浅析铁路选线中输电线路的影响及对策

韩　皓　马峰超

(中铁工程设计咨询集团有限公司，北京　100055)

Analysis of the Impacts and Solutions about Transmission line for Railway Location

HAN Hao　Ma Feng-chao

浅析铁路选线中输电线路的影响及对策

韩皓马峰超

(中铁工程设计咨询集团有限公司，北京100055)

Analysis of the Impacts and Solutions about Transmission line for Railway Location

HAN HaoMa Feng-chao

摘要从输电线路对铁路选线的影响入手，介绍特高压、超高压输电线路基本知识和规划建设情况，结合在建、拟建项目勘察设计中实际案例，总结铁路选线的相关原则。

关键词铁路选线高压输电线路影响及对策

电能在现代社会生产、生活中扮演着无可替代的角色，高效输送电能的特高压、超高压、高压输电线路，如雨后春笋般在神州大地涌现，这就需要铁路勘察设计人员对输电线路相关知识和电网规划有一定的了解，从而提高铁路选线的经济性和合理性。特高压与铁路交叉处方案的选择成为控制线路方案的重要因素，结合多个铁路项目，铁路与1 000 kV交流，±800 kV直流，±500 kV等特高压、超高压输电线路交叉的设计案例，根据特高压、超高压输电线路特点，阐述铁路选线过程中需要注意的问题及处理方法。

1输电线路

1.1　相关知识

在电力传输领域，高压(HV)指110 kV和220 kV电压等级；超高压(EHV)指330 kV，500 kV和750 kV电压等级；特高压(UHV)指1 000 kV及以上的电压等级；高压直流(HVDC)通常是指1 600 kV及以下的直流输电电压；其中，±800 kV以上的电压称为特高压直流输电(UHVDC)。

特高压的特点是可以长距离、大容量、低损耗的输送电力，特高压输电线路主要定位于我国西南大水电基地和西北大煤电基地的超远距离、超大容量外送。据国家电网公司提供的数据显示，一回路特高压直流电网可以送600万kW电量，相当于现有500 kV直流电网的5到6倍，而且送电距离也是后者的2到3倍，效率大大提高。此外，据国家电网公司测算，输送同样功率的电量，如果采用特高压线路输电可以比采用500 kV高压线路节省60%的土地资源。因此，特高压输电线路有助于提高输电效率，降低线路损耗，减少投资成本，节约土地资源。

1.2　规划及建设情况

按照国家电网公司的规划，十二五期间，规划建成“三纵三横”特高压骨干网架，形成华北、华东和华中“三华”交流特高压同步电网。目前，已经建成特高压输电线路有“晋东南—南阳—荆门交流特高压试验示范工程”，长三角环网南半环“淮南—浙北—上海”工程，在建的有“浙北—福州”工程。锡盟—南京、靖边—潍坊、雅安—武汉等工程已开展项目前期工作(如表1)。

2输电线路对铁路选线的影响及对策

2.1　铁路路径规划

路径规划阶段应避免长大段落铁路与输电线路并行，减少交叉次数，避免在变电站出线端布线，选择合理的车站位置，不宜在铁路站场范围与超高压输电线路交叉。

表1　我国特高压规划及现状一览

2.2　铁路定线原则探讨

铁路定线时，无其他控制因素前提下，可根据输电线路杆塔位置确定铁路平面位置，根据特高压、超高压及高压输电线路悬高控制轨面设计高程。在保证“杆高+3.1 m”平面水平安全距离前提下，选择在靠近高压铁塔的位置下穿，并结合实际情况合理降低铁路设计高程。

针对拟建、在建特高压输电线路，勘察设计阶段，应充分调查、收集输电线路资料。从方案合理性和节约投资角度考虑，应该在设计阶段充分落实交叉位置和跨越方式。

针对既有特高压输电线路，在经济合理的情况下，需要采取措施降低铁路高程下穿输电线路，以满足最小垂直距离的相关要求。

2.3　输电线路与铁路交叉或接近的基本要求

依据《110 kV～750 kV架空输电线路设计规范》(GB 50545—2010)和《1 000 kV架空输电线路设计规范》(GB 50665—2011)，架空输电线路与铁路交叉或接近的基本要求如表2。

表2　输电线路与铁路交叉或接近基本要求

注：(1)架空输电线路不宜在铁路车站出站信号机内跨越。(2)括号内的数值用于跨杆(塔)顶。

3案例分析

3.1　山西中南部铁路与1 000 kV输电线路交叉

1 000 kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程起于山西晋东南(长治)变站，经河南南阳关站，止于湖北荆门变电站，单回路架设，全长654 km。额定输送容量5 000 MW，系统标称电压1 000 kV，静态投资约57亿元，2009年1月投入商业运行。

山西中南部铁路在长治与晋东南至荆门1 000 kV特高压输电线路交叉。该段铁路行经太行—太岳山构造侵蚀山地，横穿黄河水系与海河水系的分水岭太岳山脉，交叉处距14.5 km的发鸠山越岭隧道出口仅10 km。该段桥隧比例偏大，桥隧相连，为节省投资，初步设计阶段以路基形式下穿高压线。受地形条件和村庄分布控制，铁路与特高压走廊交叉处恰好位于跨越西峪沟的大桥处，轨面高程较高。经多方研究论证后，终以隧道形式下穿特高压走廊，避免了铁路与特高压输电线路相互干扰。

该交叉点已顺利实施，且作为山西中南部铁路30 t轴重重载试验段现已提前开通，进行实车试验。

3.2　荆岳铁路与±800 kV输电线路交叉

向家坝—上海±800 kV特高压直流输电示范工程起于四川省宜宾，经湖北、湖南，止于上海市，全长1 892 km，额定输送容量为6 400 MW，直流电流为4 000 A，2010年整体工程完成试运行，投入商业运行，总投资190亿元。

锦屏-苏南±800 kV特高压直流输电工程起于四川省西昌市，止于江苏省苏州市，全长2 059 km，额定输送容量7 200 MW，总投资220亿元，2012年建成投运。

荆(州)岳(阳)铁路该段为长江特大桥南岸至公安站范围，跨过长江南岸干堤后，设公安站。在2009年4月荆岳铁路定测过程中，收集到在建的向家坝—上海、锦屏—苏南800 kV特高压输电工程线路资料，其中锦苏线3600号塔与铁路线位距离仅13 m。经与国网直流建设有限公司、东北电力设计院等单位协商，荆岳铁路在长江南岸干堤外局部调整线位，以满足特高压交直流输电线路跨越铁路平面安全距离要求，经修改后左线距离3600号塔腿外缘60 m，预留二线距离3600号塔腿外缘45 m；输电线路按相关标准加强基础，提高净空。

3.3　蒙华铁路勘察设计

荆门地处三峡通往华东(500 kV)、晋中南至荆门1 000 kV特高压、拟建雅安至武汉1 000 kV特高压三条高压走廊交汇地，高等级输电线路及变电站较多，市区附近有两座热电厂，铁路与高等级输电线路数十次交叉。

(1)与拟建雅安—武汉1 000 kV特高压交叉

拟建雅安—武汉1 000 kV交流特高压输变电工程，起于雅安1 000 kV变电站，途经四川、重庆、湖北3省(市)，止于武汉1 000 kV变电站，全长1 297 km，输送容量2×600万kW，额定电流3 650 A。

在蒙华铁路勘测过程中，通过环评公示，了解到雅安—武汉1 000 kV交流特高压输变电工程在进行前期工作，联系该项目主管部门和设计单位，协商解决输电线路设计中预留铁路下穿条件的问题。铁路与输电线路均为国家重点工程，均开展前期勘察设计工作，计划近期开工建设。为解决两项目交叉跨越的问题，应在设计阶段做好交叉处跨越条件的预留工作，以免在建设过程中相互干扰，引起设计变更及工程投资增加。

(2)对铁路站位选择的影响

根据地方意见初步选定的掇刀车站站位，位于斗笠500 kV变电站东侧，距变电站约2.5 km，变电站东侧引出5条高压线，呈放射状。根据《110 kV～750 kV架空输电线路设计规范》(GB50545—2010)“不宜在铁路出站信号机内跨越铁路”。因此，在站位的选择上，应尽量避免高压走廊在站场范围内与铁路交叉，经现场核查高压走廊分布和地形地物，与地方政府协商后，将站位移至变电站东侧4 km处，避免了高压线在铁路站场穿越，以及变电站出线位置附近的杆塔迁改。

(3)与高压和超高压输电线路交叉

蒙华铁路该段为南北走向，与多处西电东送的500 kV输电线路交叉，铁路与输电线路交叉位置的选择对工程投资有一定影响。

在技术上，超高压、特高压输电线路目前还无法实现电缆穿越，330 kV及以上输电线路穿越铁路均采用架空跨越方式。列车通过时的空气动力对输电线路设计的影响有限。根据《110 kV～750 kV架空输电线路设计规范》(GB_50545—2010)3.0.7条规定：“输电线路与主干铁路、高速公路交叉，应采用独立耐张段”。采用独立耐张段是保证跨越段安全、可靠的主要措施，一是提高了线路运行安全、可靠度，二是当出现事故时，能更快进行抢修。跨越铁路的输电线路自成一个耐张段，适当提高设计标准后，只增加有限的投资，却有效降低了与普通段输电线路荷载的相互影响，安全性和可靠性得到提升。

两塔之间输电线路呈悬垂状，靠近高压铁塔处输电线路悬高较高，在保障规范要求安全距离前提下，铁路应尽量选择在靠近高压铁塔的位置下穿，并合理降低高程。

需要注意的是，新建干线铁路下穿既有输电线路时，需要对输电线路跨越铁路段落改建为独立耐张段，同时，需要增大线径，减小跨距，提高杆塔高度和强度。无特殊情况下，干线铁路下穿输电线路势必引起其改建，在不引起大的工程前提下，尽量满足下穿输电线路的相关技术要求即可；而非干线铁路在定线过程中，应重视与高压线路的位置关系。

(4)避免长距离并行或与同一线路多次交叉干扰

市区附近输电线路多绕避城市规划区域，如荆门市多条220kV及以上输电线路，从市区火力发电厂以尽量短的路径引出城市规划区后折角，沿规划区外围走行，以减小对城市规划的影响。如此形成的折角，很容易引起同样在城市规划区外围边缘的铁路多次交叉。因此，落实城市周边变电站分布、高压走廊走向，是避免铁路和输电线路并行和多次交叉影响的关键。

4总结

铁路选线是一项涉及多学科、多因素的综合性工作，为保证线路方案的合理性和可实施性，线路专业技术人员应积极拓宽知识面，架空输电线路与铁路交叉或接近的技术要求就是其中必备的内容之一，熟悉和掌握其中要点，有利于提高铁路选线的经济合理性。

参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB 50545—2010110 kV～750 kV架空输电线路设计规范[S].北京:中国计划出版社，2010

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB 50665—20111 000 kV架空输电线路设计规范[S].北京:中国计划出版社，2011

[3]田雷，张子引.输电线路跨(钻)越高速铁路设计技术[J].电力建设，2012(12)

中图分类号：U212.32

文献标识码：A

文章编号：1672-7479(2015)01-0085-03

作者简介：第一韩皓(1982—)，男，2005年毕业于西南交通大学土木工程专业，工程师。

收稿日期：2014-11-24