郑西电气化施工图总体设计原则.doc

第三章 接触网一、气象条件、污秽区划分（一）气象条件（1）隧道外气象条件名 称单 位数 值最高气温40最低气温-20一般地区的最大基本风速/25最大风速时气温10承力索覆冰厚度10覆冰时风速/10覆冰时气温-10雷电区等级中雷区（2）隧道内气象条件隧道气象分区全隧道外隧道进出口全隧道内使用条件L*1000mL1000m，距进出洞口的500mL1000m，距进出洞口的500m最高气温（）同隧道外同隧道外同隧道外最低气温（）同隧道外同隧道外-10最大基本风速（/）（验算风偏）25基本结构验算风速（/）494949正线锚段长度及腕臂偏移量的温差（K）100100100承力索覆冰厚度（）同隧道外00*注：L为隧道群全长，如果隧道间距较大时为单个隧道全长。 （二）污秽等级及污秽区划分、绝缘元件泄漏距离本段污染等级按重污设计。全段绝缘子及绝缘元件泄漏距离按不小于1400mm设计，上下行正线间、分束供电的分段处按1600mm设计。二、接触网架设范围及悬挂类型（一）接触网架设范围DK9+600DK457+787.4新建客运专线正线及车站到发线、安全线。（二）接触网设计的部分边界条件1、线路条件和运输组织速度目标值为350km/h。线路最小曲线半径为9000m（困难7000m）。除郑西客运专线曲线特殊超高设置表外，其他曲线超高设置均按铁集成74号文规定执行。铁集成74号文规定曲线超高设置表序号曲线半径m超高（mm）序号曲线半径m超高（mm）170001752800015539000140410000125511000115612000105郑西客运专线曲线特殊超高设置表序号曲线起点里程曲线终点里程曲线半径m实设超高1DK80+026.691DK85+256.61290001252DK111+905.975DK114+211.97190001303DK122+760.046DK124+999.26370001304DK125+325.517DK131+933.75270001405DK190+141.0DK192+939.590001256DK207+631.9DK210+436.9100001107DK239+379.4DK245+638.370001508DK248+907.2DK250+186.2100001059DK264+859.2DK267+101.81000511010DK283+126.6DK285+6921000512011DK295+063.7DK298+695.51000510512DK344+060.745DK348+673.822800014513DK349+409.984DK350+451.842120008514DK352+108.074DK354+156.204900013015DK354+662.747DK357+331.879900012516左线DK359+683.021DK363+370.200800013517DK437+431.273DK441+342.64890001302、受电弓采用UIC 608 Annex 4a 标准宽度为1950mm的受电弓。弓头工作宽度为1450mm。平面始触区范围为距离受电弓中心600mm至1050mm的区域。静态抬升力为70N10N。受电弓摆动范围如下：150250（直线） 250（直线）350（曲线） 350（曲线）正线120250 250站线图1 受电弓摆动范围（三）悬挂类型（1）正线：全补偿弹性链型悬挂设计。（2）联络线、正线间渡线、站线、动车段线路悬挂方式采用全补偿简单链型悬挂。四、线材及主要设备选择（一）线材选择1、正线接触线的选定（1）推荐采用接触网的各种线材的技术规格及张力组合如下:适用范围项 目单位正线联络线、动车段出入段线客运专线站线、正线间渡线接触线型 号铜合金150CTSH -120CTSH -120额定工作张力kN28.51515承力索型 号JTMH -120JTMH -95JTMH95额定工作张力kN231515吊弦型 号JTMH10弹性吊索型 号JTMH35（额定工作张力3.5kN）注：a. 接触导线磨耗按不大于20设计。（2） 附加导线线材规格及张力见下表：附加导线架空线材规格及张力见下表：适 用 范 围附加导线类型附加导线工作张力供电线、正馈线（变电所处）2JL/LB1A-250-26/7最大值：210kN供电线、正馈线（分区所）AT所处JL/LB1A-250-26/7最大值：10kN供电线（开闭所处）JL/LB1A-250-26/7最大值： 10kNN线（变电所处）2JL/LB1A-250-26/7最大值：210kNN线（分区所）AT所处）2JL/LB1A-315-45/7最大值：210kN正馈线JL/LB1A-315-45/7最大值：12kN保 护 线、回流线JL/LB1A-125-26/7最大值：8kN架空地线JL/LB1A-63-6/1最大值：5kN附加导线电缆规格型号见下表：适 用 范 围规格型号供电线、正馈线（变电所处）电缆3根27.5kV 1x300供电线、正馈线（分区所、AT所处）电缆2根27.5kV 1x300供电线（开闭所处）电缆2根27.5kV 1x300N线（变电所处）电缆6根1kV 1x150N线（分区所、AT所处）电缆6根1kV 1x150所亭回流电缆6根1kV 1x150正馈线电缆2根27.5kV 1x300PW线电缆2根1kV 1x150供电线一般采用架空形式。上网点位于隧道内、距离所亭较近、位于高桥上或城市景观需要时，供电线采用电缆。（二）主要设备选择1、支柱（1）腕臂柱本次设计正线全线采用热轧通长H形截面钢柱，一般在铁路工程建设通用参考图接触网H型钢柱(图号：通化1301)中选用，变电所处上下行互备开关柱采用GHT240/11m支柱，其他开关柱采用GHT240/9.5m支柱，其余H型钢柱支柱高度及类型一般按下表选用：桥梁：支柱类型中间柱转换柱中心柱接触网下锚柱附加导线下锚支柱高度（m）7.57.57.58.27.5支柱选型GH240GHT240GH260GHT240GH260支柱类型中心锚结中心锚结下锚隧道口转换道岔柱线间立杆支柱高度（m）7.57.5117.57.5支柱选型GH260GH260根据悬挂类型计算选用GHT240GHT240注：a、两隧道间距离小于300m时，该段线路全部采用11m支柱。 路基：支柱类型中间柱转换柱中心柱接触网下锚柱附加导线下锚支柱高度（m）8.08.08.08.68.0支柱选型GH240GHT240GH260GHT240GH260支柱类型中心锚结中心锚结下锚隧道口转换道岔柱线间立杆支柱高度（m）8.08.0118.08.0支柱选型GH260GH260根据悬挂类型计算选用GHT240GHT240注：a、两隧道间距离小于300m时，该段线路全部采用11m支柱。 b、特殊情况经容量计算确定。（2）平面设计的支柱选用原则车站正线与站线间腕臂柱、地面段正线单腕臂柱均采用通长H型截面钢柱。咽喉区线间距不满足线间立杆情况下采用硬横跨结构，正线桥上多股道并行采用硬横跨结构。采用轻型硬横跨结构。高架站房下接触网采用悬吊吊柱加旋转全腕臂支持结构。（3）硬横跨支柱车站及多股道并行区段，在线间距足够立柱时采用线间立单柱悬挂两侧接触网，困难情况下采用硬横跨结构时，硬横跨形式在车站或整区段范围内形式上一致，硬横跨一般在部通用图接触网钢管硬横跨安装构造图(图号：通化(2008)1401-)中选用。2、支持装置（1）对于正线工作支定位装置，安全校验设计取值原则为：限位定位器，定位点最大抬升校验值取1.5倍抬升量，非限位定位器，定位点最大抬升校验值取2.0倍抬升量。（2）隧道内的道岔、关节转换处双支一般采用单柱单腕臂式安装，桥梁、路基地段采用单柱双腕臂式安装。三支悬挂处采用双柱三腕臂安装（一根支柱悬挂双腕臂，一根支柱悬挂单腕臂）。车站范围内平面布置尽量采用大跨距，减少悬挂点，吊柱及支柱有条件宜与雨棚柱平齐布置。（3）全线采用绝缘旋转全腕臂支持结构，采用孔内安装，采用平腕臂，腕臂采用铝合金管，正线腕臂间均设斜撑，定位器一般采用铝合金定位器，一般设防风拉线。（4）隧道内通过固定在隧道顶部的吊柱独立悬挂定位支持装置。3、附加导线（1）正馈线一般采用柱顶田野侧肩架安装，PW线采用无肩架安装，最大驰度情况下正馈线距地面不低于5m，PW线距地面不低于4m。图一：正馈线安装示意图（2）车站AF,PW线通过硬横跨转换至股道间支柱顶部，GW安装在腕臂上方的支柱上。在雨棚、高架站房处均悬挂在相应建筑物上。（3）隧道内设置在上下行吊柱之间的隧道顶衬砌上。（4）附加导线在隧道口耐张下锚，在隧道口前两个悬挂点处进行换边悬挂，转换安装见下图。（近隧道支） （远离隧道支）隧道口附件导线转换安装示意图（5）隧道内在两接触悬挂间补设附加导线悬挂点，使附加导线在隧道内悬挂点跨距不大于30m，悬挂点处与接触网吊柱同槽安装。（6）附件导线安装设预绞式护线条，附加导线下锚采用预绞式导线耐张线夹及预绞式接续条。4、补偿装置（1）客运专线正线及桥上线路采用棘轮补偿装置，传动效率97%；传动比均为1：3。隧道内通过转向滑轮转至隧道侧面安装。（2）正线露天段采用铁坠砣，隧道内采用矩形铁坠砣。5、吊弦全线采用铜合金载流型整体吊弦JTMH10。弹性吊索采用JTMH35。6、接触网零件（1）接触网零部件采用标准化的有300km/h成功运营经验的通用产品，选用的材质和结构应耐腐蚀、耐疲劳，强度稳定。（2）受力件及其构架的联结不宜采用焊接方式。（3）处于振动较强的网上悬挂零件结构、材质考虑耐疲劳特性，相应的紧固件应考虑必要的冗余或防松措施。与接触线连接的网上金具应采用质量轻、强度高、耐腐蚀、导电好的材料制造。（4）绝缘子和支持结构的强度应考虑施工安装过程中采用承力索、接触线放线工艺和其它附加荷载的可能影响。7、隔离开关（1）在客运专线关节式电分相两端分别设置两台双极电动负荷开关，与两侧馈线或接触网相连，纳入远动。（2）在联络线的关节式电分相机车前进方向设置单极电动负荷开关，纳入远动。（3）在车站的绝缘关节处、供电线上网处设置双极电动隔离开关，纳入远动。（4）站内横向分束电分段间设置单极电动隔离开关，纳入远动。（5）长大隧道两端有条件设置带接地刀闸的隔离开关，可纳入远动系统远程或就地控制。（6）变电所供电线上网处上下行间设置一台双极电动负荷隔离开关，用于上下行GIS开关柜互备。8、其它设备（1）采用氧化锌避雷器。 （2）正线间渡线及联络线上，选用具有可通过速度200km/h以上消弧功能的分段绝缘器。（3）腕臂绝缘子选用瓷质高强度瓷绝缘子。腕臂绝缘子连接件机械性能不低于平腕臂和承力索支座的最大荷重和防腐要求。（4）供电线、加强线等附加悬挂用绝缘子一般采用瓷质悬式棒形绝缘子；隧道内正馈线悬挂绝缘子、下锚绝缘子、分段绝缘子采用硅橡胶合成绝缘子。（5）25kV带电体瓷绝缘子的公称泄漏距离按不小于1400mm设计。五、技术数据（一）接触线高度、允许车辆装载高度正线、联络线导线悬挂点高度为5300 mm。大于250km/h的区段正线各悬挂点工作支导线高度恒定，设计坡度为0；200km/h250km/h区段，最大允许设计坡度1，坡度变化率不大于0.5；200km/h区段，最大允许设计坡度2。120km/h区段，最大允许设计坡度3。当有超高或纵坡时导线悬挂点高度为5300 mmdH，dH2/3u+1.5l（dH为导线高度变化值，u为超高，l为线路坡度）。（二）结构高度客运专线正线接触网结构高度一般为1.6m。跨线建筑物等困难情况下，结构高度可适当降低，以最短吊弦控制（速度大于250km/h时，最短吊弦长度不小于600mm）。（三）跨距及拉出值正线区段标准跨距取5055m；隧道内最大一般不大于50m；桥上跨距需根据桥梁孔跨的形式进行配合确定，一般为50m，困难时局部最大跨距可为60m。相邻跨距之差不应大于10m。为延长受电弓滑板使用寿命，拉出值不宜过小，且正线直线或曲线段拉出值尽量按正反定位间隔布置成之字值，正线拉出值尽量采用300mm设计（直线），曲线不超过400mm。局部困难时可取200mm。（四）锚段长度由于客运专线正线导线张力大，且线路最小曲线半径为9000m（困难值为7000m），控制锚段长度的主要因素已不再是承力索、接触线的张力差，而是温度变化时的腕臂偏转量和补偿坠砣的行程。综合考虑以上各因素，经计算确定本线锚段长度如下：1.正线接触网锚段长度一般不超过2700m，个别困难情况下不超过2750m。单边补偿的锚段长度不超过750m。2.联络线接触网锚段长度一般不超过2750m，困难情况下按张力差不大于10%控制。3.站线最大锚段长度不宜大于2800m，个别困难时不宜大于2900m；单边补偿的锚段长度不超过900m。4.客运专线正线道岔处的两支接触悬挂的补偿方向宜一致。其余道岔处的两支接触悬挂的补偿方向尽量一致。5.根据以上锚段长度，验算承力索、接触线的张力差，均不大于额定张力的5%。6.附加导线锚段长度一般不超过2000m，困难时不应超过3000m。（五）侧面限界正线接触网支柱侧面限界，一般路基区段应不小于3.0m。站内正线与站线间立柱时，支柱对正线侧面限界困难情况下不小于2.5m。（六）绝缘距离根据铁路技术管理规程、铁路电力牵引供电设计规范及接触网H型钢柱(图号：通化1301)，参照IEC60815、EN50119标准，空气绝缘间隙及工程设计及安装距离要求见下表：25kv带电体空气绝缘间隙要求序号项 目静态最小距离（mm）动态最小距离（mm）备 注1接触网、供电线、正馈线等带电部分至接地体的净空距离3002402接触网带电部分至机车车辆或装载货物的净空距离3503接触网、供电线、正馈线等带电部分至跨线建筑物的净空距离5004受电弓振动至极限位置和导线被抬起的最高位置距接地体的瞬间间隙200（160）525kV带电绝缘子接地侧裙边距接地体间隙100（75）643.3kV绝缘距离（120相位电分相间）400230EN50119750kV（AT区段正馈线与接触网间）绝缘距离540300EN50119注：表中括号内值为困难值。上表中各值在特别重污染区和隧道内适当加强。六、特殊设计的技术原则（一）锚段关节绝缘锚段关节、非绝缘锚段关节一般采用五跨关节，个别站场、桥隧连接等困难地段可采用四跨关节。在长度大于2000m的隧道口处增设半锚段的过渡区，隧道洞口处设置半锚段的无补偿下锚，在隧道外设置改半锚段的补偿下锚。绝缘关节设置电动隔离开关，一般纳入远动（隧道口处电动隔离开关纳入远动有困难时可就地操作）。（二）中心锚结客运专线正线、联络线均采用腕臂两跨式防断中心锚结。其他一般站线可采用“八”字型防窜中心锚结。（三）道岔定位方式1.客运专线各车站内及跨线列车联络线的安全线上均采用18#道岔，其侧向通过速度低于80km/h，可采用无交叉式或交叉式线岔。18#无交叉道岔平面示意图2.18#以上道岔优先采用安全性较好三线辅助关节式定位方式，电分段可以通过辅助关节实现。（四）电分相在变电所、分区所出口附近设置接触网电分相装置，电分相采用带中性段、空气间隙绝缘的双断口锚段关节形式。电分相无电区或中性段的长度应满足双弓运行需要，即应使无电区的长度大于双弓间距（长分相方案），或使中性段的长度小于双弓间距（短分相方案）。高速动车组过分相一般采用机车列控切换的运行方式。无列控配合的跨线动车组过分相时可采用地面磁铁感应、机车上自动切换的无电惰行方式。无电区长度D暂按不小于双弓间距L400m进行设计。分相两侧均设置远动负荷开关。电分相设置一般应设置在距进站信号机距离500m外，并尽可能避免设置在线路的变坡点附近。（五）电连接横向电连接间距或横向电连接与关节电连间距按250300m设置；每个非绝缘关节设置两处关节电连接，关节两端各一处；每个绝缘关节在开关端设置一处开关电连接，非开关端设置一处关节电连接；股道电连接在站场头部最里道岔内150m200m范围内各设一处。开关及避雷器与跳线经支持绝缘过渡后连至接触网。七、接触网支柱基础路基、桥梁区段接触网支柱基础采用钢筋混凝土法兰基础，隧道内接触悬挂基础采用预埋槽道，隧道内接触网下锚基础采用后植锚栓。路基接触网基础类型、预埋地脚螺栓规格、施工误差及防护要求参照路基上接触网H型钢柱基础通用参考图（郑西客专参壹路01-03）。桥上接触网基础类型、预埋地脚螺栓规格、施工误差及防护要求参照专桥郑西（2006）2322。接触网预埋槽道类型、施工误差要求及防护要求参照隧道内预埋接触网轨槽施工参考图（郑西客专参壹隧01-01）及相应的接口设计图。路基、桥梁区段预留接触网支柱基础、隧道内预留预埋槽道纳入相关站前专业，与站前专业一体化施工。八、供电分段原则（一）全段上、下行正线悬挂电气上分开。（二）全线按照双线单方向行车，未设区间渡线，车站渡线按特殊情况下反方向办理站间闭塞及满足维修作业车转线等要求设置，一般在车站两端各设一条单渡线组成大八字渡线，有立即折返作业的车站在车站一端增加设置小八字渡线，车站正线间渡线道岔号为18号。供电分段应满足双向行车要求及事故抢修要求，尽量缩短事故及维修范围，在车站两端设置绝缘锚段关节。在有条件的地方和部分靠近变电所和分区所的车站，线路站场具备正线间的“八”字或”V”字渡线条件的，相应合理设置绝缘锚段关节。（三）牵引变电所、分区所的出口附近设置接触网分相装置。（四）分段绝缘器设置如下：分段绝缘器设于上、下行正线间渡线接触网；动车段检查坑上方接触网；站场分场、分束供电不能设锚段关节的接触网区段。正线间渡线上及联络线上采用具有消弧功能的分段绝缘器。（五）分场、分束供电为方便运营，减少站线接触网停电对正线的影响范围，6股道以上车站的站线均与上下正线间分束供电，具体情况见供电分段示意图。动车段进出段线电气上分开，段内线路根据动车检修性质进行合理的分束、分段供电。在变电所、分区所出口附近设置接触网电分相装置；当主变压器馈线同相时，变电所出口接触网电分相的中性段应设联络开关与两侧馈线或接触网相连。九、提高可靠性措施由于客运专线大负荷和以旅客运输为目的，为保障人身和设备安全，保障接触网可靠性和可用性目标，在以下方面采取了加强措施：（一）接地措施本工程参照欧洲标准EN50122-1铁路应用，固定地面设备，关于电气安全性和接地的保护措施，结合信号等专业的接地要求，设计接地回流系统如下。1、接触网回流系统及安全接地设置全线AT区段架设保护线（PW），作为钢轨回流的并联通道，工作接地兼闪络保护。保护线区间地段兼作安全接地。（1）区间（含桥隧）PW线与支柱不绝缘架设，PW线或NF线每隔1200m1500m（根据各区段短路电流和轨道结构等计算）上下行并联一次并通过扼流变中性点接钢轨，每隔300500m接入综合接地一次。（2）车站站场范围内支柱：PW线与支柱绝缘设置，增设架空地线（GW）作为附加的闪络保护地线兼安全接地，GW线单独设置接地极。PW线每隔1200m1500m上下行并联一次并通过扼流变中性点接钢轨，同时接入综合接地一次；架空地线每隔300m接入综合接地一次。（3）变电所、分区所处的回流：上、下行各设回流电缆、架空回流N线回流。 2、线路上（接触网和受电弓影响区域内）混凝土结构中的闪络保护接地及等电位设计（1）车站开放的站台上，行人站立处（距车辆限界外缘2