽引變電所,無法采用前文中介紹的電分段設(shè)置。為了保證上下行的折返功能,需要在上下行正線處各設(shè)置一處電分段,從而達到縮小故障范圍的目的。
圖5 折返線處接觸網(wǎng)電分段典型設(shè)置示意圖
在城市軌道交通接觸網(wǎng)工程中,電分段一般以采用錨段關(guān)節(jié)式電分段為主,困難條件下可考慮采用分段絕緣器。電分段的設(shè)置位置應(yīng)以滿足弓網(wǎng)關(guān)系良好為前提,結(jié)合行車交路及應(yīng)急折返需求綜合考慮,在保證供電的可靠性和靈活性的同時,盡可能縮小故障或檢修停電范圍。