既有电气化铁路增建第二线接触网设计应注意的问题
摘要：针对目前我国既有电气化铁路增建第二线工程较多的现状，结合陇海线宝兰段增建第二线的工程实践，归纳总结出了既有电气化铁路增建第二线接触网工程设计中应重点注意的一些问题，并特别强调了在设计前期应加强专业间动态联系的重要性。
关键词：既有线，增建二线，接触网，设计
目前我国已将“快速提升铁路装备水平”和“快速提高铁路运输能力”做为推进铁路现代化进程的两大目标。到2012年，全国铁路营业里程将达到11万公里，复线率和电气化率分别会达到50%以上。因此近年来增建第二线的电气化铁路工程项目也日益增多。如陇海线宝鸡至兰州段增建第二双线工程、兰新铁路兰州至武威南段增建二线工程、襄渝线增建二线、宁西二线、西康线增建二线、阳安线增建二线等工程。对接触网专业而言，既有电气化铁路增建第二线工程与新建电气铁路工程相比较有着许多不同特点，现以陇海铁路宝鸡至兰州段增建第二线为例加以说明。
陇海铁路宝鸡至兰州段全长490.6km，其中陕西省境内约110km，甘肃省境内约380km。该段是陇海铁路最西端的一段单线电气化铁路，是西北地区与内地联系的主要通道之一，也是新亚欧大陆桥的一段，运输任务十分繁忙，增建第二线工程实施对缓解西北至内地及沿海地区的运输“瓶颈”具有极其重要的现实意义。
此次工程中，尤为特殊的是宝鸡至甘谷段线路方案除部分区段采用双绕方案外，其余大部分地段采用第二线绕行方案，桥隧比例占线路长度的70%以上，为我国复线电气化铁路当中桥隧比例最高的一段线路。在具体的接触网工程设计中遇到了许多新情况、新问题，解决了许多实际问题，在此加以论述，以供同行参考指正。
一新建线路绕行产生的问题
由于宝鸡至甘谷段增建二线的方案主要为绕行，大部分区段上、下行车站为分置方案，原变电所、新建分区所均在上行线（既有线）上，因此变电所、分区所向下行线馈出的供电线及回流线的架设出现的问题较多。较为突出的有既有坪头变电所、新建福临堡变电所的供电线及回流线架设问题。
既有坪头变电所位于既有陇海线坪头车站东侧，增建第二线后坪头车站为上行站，与该车站对应的下行线桥隧相连，依次为庙儿山隧道（1521m）、鹪鹩庄渭河大桥（400m）、罗家山隧道（1345m），上下行隔山、隔渭河相望，直线距离约为2.0km。如图示。为安全可靠，变电所馈出的单回双支LGJ-185供电线均采用单线条明线架设，充分参照国标GB“山区35110kV送电线路设计型录”等设计文件，为确保设备的高可靠性，工程设计中多处采用了四联杆、110kv铁塔。并单独架设了一路回流线与既有变电所接地端子相连，下行线（新增第二线）在回流线引下处加设了空扼流变压器，实现了牵引回流的畅通。现该段开通运营至今线路运行良好。
图1坪头变电所供电线及回流线架设图
福临堡新建变电所为供（配）电合设的110/10kV变电所，由于占地面积较大，加之宝鸡铁路地区人口密集，建设用地非常紧张，经与有关部门协商，将该所设在福临堡车站红光铁厂、焦碳厂南侧渭河滩地。
图2福临堡变电所供电线及回流线架设图
虽然所址距福临堡车站的垂直距离不足1.0km，但车站周围厂区密布，并加杂有众多的居民区，根本无法设立架设供电线及支柱，同时该所附近有宝鸡市规划的2条高等级公路，供电线出线径路十分困难。经与宝鸡市规划局多次协商、多次现场踏勘，确定沿渭河北岸迂回供电至福临堡车站西闸口处。该所馈出有5回供电线，1路回流线，加之出线径路受渭河滩地工业园区规划及多条供电线路的限制，需设置多处大型转角和跨越铁塔，一般接触网铁塔已无法满足要求。为提高设备可靠性，并尽量少占地、满足安全要求、便于工程实施、保证电化线路按时开通运营，我们特殊设计了多种大容量650kNm）、高柱高(23m)的特殊铁塔及金具。如图所示。现该段开通运营至今效果良好。
二桥隧相连引起的特殊安装
宝天段桥隧比例很高，在新建东口车站，这种情况表现地更为突出，该车站基本上位于四线桥上，其东、西两端的咽喉区均伸入了南北崖隧道、东口隧道内，由于桥梁结构设计的原因，桥上道岔处无可供定位柱设立的位置，经与站场、桥梁专业多次协商，最初的设计方案是在道岔处两侧设立单独的定位墩，设立一组硬横跨对桥上的道岔进行定位，东口车站西侧咽喉区即是采用这种方式来进行定位的。在该处进行定位墩施工时，由于靠公路一侧定位墩距310国道较近，加之其它赔偿问题，路政管理部门不同意该墩施工，使设立硬横跨进行道岔定位的设计方案无法实现，当时宝天段开通在即，此处的道岔定位问题成了整个宝天段的“卡脖子”工程。在与有关单位进行多次协商未果的情况下，经现场勘察，根据现场定位墩施工的现状，我们及时调整设计思路，提出了技术、经济性较佳的变更设计方案，圆满地解决了这一难题。
图3东口车站桥上单支柱道岔定位
三过渡工程
由于陇海线宝兰段增建第二线为既有电气化铁路增建二线，为使正常运营及工程施工能同步进行，因此在既有车站、区间内存在有大量的过渡工程。减少过渡工程量，最大限度降低工程造价，在电气化接触网工程实际设计中主要采取以下措施：
（1）渡线宜单独成一个锚段，到发线带渡线形成锚段的渡线数量不宜过多；既有站线接触网锚段长度不够时，（可）加接头接长；
（2）对上、下行易分开停电改建的车站接触网，一个方向的(上或下行)的锚段不宜跨越另一个方向下锚，以利于上、下行分开停电施工及减少运营中上、下行的互相干扰；即车站上、下行接触网尽量不要交叉；
（3）设计中统筹考虑既有接触网状况，必须在图中反映出既有接触网状况；
（4）咽喉区处一般采用软横跨装配以减少过渡工程量；
（5）既有关闭车站维持原软横跨装配形式；
（6）施工便线等的过渡工程设计尽量与正式工程的设计结合。
四施工设计前期加强与有关专业的沟通配合工作
本次接触网工程设计标准是在既有线、新建线、既有标准、新建标准交错的情况下确定的，许多情况在以往的接触网设计中是未曾遇到的，尤其是上、下行线分设产生的供电线架设问题、线路并肩地段回流线架设及既有地线的利用问题、桥隧相连处接触网支柱的装配问题等。上述问题如能在设计工作的前期阶段，给予充分重视，并结合相关专业，如变电所专业、站场专业、桥梁专业及运营管理单位共同提出初步设计方案，这样将会在以后的施工图设计阶段减轻许多工作，并能将工程造价控制在合理的水平。
五结束语
综上所述，在既有线增建第二线接触网工程设计中,应充分考虑线路方案的设计特点及既有牵引供电设施的分布情况。在设计前期准备阶段，注重加强专业间相互配合，制定出切实可行的设计方案；在设计实施阶段，应根据现场实际发生的变化，及时完善、改进、优化设计，实现设计、工程实施的良性互动，使工程的工期、质量、造价得到充分保证。
参考文献：
[1]（德）Kieling,Pusschmann,Schmieder《电气化铁道接触网》
[2]郑煊焱中国铁路加速推进技术创新《中国铁路》2009年第2期
