轨道交通供电系统安装工程施工研究

贾宝光贾卫光

（1.郑州中兴工程监理有限公司，河南 郑州 450007；2.中铁十五局集团第四工程有限公司，河南 郑州 450000）

轨道交通供电系统安装工程施工研究

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（1.郑州中兴工程监理有限公司，河南 郑州 450007；2.中铁十五局集团第四工程有限公司，河南 郑州 450000）

供电系统作为城市轨道交通系统的动力源，是重要的组成部分。本文以郑州市轨道交通2号线一期供电系统工程现场为例，结合现场施工，针对城市轨道交通供电系统的部分关键工序进行介绍和探讨，提出了供电系统施工中部分注意事项及质量控制要点，为后续轨道交通供电系统工程的施工提供参考和建议。关键词：城市轨道交通；供电系统；地铁；接触网

随着郑州市的迅速发展，道路交通面临巨大压力，单靠市内公交已经无法满足市民的正常出行，地铁建设成为城市继续发展的重点。从2013年12月郑州地铁1号线一期正式开通运营起，标志着郑州已经成为中部六省第2个拥有轨道交通并且是全国第19个开通地铁的城市，郑州市民也正式步入地铁出行的新时代。轨道交通系统主要由列车、车站、供电系统、通信系统、控制系统等组成，其中牵引供电系统作为列车的动力源，为列车及车站提供能源，是其重要的组成部分。因此，供电系统工程一直是科研学者和工程建设者们关注的重点［1］。以郑州市轨道交通2号线一期供电系统工程为例，从以下几个方面探讨轨道交通供电系统工程建设中的注意事项。

1 供电系统安装工程

1.1 项目概况

郑州市轨道交通2号线一期工程起于刘庄站，止于城南车辆段，线路长度为20.649km。其中正线车站16座（其中紫荆山站与1号线同步实施）和车辆段1处，控制中心设于郑州轨道交通调度中心大楼内。供电系统采用110/35kV的集中供电方式，利用沙门站附近主变电所(第一、二供电分区)和1号线既有新华地铁变电所（第三供电分区）供电，沿线设置牵引降压混合变电所9座，降压变电所8座，跟随式降压变电所6座；牵引供电制式为DC1500V架空接触网供电、走行轨回流。

1.2 牵引供电系统

牵引供电系统一般为电源、变配电、接触网、杂散、继电保护和综合自动化及防雷过压保护和综合接地等六大部分。其主要设备包括开关柜、整流机组、接触网、正馈线及回流线等。地铁供电属一级负荷，至少是双回路独立电源。主要有2种电源系统：①双主所电源系统，如郑州地铁一、二号线；②多电源系统，如北京地铁6号线，每一混合所均从地方独立引入2路10kV电源。两种电源供给方式各有利弊，前一种方式星形集中供电、节省投资；后一种方式供电方式是环形多路分散供电，更可靠，但增大了投资。郑州市地铁2号线主变电所110kV侧采用线路变压器组接线。正常运行时主变电所两台110/35kV主变压器分列运行。35kV侧采用单母线分段接线方式，馈出35kV电源给沿线牵引和降压变电所供电。正线牵引网由正线牵引变电所实行双边供电；城南车辆段出入段线由正线的南四环牵引变电所单边供电；城南车辆段内的牵引网由城南车辆段牵引变电所单独供电。对地铁牵引供电系统而言，列车频繁制动易造成能源浪费。针对这一问题，郑州地铁2号线引入的再生制动能量吸收装置，解决了大量能源浪费的问题［2］。

1.3 环网电缆工程

郑州地铁2号线一期工程的35kV环网采用大环串、大分区的接线方式。大环串的环网构成方案近年在国内广州地铁、北京地铁已经逐渐推广采用，此方案不仅可以节约电缆投资，还减少了环网电缆在主变电所出口通道及地铁区间内的敷设，有利于区间疏散平台或其他通道的布置。其主要工序有：①电缆支架安装；②电缆敷设；③电缆中间接头制作；④电缆终端头制作；⑤电缆试验；⑥电缆头制作、安装试验报告。

环网电缆是能源传输的桥梁，是供电系统能否正常运行的关键。其施工主要注意事项有：①电缆敷设时必须安排专人统一指挥，并配备专用对讲机、口哨等与轨道车司机之间保持联系与沟通；②施工前检查，电缆无绞拧、铠装压扁、护层断裂、表面严重划伤等缺陷；③安装在平板车上的电缆支架必须稳固，电缆盘要捆绑牢固；④人工牵拉过程中，注意电缆与桥架的摩擦；⑤严禁不稳定的设备及其他较重物品挤压、砸伤电缆；⑥如设备需开孔时，应用钢锉去掉孔口周围毛刺，以免电缆擦伤。

1.4 接触网工程

接触网是电力牵引系统的重要组成部分，机车通过受电弓或受电靴从接触网中得到电能，接触网保证了列车安全、可靠、快速运行。接触网分为柔性接触网和刚性接触网。柔性接触网主要由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础、附加悬挂等组成。刚性接触网结构装置主要有锚段关节、中心锚结、下锚及补偿装置、线岔、电联结等组成。主要具有以下特点：①接触网由于与电动车组在空间上的关系，和轨道一样无法采取备用措施。所以一旦接触网发生故障，整个供电区间即全部停电。②接触网下有许多电动车组在高速运动，运行中不可避免地会产生受电弓离线而引起的电弧，再加上处于露天环境，其发生故障的可能性较电力电缆线路要大得多。③为了保证电动车组安全、可靠、质量良好地从接触网取流，对接触网导线的高度、拉力值、定位器坡度，接触网弹性、均匀度等都有定量要求［3］。

接触线与电力机车受电弓直接接触，向其馈送电能，为确保弓网间接触密贴、平顺、光滑等要求，对接触网的几何参数控制要求较高，这也是建设施工的重点。同时因为接触网为露天设备、无备用且承受交变机械负荷和电负荷，因此对其可靠性、动、静稳定性、耐久性要求较高。

1.5 高压电缆头制作

郑州市轨道交通2号线一期工程供电系统工程电缆头主要采用以下几种。①3M～35kV单芯电缆冷缩式户内外终端7680K系列；②3M～35kV单芯电缆冷缩式中间接头QS3000-K系列；③广东吉熙安电缆附件有限公司生产的GCA CBN35-xxx40.5kV内锥插拔式终端。电缆头作为电力电缆线路中不可缺少的组成部分，同时又处于终端或中间接续的连接位置，也是电缆线路中相对薄弱的环节，是故障频发的部件。因此，电缆头制作质量的好坏，对地铁线路能否正常运行起关键性作用。对其制作质量产生重要影响的因素主要有：①环境条件。制作过程对环境温度（0℃以上时）和相对湿度（不高于70%）都有具体要求，整个安装过程中必须保证环境清洁。②电缆头制作安装要充分做好施工准备，确保单个电缆头能够按时制作完毕，尽量避免多次或重复施工。③施工人员注意手部及面部清洁，避免污染电缆头附件。④针对不同厂家附件，尺寸应严格按照厂家说明及标准进行选用施工，打磨和切除应注意光滑平整。⑤在中间头压接连接管的过程中，要注意摆正需连接的两条电缆，压钳到达规定的压接时间（0.5～1s），确保压接质量。热缩材料要注意热缩温度，避免烧穿或烧焦等状况出现。⑥电缆头安装严格按照说明及标准施工，避免因错误施工造成相线与电缆线芯接触进而引起屏蔽层击穿等故障。⑦成品保护。制作完成后，严格按照国家标准进行耐压试验，保证制作质量。

2 结语

随着城市的发展和进步，轨道交通在市民日常生活中的地位越来越重要。供电系统作为城市轨道交通系统的动力源，起关键作用。本文以郑州市轨道交通2号线一期供电系统工程现场为例，结合现场施工，针对城市轨道交通供电系统的部分关键工序进行介绍和探讨，提出供电系统施工中部分注意事项及质量控制要点，为后续轨道交通供电系统工程的施工提供参考和建议，以期为轨道交通的发展贡献力量。

［1］李群湛.我国高速铁路牵引供电发展的若干关键技术问题［J］.铁道学报，2010（4）：119-124.

［2］何洋阳，黄康，王涛，等.轨道交通牵引供电系统综述［J］.铁道科学与工程学报，2016（2）：352-361.

［3］喻成楔.轨道交通供电系统简介［J］.机电信息，2016（12）：4-6.

Discussion on Installation Engineering of Rail Transit Power Supply System

Jia Baoguang1Jia Weiguang2
（1.Zhengzhou Zhongxing Project Supervision Co.,Ltd.，Zhengzhou Henan 450007；2.Railway fifteen Bureau Group Fourth Engineering Co.,Ltd.，Zhengzhou Henan 450000）

Power supply system is an important part of urban rail transit system.Taking Zhengzhou Metro Line 2 phase power supply system engineering field as an example,combined with the construction site,a part of key power supply system of the city rail transportation were introduced and discussed,put forward some precautions in the construction of power supply system and the key points of quality control,and provide reference for the construction of the power supply system of metro engineering the.

Urban rail transit；power supply system;subway；catenary

U231.3

A

1003-5168（2017）05-0116-02

2017-04-15

贾宝光（1989-），男，硕士，研究方向：机电安装、动力设备设计及研究。