浅谈铁路电力线路

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[摘 要]随着列车速度的提高，各种车辆安全监控设备的投入使用，对供电可靠性要求越来越高。提高供电质量，缩小故障影响范围，减少故障停电时间，是铁路运输部门对供电部门提出的基本要求。

[关键词]高速铁路 电力 迁改 铁路电力远动系统

中图分类号：U238 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）24-0269-01

随着国家的繁荣，各种基础设施建设越来越完善，尤其是电网的输电设施，目前仍旧在新建扩建，山区高速铁路的电力线路迁改因受地形限制通道选择困难以及山区电力短缺线路负荷大停电困难等因素的影响显得更为复杂。因此，建设单位有必要对山区高速铁路电力线路迁改进行系统的分析和研究，为山区高速铁路建设实践提高参考和指导。

一、铁路电力远动的组成

一般铁路电力远动系统由远动控制主站、远动终端和通信通道三部分组成。其中，远动终端又可分为车站监控系统和变、配电所监控系统两部分。系统使用的技术涉及到铁路电力工程设计、各级电力调度管理模式、远动终端的数据采集和处理、各级远动控制主站与远动终端之间数据通信及计算机系统等多个方面及专业，是一项复杂的系统工程。

（1）车站监控系统

该系统包括高压监控系统、低压监控系统。高压监控系统主要是对车站10 kV变压器高压侧输入电压、输入电流的监控。它包括对输入电压值、输入电流值的监测，以及对安装于10 kV电线路上的高压断路器的控制。低压监控系统主要对车站10 kV变压器低压侧输出电压、输出电流的监控。它包括对输出电压值、输出电流值的监测，对低压配电盘中低压断路器的控制。

二、电力线路迁改技术要求

一是根据现行《架空送电线路设计技术规程》（SDJ3-87）、《架空配电线路设计规程》（SDJ206-87）、《110kV～750kV架空输电线路设计规范》（GB50545-2010）、《66kV及以下架空送电线路设计技术规程》（GB50061-97）、《铁路电力设计规范》（TB10008-2006）中有关要求，铁路两侧征地红线及车站征地红线范围内的电力线路及电力设施，不满足电气化铁路安全界限标准及有关规程、规范要求的电力线路需进行迁改。

二是所有迁改后的杆塔须位于铁路征地界外，平行电力线路的杆塔距高速铁路铁路最邻近股道中心的距离大于杆高加3m的要求；交叉跨越时杆塔外缘至轨道中心距离原则上大于杆塔高度，困难时应大于50m，距接触网正馈线带电部分的距离需满足规范要求。

三是原则上按电力线路现状技术条件进行迁改，所有迁改后的电力线路原则上不提高技术标准和线路等级。

四是迁改后电力线路所采用的导线、电缆、电杆等主要材料和电力设备应符合国家现行的有关标准，导线应采用LGJ型钢芯铝绞线，应等于或者大于原导线截面，且不小于35mm2。

五是考虑电气化铁路的因素，10kV及以下电力线路与高速铁路铁路交叉跨越时，应采用电缆穿保护钢管过轨的方案。电力线路迁改采用电缆方式过轨时，应满足下列要求：

第一、电缆应采用交联聚乙烯绝缘钢带铠装铜芯电力电缆，电缆截面应等于或大于原导线截面，且管内不得有接头。

第二、电缆过轨应穿管保护，每处穿管采用两根钢管保护管（一根穿缆，一根备用），并在保护管两端、征地界外各设电缆井一处。保护管采用热镀锌直缝钢管，内径应不小于管内电缆外径的1.5倍，路基以下不应设置电缆接头。过轨钢管敷设长度超过40m时，钢管应做防涡流处理（顺钢管开槽）。

第三、路基下钢管埋深距路基底面不得小于1.0m（或按路基专业要求），若需同时穿越排水沟，其埋深不得小于沟底面0.5m；路基外电缆直埋部分其电缆外皮距地面的深度：一般地段不得小于0.7m，耕地不得小于1.0m。城市道路边的电缆径路和敷设方式应符合规划部门要求。电缆从高挡墙上引下及从电杆引下入地（地下0.3m至地上2.0m范围）处应加热镀锌直缝钢管保护。直埋电缆的上、下面应铺垫不少于100mm厚的砂或软土，并加盖混凝土板或砖，覆盖宽度应超出电缆两侧各50mm。

六是平行接近高速铁路的电力线路作外移处理，平移的电力线路选择新的路径方案时，应经济合理，尽可能控制电力线路的长度，原则上按原线路标准根据地形地貌采用架空方式进行迁改，无径路条件时可采用电缆方式进行迁改。

七是35kV及以上架空电力线路与高速铁路交叉跨越不满足跨越高度要求、跨越杆（塔）位于高速铁路征地界内时，原则上采用自立型铁塔升高、外移方式迁改；升高、外移后的电力线路跨越档导线支持方式应采用双挂点、双固定或耐张型方式，跨越档内的导线不允许有接头；迁改后的电力线路导线对轨顶高度采用标高控制方式；导线最大弧垂按导线温度为70℃计算。导线截面不低于原线路供电能力，并满足相关设计要求。如果杆塔形式或绝缘子形式不满足相关规范，原则上要加以改造，以满足规范要求。跨越杆（塔）应接地，其接地电阻不宜大于30欧。

三、电力线路迁改施工中应该注意的事项

一是电力线路在迁改前，应对原线路状况做详细的调查，确定经济、技术合理的迁改方案，并取得产权单位的认可。

二是在实施电力迁改时必须考虑架桥机影响，尽可能一次迁改到位，避免二次迁改。

三是所有迁改后的电力线路均应满足现行国家、铁道部及电力行业颁布的有关规程、规范要求和高速铁路技术要求。

四是高速铁路沟槽管线多，在实施电力迁改时一定要根据站前工程的相关要求，密切和设计单位、施工单位配合，避开正式工程的沟槽管线的位置。

五是对站、段、场、所范围内的电力线路作地埋过轨处理时，一般不在站、段、场、所内作地埋过轨处理，尽可能改为绕行。

六是对路内外重要负荷电源线路的迁改应慎重指定迁改方案，并制定应急预案，尽量保证重要负荷的供电和电网安全。

四、电力远动系统的故障判断

在铁路的电力线路发生永久性短路时，我们都可以在沿线的开关检测到有电流的通过，不管是先自投还是先重合，而仅是单一的通过是否有电流经过不能够对故障区进行定位，这是因为在第一次过流速断和重合闸之后，加速跳开期间有一定的延时，也就是说这期间时间的长短是由备用电池所决定的，所以就要保证沿线的各个RTU存在的时间的误差要小于一个定值的前提下通过上报的过电流的报警时间来进行分析，可以对发生故障的区域来进行定位，因为故障点的地方就在电流第一次通过的远端和最末端的相邻的两个开关之间。整个故障判断的方法步骤如下：

（1）故障判断的启动条件是根据配电所的贯通馈出线重合闸这个动作后，所产生的加速跳闸，或者是对末端的备自投的动作的后加速动作。

（2）监控设备先后会得到跳闸动作的数据分别是：备自投后加速跳闸、过流速断跳闸、重合闸后加速跳闸。

（3）根据备自投和重合闸和线路的情况设定延时。

（4）按照电流的流向读取RTU最后一次所检测到的跳闸时间来为主站的故障定位。

（5）根据以上数据对故障进行分析，得出故障原因和故障地点。