铁路道岔融雪装置供配电设计探讨

王刚

摘 要：结合铁路电热式道岔融雪装置用电特点，提出铁路道岔融雪装置的供配电系统方案需统筹考虑铁路道岔融雪装置安装的分散性、供电电源的可靠性及接电的可行性，对安装于铁路客站及线路所的道岔融雪装置供配电设计提出解决方案。

关键词：铁路道岔融雪装置；供配电；客站；线路所

0 引言

近些年来，极端雨雪冰冻天气频发，随着国内高速铁路的大量建设，对铁路运输安全的要求越来越高，作为应对铁路道岔结冰的有效手段，道岔融雪装置成为现代铁路系统中不可或缺的组成部分，其中，电热式道岔融雪装置是国内应用最为广泛、有效的方式。供配电的安全、可靠直接关系到整个道岔融雪系统的安全运行。道岔融雪供配电系统具有供电点分散，供电距离长，供电可靠性要求高等特点，供配电系统的设计需要结合道岔融雪装置周边的电源布局，从负荷需求、电源选择、供电电压等级确定、高低压供配电等多方面进行分析。

1 道岔融雪供配电系统概况

铁路道岔融雪供配电系统一般由高压电源、高压供电线路、变电设备、低压配电线路等设施构成。下面以合武高铁红安西站道岔融雪供配电系统项目为例，通过分析其特点，探讨铁路道岔融雪供配电系统的设计。

根据车辆运输需要及现场实际情况，红安西站上下行关键道岔安装融雪装置。上行线路1#及3#道岔为关键道岔，在道岔旁设置融雪装置控制柜（1#柜）；下行线路2#及4#道岔为关键道岔，在道岔旁设置融雪装置控制柜（2#柜）；上下行融雪装置控制柜旁分别设置1台专用10/0.4kV箱式变电站，融雪装置控制柜至箱式变电站之间敷设380V电力电缆，箱式变电站至铁路10kV配电所之间敷设10kV电力电缆。

每台控制柜控制2组道岔融雪装置，车站上下行分别设置1台控制柜，控制柜与道岔融雪装置的距离小于100m，每台控制柜旁设置1台箱式变电站，箱式变电站与控制柜的距离约100m，车站配电所与箱式变电站的距离约为1km，车站配电所提供10kV馈出回路供给箱式变电站。

针对道岔融雪装置用电的上述特点，供配电系统在设计时需要统筹考虑用电需求，又需考虑电源因素，以便实现技术可行、方案合理。

2 道岔融雪用电负荷及电源选择

为保证道岔融雪供配电系统的设计合理，需从负荷分析、供电电源及电压等级选择等方面进行分析。

2.1 用电负荷

道岔融雪装置为主要的用电负荷，根据道岔及转辙机型号的不同，每组道岔融雪装置的用电负荷约10～40kW，根据用电负荷的大小，一般2～3组道岔设置1台融雪控制柜。根据TB10621-2014《高速铁路设计规范》，道岔融雪装置为二级负荷。

2.2 供电电源

根据TB10008-2006《铁路电力设计规范》，结合道岔融雪装置用电负荷分散、距离较远的特点，采用一路可靠的专用电源供电，结合周边的电源情况及供电距离，考虑供电半径、电压降、电能损失及载流量等因素，选择10kV作为供电电压等级，在道岔融雪控制柜旁设置专用变压器，为融雪控制柜提供380V电源。

3 道岔融雪供配电系统设计

铁路道岔融雪装置主要安装于车站，也有部分安装于线路所。不同规模的车站，安装道岔融雪装置的数量差别较大，对电源容量需求也不同。不同位置的线路所，接引电源及变压器的位置需根据道岔融雪装置的安装位置确定。

3.1 大型客站

对于大型客站，一般在站内均设置有双电源10kV配电所，两路相互独立的10kV电源引自地方电源，地方电源一般为两路不同的变电站专盘。

大型客站设置的道岔数量众多，需要供电的道岔融雪负荷容量也很大，宜由站10kV配电所出两条相互独立的10kV馈出回路，分别供给上下行道岔融雪控制柜旁设置的箱式变电站，10kV侧采用环网供电方式。

3.2 中型客站

对于中型客站，一般在站外设置有双电源10kV配电所，两路相互独立的10kV电源引自地方电源，地方电源至少有一路为地方变电站专盘，另一路亦可靠。

中型客站设置的道岔较多，需要供电的道岔融雪负荷容量较大，宜由站外10kV配电所出一条10kV馈出回路，供给上下行道岔融雪控制柜旁设置的箱式变电站，10kV侧采用环网供电方式。

3.3 小型客站

对于小型客站，一般在站区内仅设置电力贯通线，电力贯通线分别接引相邻的两座铁路10kV配电所，正常情况下开环运行。

小型客站设置的道岔较少，需要供电的道岔融雪负荷容量较小，宜由站内电力贯通线处接引两条相互独立的10kV回路，分别供给上下行道岔融雪控制柜旁设置的箱式变电站，10kV侧采用树干式供电方式。

3.4 线路所

对于线路所，一般在线路旁设置电力贯通线，电力贯通线分别接引相邻的两座铁路10kV配电所，正常情况下开环运行。

线路所控制的道岔设置于铁路桥梁，道岔较多，需要供电的道岔融雪负荷容量较大，宜由距线路所最近的10kV配电所出一条10kV馈出回路，供给设置于上桥处的箱式变电站，10kV侧采用放射式供电方式。

线路所控制的道岔设置于铁路线路，道岔较少，需要供电的道岔融雪负荷容量较小，但考虑线路所对安全行车的重要性，宜由距线路所最近的10kV配电所出一条10kV馈出回路，供给上下行道岔融雪控制柜旁设置的箱式变电站，10kV侧采用环网供电方式。

4 结语

综上所述，在进行道岔融雪装置供配电设计时，应注意道岔融雪控制柜的安装位置，结合周边电源供电点的实际状况，合理设置变压器位置及高低压电缆长度，以安全可靠、经济适用为原则，因地制宜地完成电源工程的设计方案。

参考文献

[1]中国联合工程公司.GB50052-2009 供配电系统设计规范[S].北京：中国计划出版社，2010.

[2]铁道第三勘察设计院.TB10008-2006 铁路电力设计规范[S].北京：中国铁道出版社，2007.

[3]中国电力企业联合会，主编.GB50217-2007 电力工程电缆设计规范[S].北京：中国计划出版社，2007.

（作者单位：中铁武汉勘察设计研究院有限公司）