大型动车运用所接触网设计关键技术浅析

保立波

0 引言

近几年高速铁路和城际铁路迅速发展，动车组的维护和检修工作量迅速增大，随之动车组的维护和检修基地—动车运用所也越来越多。动车运用所一般规模较大，股道的使用功能较多，加之动车运用所所处的位置气候类型多样，从而要求动车运用所的设计要做到满足动车组维护和检修需要、布局合理、安全性高、运营维护方便等要求。接触网系统作为动车运用所的一部分，在设计过程中要始终服务于整个系统的需要，达到功能性、可靠性、安全性、景观性的统一。

曹庄动车运用所是正在建设的规模较大的动车运用所之一，为京津城际、京沪高铁、津秦客专、津保铁路的动车组进行停靠、检修和临修，是天津重要的动车整备基地和停车基地。动车运用所设有动车走行线3条、存车线（即高速列车停留线）48条、洗刷库线4条、不落轮镟修线2条、检查库线10条、牵出线2条、临修库线1条、道岔120组。曹庄动车运用所的 2条走行线引入天津西站京沪高铁车场，1条走行线引入天津西站津保铁路车场。

本文结合曹庄动车运用所的接触网设计方案，浅谈大型动车运用所的设计关键技术。

1 大型动车运用所的供电方案

动车运用所的供电可靠性要求高，有条件时优先考虑设置牵引变电所为其供电，或者从邻近的牵引变电所引专用馈线为其供电，同时要考虑几路备用电源。动车运用所内根据站场型式及运营维护需求，进行分场分束供电，且要求能通过相邻场间的电动隔离开关闭合获得电力支援。

在曹庄动车运用所供电方案中，由新建津保铁路曹庄分区所兼开闭所（5回进线、11回出线、预留1回出线）给动车运用所内供电。其中进线5回：1回由华苑牵引所接入专供电源；1回由动车走行线出段线接触网上T接引入；1回由普速接触网（就近）T接引入；2回为津保正线末端分区（AT）引入；馈出线11回：1回至检查库；2回为津保正线（曹庄北线路所至天津西津保车场站外）供电；另外 8回出线分别至动车运用所的存车线实现分束供电，分别至：1—10股道、11—16股道、17—22股道、23—28股道、29—34股道、35—42股道、43—48股道、49—59股道，预留1回出线。改造京沪高速天津西开闭所，增加2路直供馈线及相关保护装置为曹庄分区所兼开闭所供电。

曹庄动车运用所的供电方案实现动车走行线、所内各个场分束单独设置供电馈线，保证了供电分段的独立性；天津西站与走行线间、走行线与各分束供电车场间以及各分束供电车场间均设置分段绝缘器，实现了电气隔离，提高了供电的可靠性；天津西站与走行线间、走行线与各分束供电车场间、各分束供电车场间在适当位置安装了电动隔离开关（纳入远动系统），实现了供电能力上的相互备用、支援，进一步提高了供电的可靠性；检查库内外根据车辆专业要求设置电分段和电动隔离开关（带接地刀闸），隔离开关的控制在现场由车辆专业控制，并和消防系统互连，提高了供电的安全性。

2 大型动车运用所的接触网设计方案

大型动车运用所车场多、股道多、道岔多、股道上设施较多（一般设有检查库、洗刷库、临修库及镟轮库、踏面诊断棚等），接触网设计要兼顾功能性、可靠性、安全性、景观性，平面布置要从支柱选型、道岔布置、分段绝缘器布置、运营维护等方面考虑，做到最优化设计。

2.1 景观设计

接触网设计在满足动车所功能的基础上，尽量做到与动车所其他设施协调统一。

曹庄动车运用所在景观设计时遵循以下原则：

（1）多股道、多场时支柱尽量对齐，能合用支柱时尽量合用。曹庄动车运用所3—52股道为存车场，共49股道，分为8个场。接触网支柱采用热浸镀锌扁钢格构式软横跨钢柱，相邻场之间共用软横跨钢柱，且在垂直线路方向对齐，仅存车场直线段就减少了77根支柱，既美观又节省投资。

（2）检查库内利用防护网吊柱及结构顶梁悬挂接触网，线路末端利用墙壁结构柱下锚。既减少了接触网单独立柱，又节省了库内空间。图1为检查库内接触悬挂侧视图。

2.2 道岔布置

动车运用所内优先选用德国交叉道岔布置方式，并辅以传统交叉道岔布置方式；尽量按正常定位方式设置道岔定位柱，连续多个道岔时可采用只定位不悬挂的方式；在满足接触网定位的同时尽量减少支柱或软横跨。

2.3 悬挂安装

动车走行线一般采用简单链形悬挂，动车运用所内存车线等一般采用简单链形悬挂，检查库线根据车辆专业要求可采用简单悬挂（库内只悬挂接触线，承力索在库门外下锚）或移动式接触网。动车运用所腕臂系统可采用钢材质或铝合金材质；定位器一般采用铝合金定位器，其中动车走行线一般采用铝合金限位定位器，动车运用所内软横跨定位器从运营维护便利及景观性考虑优先采用铝合金定位器。

图1 检查库内接触悬挂侧视图

3 大型动车运用所的接口设计

大型动车运用所内股道上设施较多（一般设有检查库、洗刷库、临修库、镟轮库、踏面诊断棚等），所以接触网的接口设计较一般的车站接口设计要多且复杂。接触网主要接口设计有：与检查库的预留接口、与洗涮库、临修库及镟轮库的预留接口、与踏面诊断棚的预留接口、与站场排水沟的接口以及与综合管沟的接口等。

3.1 接触网与检查库接口设计

3.1.1 检查库内悬挂及下锚

检查库内采用简单悬挂时，接触线悬挂高度一般为6 000 mm（根据车辆专业需求），库内需预留接触网悬挂及下锚位置。

（1）接触悬挂。接触网利用库内防护网吊柱及结构顶梁悬挂，每隔30～40 m在挂网股道中心的正上方设置悬挂点。图2为检查库内接触悬挂正视图。

图2 检查库内接触悬挂正视图

（2）接触线终端下锚。检察库末端股道为线路终端时，接触网需利用检察库末端的墙壁（或结构柱）下锚；建筑及结构专业应在每个挂网股道对应的线路末端墙壁（或结构柱）上预留接触线终端下锚的条件。接触线终端下锚的顺线路下锚力应考虑张力增量，下锚高度为6 000 mm（距轨面高度）。图3为检查库内接触线下锚示意图。

图3 检查库内接触线下锚示意图

（3）分段绝缘器悬挂。在车辆专业要求的位置设置悬挂点安装分段绝缘器。图4为检查库内分段绝缘器悬挂示意图。

（4）架空地线悬挂。一般沿检查库内最外侧的2根顶梁悬挂架空地线。

（5）架空地线下锚。架空地线一般在检查库内最外侧首末端2面墙壁（或2根结构柱）下锚，下锚力7 kN，下锚高度7 500 mm（距轨面高度）。

图4 检查库内分段绝缘器悬挂示意图

3.1.2 库门处下锚及库门墙开孔

（1）承力索进库门外下锚。需挂网股道承力索在进库门外下锚，承力索终端顺线路下锚力17 kN（考虑张力增量），下锚高度7 400 mm（距轨面高度）。

（2）进库门接触线通过开孔。需挂网股道进库门检查库线正对股道上方，导线通过处（悬挂高度6 000 mm）左右400 mm范围内预留1个穿墙孔，开孔尺寸为800 mm×800 mm。

（3）进出库门架空地线通过开孔。架空地线终端下锚附近300 mm范围内预留穿墙孔，库前后门各1个，孔中心距轨面高度为7 500 mm，预埋内径为90 mm的非磁性管。

（4）供电线通过开孔。需挂网股道出库门墙上预留 1个穿墙孔，孔中心距轨面高度为6 500 mm，开孔尺寸为900 mm×900 mm。

3.2 接触网与洗涮库、临修库及镟轮库接口设计

洗涮库、临修库和不落轮镟轮库所在股道的进出库墙上均设置接触网预留件。承力索下锚为直接下锚，顺线路下锚力 17 kN（考虑张力增量），下锚高度7 400 mm（距轨面高度）。接触线下锚为“V”字形下锚，接触线顺线路下锚力17 kN（考虑张力增量），下锚高度6 200 mm（距轨面高度）。

3.3 与踏面诊断棚的预留接口设计

踏面诊断棚库前、库后10 m设分段及隔离开关，挡光棚内接触网需平直，不考虑拉出值（或棚前后拉出值设为±50 mm）；挡光棚区段接触网建议高度为6 000 mm；挡光棚内不安装吊弦。

3.4 与站场排水沟的接口设计

动车运用所内排水管沟较多，接触网支柱基础和拉线基础等在平面设计时应尽量避开排水管沟，应和站前专业沟通协调，积极优化接触网基础和排水管沟位置的设置。可以通过调整接触网基础位置、调整排水管沟位置的方式避免互相干扰；若无法避免，接触网和站场专业可采取某些特殊设计以减少干扰，如接触网可采用窄形支柱基础或基础内预留排水孔。

曹庄动车运用所在前期设计中和站场专业积极沟通，在存车场之间的道路两侧分别设置接触网基础和排水管沟，且接触网支柱基础采用窄形基础，有效避免了大范围的接触网基础与排水管沟冲突。在咽喉区对接触网基础和排水管沟优化调整，对确实无法避免的部分，采取了接触网基础预留排水孔、改移排水沟位置和调整排水沟尺寸等措施，最大限度避免了接触网基础与排水管沟冲突。

3.5 与综合管沟的接口设计

动车运用所内设备多，综合管沟密集。接触网平面设计时应注意协调接触网基础与综合管沟的位置，避免冲突。对于特殊地段，如供电线架空方式难以实施时，可考虑利用综合管沟敷设供电线电缆。动车运用所内应注意上水管的位置，做好前期协调避免与接触网基础冲突。

4 结语

大型动车运用所的接触网设计复杂，而且安全性、可靠性要求高。本文通过曹庄动车运用所供电方案、接触网平面布置和接触网接口设计 3个方面，描述了大型动车运用所接触网设计中应该注意的问题，提出了具体实施方案，对后续设计有一定的指导意义。

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