铁路枢纽电力、电气化工程建设的思考

汪国林 上海铁路局建设管理处

随着铁路建设的快速发展，我局铁路枢纽地区的建设项目正以前所未有的规模全面推开，特别是一批代表当今铁路建设水平的高速、城际和客专铁路进入到枢纽，对铁路枢纽的建设就提出了更高要求。电力、电气化工程是铁路枢纽建设中非常重要的部分，建设好这部分工程对充分发挥枢纽的整体功能，更好地为运输生产服务具有十分重要的意义。

1 当前铁路枢纽电力、电气化工程建设的特点

铁路枢纽内站、场涉及面广，可变因素多，地理条件各异，因此各个枢纽的车站和铁路线路在总图结构上的特征都不尽相同。现阶段铁路枢纽的电力、电气化工程建设具有下列特点：

（1）工程建设标准高。在当今大规模铁路建设中，形成了既有铁路、客专、城际和高速铁路的现代化综合铁路网和动车组维修保养设施进入铁路枢纽，与此相适应，枢纽的电力、电气化工程建设标准也相应提高。如新建的南京南、虹桥牵引变电所的规模和装备水平在国内名列前茅，向电力和电气化设施同时供电。

（2）不同等级铁路的接触网相互衔接。为了确保区间线路和枢纽内的客、货列车、动车组的运行通畅和检修设施的能力调配，在枢纽内，客专、城际和高速铁路和既有铁路接触网之间必须贯通才能满足运营需求。如上海枢纽进入虹桥站的动车组通过虹封线、虹七线和七宝线路所的联络线才能由沪宁城际、沪杭客专转到既有铁路进入南翔、上海南动车运用所进行维修或保养，这些接触网的接口工程对调配动车组检修能力非常重要。

（3）参与工程建设的部门多。就目前建设情况来看，不同建设项目引入枢纽的项目管理机构和工期不同，使得整个枢纽的电力、电气化工程由多家设计、施工和项目管理机构参与建设。沪宁城际、沪杭客专、京沪高铁和虹桥站等项目引入上海枢纽都有相应的建设管理机构，按照电力、电气化工程的接触网、变电、电力、SCADA 和通信专业来分，设计、施工的分工界面复杂，参建单位更多。

2 铁路枢纽电力、电气化工程建设的难点

（1）牵引供电方式复杂。既有电气化铁路普遍采用带回流线的供电方式，客专、城际和高速铁路采用AT 供电方式，不同等级的铁路在枢纽内交汇，因此牵引变电所、分区所和开闭所等牵引供电设施在枢纽内布置密集。图1 是合肥枢纽的牵引供电设施系统图，供电设施涉及到的建设项目有合宁、合武、合蚌客专、三线电化、京福、南环线铁路工程等，当它们建成后，合肥地区供电单元很多，接触网停、送电程序将非常复杂，这势必引起供电设备正常停电检修和运输之间的矛盾加剧，所以供电方案合理与否直接关系到运营。

图1 合肥枢纽供电系统图

（2）联络线上设置接触网分相困难。枢纽内不同线路的联络线接触网通常位于不同的电力相位之间，在这部分接触网上就必须设置分相，往往此处地形条件复杂，线路坡道大、曲线半径小、线路长度短且位于高架桥上；就接触网本身而言，普速和高速接触网的参数不尽一致，这些不利因素结合所产生的问题最后由供电专业来解决，非常棘手，有可能导致接触网分相无法满足运输需求。如南京枢纽的沪宁城际铁路连接南京动车所的接触网分相在坡顶上，两边的坡度是30‰，结果动车组断电后无法闯过分相；上海枢纽的虹封、虹七线的接触网分相由于其支柱立在T 型梁的桥墩上，接触网跨距小，分相关节处绝缘距离调整困难，开通后，接触网分相无法满足动车组双弓正常的运行。

（3）工程建设协调任务艰巨。在枢纽内开通一条铁路往往需要其他的建设项目提供配套功能，不同建设项目的工期不同，相关工程需提前开通部分供电设施，这就需要和有关部门沟通协调。如沪宁城际、沪杭客专开通都需要京沪高铁配套开通虹桥站接触网、电力、变电和SCADA 等设施，虹桥站内仅SCADA 系统调试涉及到将近20 家单位，因此电力、电气化工程建设需要协调的工作量巨大。

3 枢纽电力、电气化工程建设的体会

由于枢纽的电力、电气化工程建设的难点所在，建设好这方面工程是一项艰巨的任务，因此，从下列关键点着手对建设好供电工程是十分有益的。

3.1 深入研究供电方案

枢纽的供电方案虽然经过系统的论证，但是各条引入枢纽干线的工程建设项目、建设年度不同，各个项目在衔接方面还存在着不尽合理的地方，因此对枢纽的整体供电方案要进行细致研究，从运输生产和供电设备可靠性的角度来分析，发现并解决问题。如合肥枢纽的供电方案就存在以下问题，我们建议有关单位向上级部门反映，力争优化方案。

（1）合肥分区兼开闭所、合肥东开闭所、桃花店AT 兼开闭所、大包郢开闭所等供电设施都没有引入独立的电源，而由接触网供电，桃花店AT 兼开闭所两路电源引自长安集～桃花店上下行接触网，合肥枢纽的合肥站、合肥东站、合武绕行线等均通过桃花店开闭所由长安集牵引变电所供电，当长安集牵引变电所故障或长安集～桃花店间的接触网开垂直天窗将影响合肥枢纽的较大范围列车及淮南线客、货列车的运行。而上述供电范围的接触网之间是同相供电，采用越区供电也仅能由一个方向电源供电，可靠性不高。

（2）动车所开闭所向合肥南动车所供电，两路电源分别T接于南环线、合武线接触网，客运专线检修天窗通常安排在夜间，当合武线、南环线的天窗重合将造成合肥南动车所停电，而夜间正是动车所内动车组整备、检修作业最繁忙时段，采用这种供电方式将造成动车组和接触网检修、维护的冲突。

3.2 把握设计源头

枢纽电力、电气化项目通常由多家单位参与设计，设计方案完善与否直接影响枢纽的功能，而组织枢纽的相关设计进行衔接对优化供电功能会起到很好的效果。

（1）均衡建设标准。不同的设计单位在建设标准把握上存在差别，标准不统一会给运营管理带来不便。沪杭和京沪高铁在虹桥动车运用所内的电力工程由铁四院一家设计，而沪杭的电力设备没有SCADA 项目，无法监控设备的实时状态。

（2）通过审查牵引变电所、开闭所、分区所和AT 所之间的配套项目是否齐全，能及时发现漏项，确保牵引供电设施配套建设不脱节。

（3）优化枢纽的接触网分段、分束和联络开关布置方案。在应急情况下，枢纽的分段、分束能及时隔离故障，联络开关给不同供电单元间的灵活供电能起到很好的效果，因此必须对这方面情况进行梳理并完善，为运营提供安全保障。

（4）力求电力、接触网设备型号统一。电力、电气化设备、零部件种类繁多，为了便于运营检修、备料，并兼顾既有设备的安装方式、规格、型号等，应统筹考虑枢纽内设备的整体性，有利于设备的维护和抢修。

（5）组织好接触网施工交底。当枢纽内的接触网设计由多家单位承担时，要及时组织运输和供电部门参加的接触网施工图交底，对枢纽接触网的挂网范围进行全面检查，避免接触网工程出现挂网漏项。

3.3 盯控接触网分相质量

接触网分相质量直接关系到运营安全，从设计源头上要选择合适分相位置，对一些地形复杂、大坡道处所的分相，要求设计院提供详细的牵引供电计算依据来保证动车组顺利通过分相；同时要求设计人员来施工现场交底并指导验收，确保施工质量达到设计标准。

3.4 提前谋划SCADA 工程

枢纽的电力、电气化资源通常由各个建设项目所共享，开通一个建设项目，SCADA 调试涉及很多部门，情况复杂。图2 为沪汉蓉开通南京南供电示意图。

图2 沪汉蓉开通南京南供电示意图

（1）确定方案。枢纽内的SCADA 系统建设通常是按照设计分工组织实施，各个项目的方案各自为政，因此要结合路局管理模式来优化方案，确定调度台，商定设备管理分界，既要考虑枢纽电力、电气化和通信工程的远、近期相结合，又要考虑将来设备切割便利。如南京枢纽的沪汉蓉通道部分电力箱变和京沪高铁共用，在沪汉蓉开通时，京沪高铁管理机构和设备分界都不明确，通过对方案的深入研究，即考虑沪汉蓉，又兼顾京沪高铁，一次解决问题，少走了弯路。

（2）工程建设推进。在电力、变电、接触网和通信工程都具备条件方能开展SCADA 系统调试工作，实际上，SCADA 调试通常已进入联调联试阶段，按照营业线施工要求来组织，施工天窗在夜间，涉及到调度、信息所、机务、通信、建设、施工等部门，多头管理，因此推进这项工作难度大、时间长。

3.5 确保工程建设安全

在枢纽开通一个项目往往有过渡工程，从安全和经济的角度来考虑，设计和运营的要求不同，导致电力、电气化的过渡工程对安全运行可能有限制条件，这方面要引起我们的高度重视，保证人身的绝对安全。

（1）人身安全。在供电设备送电前，要组织好电力、电气化设施送电方案的审查，全面检查安全、技术措施，确保安全。沪汉蓉开通，动车组通过宁杭沪汉蓉场部分站线、宁安场、仙西联络线进入沪宁城际，仙西联络线最终供电方案是由宁安场供电，宁安工程正在建设，而将仙西联络线上下行接触线接入宁杭沪汉蓉场33 供电单元，AF 线分别接入到32、33 供电单元，由于自藕变压器作用，32、33 供电单元必须同时停电才能保证安全，不能按照供电单元单独停电。

（2）设备补强措施。对枢纽项目暂时不能开通的设备，要研究补强措施，确保运输安全。沪杭客专开通，杭州东35 kV变电所未建成，沪杭客专的电力贯通线不能贯通，在笕桥线路所接入一路地方电源给贯通线做备用，当沪杭线42 号箱变故障时，这路临时电源发挥了较大的作用。

4 结束语

由于枢纽的电力、电气化工程项目之间关系密切，在工程建设中，各建设项目机构又相对独立，这就影响到枢纽供电功能的整体性，因此在工程建设过程中各个项目管理机构之间要密切配合、通力合作，本着各个建设项目应服从枢纽内电力、电气化工程的整体功能为原则，统筹兼顾，才能把工程建设好，使得各项配套设施建设更加完善。