接触网系统实施技术方案

三、接触网系统实施技术方案

（一）接触网设计系统的外部环境条件

1.速度目标值

正线满足动车组重联双弓运行速度250 km/h。

2.受电弓

采用1 950 mm宽弓，工作宽度1 450 mm，采用纯碳滑板（见图3-14-1）。双弓运行时，弓间距200～215 m。

3.建筑限界

见图3-14-2。

（二）接触网悬挂类型

正线接触网采用全补偿弹性链形悬挂，其他线路（渝万下行联络线、站线、渡线）采用全补偿简单链形悬挂。

（三）线材及张力选择

线材张力选择见表3-14-6。

（四）主要技术参数

依据《高速铁路设计规范（试行）》（TB 10621—2009）、《铁路电力牵引供电设计规范》（TB 10009—2005）、《客运专线铁路牵引供电及电力供电系统集成若干问题的指导意见》（铁集成〔2010〕258号）等相关标准、规范、文件的要求，结合本线实际情况，确定本线接触网的主要技术参数如下。

1.接触线高度及坡度

正线接触线悬挂高度为5 500 mm，最低点高度不小于5 150 mm，接触线最大允许设计坡度≤1‰，坡度变化率≤0.5‰（线岔、关节处除外）。正线接触线从重庆北渝万场出站端绝缘锚段关节后开始逐渐降低导高，从6 000 mm降低到5 500 mm。

渝万下行联络线接触线悬挂高度为5 500 mm，接触线最大允许设计坡度≤2‰，坡度变化率不大于1‰（线岔、关节处除外）。下行联络线接触线从重庆北渝怀场出站端绝缘锚段关节后开始逐渐降低导高，从6 450 mm降低到5 500 mm。

2.结构高度

接触网结构高度一般为1 600 mm。在净空受限的跨线建筑物处结构高度结合实际情况计算确定，一般不小于1 100 mm。

降低结构高度的原则如下：时速250 km/h区段，最短吊弦长度不小于500 mm；渝万下行联络线等低速区段，最短吊弦长度不小于400 mm。

3.跨距长度

根据接触网接口预留情况，路基地段的跨距一般为55～60 m，最大跨距不大于65 m。枢纽地段跨距根据曲线半径适当缩小。根据隧道内台车长度不同，隧内跨距一般为48～55 m。桥上跨距一般为49 m。相邻跨距之差不宜大于10 m。

4.锚段长度、补偿装置、中心锚结

（1）锚段长度

正线一般不超过2×700 m，困难情况不超过2×750 m；单边补偿的锚段长度，为上述值的一半。附加导线锚段长度一般不超过2 000 m。

（2）补偿装置

全线均采用棘轮补偿装置，传动比为1∶3。坠砣全部采用铁坠砣。

（3）中心锚结

一般情况均采用防断中心锚结，在下锚困难或位于站台区等受条件限制时采用连续两处设置的防窜中心锚结。

5.侧面限界

全线路基区段均为有砟轨道，接触网支柱侧面限界一般不小于3.1 m。股间立柱时正线与站线间线间距为6.5 m，站线与站线间线间距为6.0 m，股间支柱侧面限界不小于3.1 m。桥上接触网支柱侧面限界为3.3 m。

6.绝缘距离

全线按重污区设计，绝缘子爬电距离不小于1 400 mm，特别污秽地区按不小于1 600 mm考虑。上下行接触网带电体间的距离一般不小于2 000 mm，困难时不小于1 600 mm。

接触网的空气绝缘间隙按照《铁路电力牵引供电设计规范》（TB 10009—2005）第5.3.2条、《接触网运行检修规程》（铁运〔2007〕69号）第111条、《高速铁路设计规范（试行）》（TB 10621—2009）第11.5.3条等相关规定执行。见表3-14-7。

附加导线对地面及相互间距离（单位：mm）按照《铁路电力牵引供电设计规范》（TB 10009—2005）第5.6.4条、《接触网运行检修规程》（铁运〔2007〕69号）第94条等相关规定执行。见表3-14-8。

附加导线对铁路沿线树木之间的最小水平距离（单位：mm）按照《铁路电力牵引供电设计规范》（TB 10009—2005）第5.6.5条规定执行。见表3-14-9。

7.锚段关节

除分相关节外，绝缘锚段关节、非绝缘锚段关节一般均采用五跨关节。个别困难地段的非绝缘锚段关节采用四跨形式。

8.道岔区接触网布置方式

与高速正线连接的道岔接触网道岔采用无交叉方式定位布置，其他道岔采用交叉线岔布置。18#道岔25 m位置的道岔柱处，对远离支柱股道的侧面限界为4.5 m，需采用大限界框架。

9.电分相

电分相采用六跨锚段关节形式，每处电分相设置2台单极电动隔离开关并纳入远动。电分相处设置地面磁感装置感应列车车载设备，从而实现列车自动过分相。

接触网电分相设置及行车计算结果（动车组站站停）如表3-14-10所示。

（五）支柱与基础类型选择

（1）根据审查意见及相关标准规范要求，接触网支柱选择如表3-14-11所示。

（2）基础选择如表3-14-12所示。

接触网采用的所有后植化学锚栓均需满足表3-14-13要求。

（六）接触网装配、下锚补偿安装设计原则

1.支持结构形式

接触悬挂中间柱采用绝缘旋转平腕臂支持结构，中间柱的平腕臂采用水平安装，转换柱、道岔柱的平腕臂略向上抬头。正、反定位管均采用Ⅴ形拉线固定（转换柱除外），隧道内正定位采用定位管支撑固定。

2.绝缘子

腕臂用绝缘子采用抗弯强度不小于16 kN棒式绝缘子。雨棚区段、特别污秽区段、跨线建筑物两侧各50 m范围内、隧道外50 m范围内、隧道内、分段绝缘器处及下锚处承力索和接触线上的绝缘子采用复合绝缘子。

正馈线、架空供电线一般采用悬式瓷绝缘子，露天区段一般不得采用柱式绝缘子安装固定AF线。

3.下锚补偿装置

正线、站线均采用棘轮补偿装置。隧道外坠砣均采用圆型铁坠砣组；隧道内采用带滑轮滚动框架的矩形铁坠砣组，坠砣限制架设置保护罩对坠砣进行防护。

下锚补偿装置采用满足规定的防腐措施和防卡滞措施，补偿效率达到97%以上。

（七）供电分段设置原则

（1）全段上、下行正线悬挂电气上分开。

（2）在车站两端和AT所附近设置绝缘锚段关节。

（3）牵引变电所、分区所的出口附近设置接触网分相装置。

（4）为保证供电灵活性，所有电动开关全部纳入远动。

（5）分段绝缘器设置：分段绝缘器设于上、下行正线间渡线接触网；站场分场、分束供电不能设锚段关节的接触网区段。

（6）分场、分束供电。

为方便运营，减少站线接触网停电对正线的影响范围，本线万州北站基本站台采用分束供电，具体情况见供电分段示意图。

重庆北渝万场出站端车站锚段关节为非绝缘关节，为将渝万正线车站内接触网与区间接触网分段，本次工程将重庆北—复盛区间的第一个区间锚段关节设置为绝缘关节，设置单极电动隔离开关并纳入远动。

（7）长大隧道开关分段设置。

长度大于6 km的隧道两端、连续隧道群区段两端设绝缘锚段关节，并设置双极电动隔离开关，详见供电分段示意图。

（8）全线所有隔离开关均采用电动隔离开关并纳入远动。

（八）供电线设置方式、馈线上网方式及电缆敷设方式

供电线原则上采取独立架空方式，独立架设供电线支柱一般设置于路基边坡下。

架空供电线经过桥梁或短路基地段时，与接触网支柱合架。

变电所供电线采用双支LBGLJ-185/25；分区所、AT所供电线采用单支LBGLJ-240/30。

万州北变电所供电线需穿越隧道，隧道内采用电缆方式，按N+1方式考虑备用；隧道外采用架空方式，包括两隧道间的路基、桥梁区段，供电线采用架空方式，供电线在隧道口外第一根锚柱上完成电缆转架空。

1.各变电所、分区所的供电线上网方式（暂定如表3-14-14所示）

供电电缆采用电气化铁道27.5 kⅤ交流单芯铜导体交联聚乙烯绝缘电缆，非磁性金属铠装，电缆头为预制式。

2.27.5 kⅤ供电电缆敷设方式

（1）牵引变电所、分区所、AT所至铁路路基或桥梁区段的电缆应采用电缆沟敷设方式。不同回路27.5 kⅤ供电电缆应采用分沟敷设，上、下行分沟敷设，AF线供电电缆、T线供电电缆分沟敷设。

（2）隧道口第一根支柱上架空供电线转为电缆后，隧道口第一根支柱至隧道内的电缆敷设方式应采用架空承载绳方式悬挂电缆。

（3）27.5 kⅤ供电电缆在隧道内敷设时，沿隧道壁设置电缆挂架敷设，上、下行分开敷设，AF线、T线供电电缆固定在不同的电缆挂架内，电缆挂架符合防火防潮防腐要求，电缆挂架内设置贯通接地线，接地线每隔一定距离接入综合接地端子。电缆挂架、接地线接入综合接地端子的连接线的安装固定采用后置化学锚栓方式。

（4）直埋电缆应在转角处、直线段每隔一定距离埋设电缆标桩。27.5 kⅤ电缆和回流电缆出入电缆槽、沟、建筑物及保护管时，应将出入口用防渗水材料封堵。

（5）供电电缆敷设必须满足《电力工程电缆设计规范》（GB 50217—2007）、《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》（GB 50168—2006）、国标图集《35 kⅤ及以下电缆敷设》（94D101—5）等。每一段电缆两端的终端（电缆转架空、电缆中间头处）附近需预留10～15 m的备用长度。

3.27.5 kⅤ电缆的接地方式

（1）单根上网电缆长度小于1 000 m时，每根电缆采用单点（即仅一端）接地。采用单点直接接地方式时，另一端设置保护层电压限制器。

（2）单根上网电缆长度大于1 000 m时，每隔500 m分段设置中间接头，每段电缆保护层采用一端接地，另一端铠装层、金属屏蔽层通过护层电压限制器接地。

（3）当设置护层电压限制器时，每根电缆的金属屏蔽层与每根电缆的铠装层分别单独设置并接入电压限制器。经护层电压限制器接地的接地铜绞线应采取绝缘措施。

（4）接地电阻值由电缆及电缆附件供货方提供要求，现场施工完毕后接地电阻需达到要求。

4.电缆附件选择和配置说明

（1）电缆头与钢芯铝绞线连接处应做好铜铝过渡。

（2）本工程供电电缆为交流单芯电缆，应选用非磁性金属铠装层，不得选用未经非磁性有效处理的钢套铠装。

（3）多根并排电缆架设时相邻两电缆中心间距≥1倍电缆直径，电缆弯曲半径不得小于15倍电缆直径。

（4）终端的额定电压及其绝缘水平，不得低于所连接电缆额定电压及其要求的绝缘水平。

（5）电缆终端与接头的形式、规格应与电缆的类型如电压、芯数、截面、护层结构和环境要求一致。

（6）电缆终端选择单芯电缆预制式户外终端。现场施工制作建议由生产厂家配合制作。

（7）电缆线芯连接金具，应采用符合标准的连接管和接线端子，其内径与电缆线芯匹配，间隙不宜过大；截面积为线芯的1.2～1.5倍。采用压接时，压接钳和模具应符合规格要求。

（8）电缆、电缆附件应做电气性能检验，检验项目及要求应符合《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB 50150）的规定。

（九）主要设备器材选择原则

严格执行《电气化铁路接触网零部件》（TB/T 2075—2010）、《200～250 km/h电气化铁路接触网装备暂行技术条件》（科技装〔2009〕136号）、《关于规范铁路专用设备产品准入管理的若干规定》（铁政法〔2011〕202号）、《铁路建设项目物资设备管理办法》（铁建设〔2012〕216号），接触网线索、支柱、零部件、绝缘子、设备等主要设备器材选用成熟可靠的产品，满足本线设计速度250 km/h的要求。

1.接触网设备材料的强度安全系数

所有接触网设备材料的安装及制造，满足如下要求提供的安全系数。

（1）接触线工作张力不得大于最小拉断力的65%，并考虑允许磨耗等因素引起的折减。

（2）承力索安全系数不小于2.0。

（3）架空的AF线、供电线、回流线和架空地线安全系数按不小于2.5进行设计。

（4）复合绝缘子的抗拉、抗弯安全系数分别按不小于5.0、2.5进行设计。

（5）耐张锚固线夹拉伸破坏荷重应不小于线索最大工作荷重的3倍，且在线索标称拉断力范围内，线索不应从线夹内滑脱及在线夹端口断线。线夹本体不应在1.33倍工作荷载时发生影响使用功能的残余变形。

2.避雷器

采用氧化锌避雷器，并设置脱离器、跳线绝缘子、监测器。

3.分段绝缘器

采用具有消弧功能的非接触式分段绝缘器。

（十）隔离开关设置原则

（1）所有隔离开关均采用电动隔离开关并纳入远动。

（2）在电分相处设置2台单极电动隔离开关，纳入远动。

（3）在AT所附近、车站两侧、长度大于6 km隧道两端设置绝缘关节并设双极电动隔离开关，纳入远动。

（4）牵引变电所所有馈线上网处设置单极电动隔离开关，纳入远动。

（5）分区所、AT所所有馈线上网处设置双极电动隔离开关，纳入远动。

（6）隔离开关跳线通过在隔离开关底座上设置跳线复合绝缘子上网，避免从隔离开关支柱绝缘子上直接上网。

（十一）接地及回流

全线从重庆北至万州北均设置综合接地（含渝万下行联络线），接触网接地纳入综合接地系统，有效降低钢轨电位，保证人身设备安全；接触网支柱基础采用带接地钢筋的接地基础，并预留接地端子，接入综合接地系统，具体要求参见《铁路综合接地系统》通用参考图[通号（2009）9301]。

1.工作接地

接触网支柱和隧道内吊柱利用PW线作为闪络保护的集中地线。PW线采用非绝缘安装方式，腕臂底座与PW线连接。

在非综合地线区段，当成排的支柱不悬挂PW线时，增设架空地线实现集中接地。零散的接触网支柱单独设接地极接地。

2.安全接地

距接触网带电体5 m以内的金属结构（桥栏杆、信号机等）均单独设接地极实现安全接地或就近接入综合接地系统。

开关、避雷器等设备的底座就近接入综合接地系统实现安全接地。

架空地线下锚处及长度超过1 000 m的锚段中间单独设接地极或就近接入综合接地系统实现安全接地。

凡高柱信号机，必须满足其对接触网带电部分2 m的安全距离。

隧道内吊柱底座、AF线吊柱、中心锚结底座、下锚底座等，均应通过接地连线（接地连线在隧道壁的固定采用化学锚栓方式）接至PW线，通过PW线与隧道顶的预留接地端子连接；接地端子纵向间距一般不大于300 m，与二次衬砌内的环向和纵向接地钢筋连接，并接入综合接地系统。

路基上H型钢柱及硬横跨钢柱，需将钢柱底板与预留基础上的综合接地端子连接。路基上钢筋混凝土圆杆，需将上下腕臂底座、设备底座接至PW线，并通过支柱内上下部接地预留孔（支柱内接地钢筋）接至预留基础上的综合接地端子。

接触网设备及邻近金属构筑物接地装置的接地电阻值应满足综合接地系统的相关规定。

供电电缆中间接头或终端头在通过综合贯通地线接地。在电缆终端头与隔离开关连接时，与隔离开关共用接地。

3.回　流

接触网正常工作电流通过AF线流回牵引变电所。发生闪络的情况下，短路电流通过保护线进入到变电所的接地端子箱。

PW线按最大每隔1 500 m通过信号扼流圈中点接钢轨，并连接至综合接地系统，同时满足信号专业相关要求。

PW线在变电所、分区所、AT所处通过电缆接入所内综合接地箱；钢轨回流（N线）在变电所、分区所、AT所处接钢轨旁扼流变，采用电缆方式接入所内综合接地箱。此外，当变电所位于车站内时，除正线钢轨回流外，两侧最外站线钢轨也需接扼流变，采用电缆方式接入所内综合接地箱。

PW线回流电缆、N线回流电缆上下路基边坡时，需敷设在路基边坡电缆槽内；在路基边坡下至所址位置，需采用电缆沟上、下行分沟敷设，PW线回流电缆、N线回流电缆分沟敷设，并埋设电缆标桩。

PW线回流电缆、N线回流电缆上下桥时，需从梁端预留孔上下桥，电缆桥架盒由接触网施工单位实施。从桥墩至所址位置，需采用电缆沟上、下行分沟敷设，PW线回流电缆、N线回流电缆分沟敷设，直埋电缆埋深不小于0.7 m，并埋设电缆标桩，通过道路或构筑物时应穿管保护，保护管采用缠绕玻璃钢管B-C-100×5×4000 JC/T988—2006（内径φ100 mm，壁厚5 mm），外包混凝土排管，环刚度不小于62 kN/m2，埋深不小于1 m，电缆直埋工程、通过道路或构筑物时的穿管保护由接触网施工单位实施。

（十二）车站平面布置原则

（1）优先采用线间立柱，咽喉区不满足线间立柱条件采用硬横跨。

（2）站台区段全部采用股间立柱方式。

（3）万州北等大型车站站台范围内支柱对齐布置，咽喉区有条件时尽量对齐，保证美观性。

（十三）接触网防灾设计原则和防护设计原则

1.防雷方式

本线不设避雷线，在以下位置设氧化锌避雷器：

（1）接触网电分相或绝缘锚段关节来电侧。

（2）长度大于200 m的供电线及正馈线上网处。

（3）电缆与架空供电线转换处、电缆上网处。

（4）长度大于2 000 m及以上隧道或隧道群两端。

每个避雷器从避雷器底座双引下绝缘铜芯电缆至监测器，再从监测器双引下绝缘铜芯电缆至就近的综合接地端子。并保证避雷器在贯通接地上的接入点距其他接入设备在贯通地线上的接入点之间的距离不小于15 m；个别特殊情况下，无法达到15 m以上要求时，单独设置接地极接地或移动避雷器设置位置。

馈线线路中单根电缆长度小于1 000 m时，每根电缆保护层采用单端接地；单根电缆长度大于1 000 m时，每隔500 m分段设置中间接头，每段电缆保护层采用一段接地，另一端保护层通过护层电压限制器接地。

下锚绝缘子、分段绝缘子采用抗拉强度≥160 kN高强度复合绝缘子。

2.防护措施

（1）安全防护

所有有人通行的跨线建筑物，在其跨越接触网部分均需要设置防护网栅。防护网栅两端需设置高压安全警示牌。防护网栅的高度和宽度以及网格的孔隙大小必须满足人员无法接近接触网，或无法通过杆形或其他具有一定长度的物体接触到带电部分。

跨线桥两侧的墙上设置镀锌钢带（截面不小于120 mm2），设置于桥栏杆内侧，避免掉落短接承力索，影响行车和供电。

电气化线路上方桥网栅应悬挂“高压危险”牌。跨越电气化铁路的钢、钢筋混凝土桥梁两侧不应安装排水管和电缆线，困难条件下，应在线路上方增设防电缆、水管脱落的防护网栅。

防护网栅、金属桥栏杆及墙上的镀锌钢带两端均应相互连接并接不大于10 Ω 的接地极（此接地极与回流系统的接地不连），或接入综合接地系统。

支柱上带电体距地面不满足规定要求时，设防护网保护。

接触网零部件或设备安装在距轨面2 m及以下位置时，螺栓连接均采用防盗螺母。位于铁路防护栅栏外或桥下的供电线支柱连接螺栓应采取防盗措施。

接触网及供电线支柱、拉线处于道路旁时应增加支柱防护。

对接触网周围侵界树木按技规第35条进行清理砍伐，树木清理由接触网施工单位完成。

（2）绝缘防护及防烧伤保护

根据《接触网绝缘护套安装维护办法》（运供供电函〔2013〕421号，中国铁路总公司运输局，2013年9月11日）及《关于报送渝万客运专线四电系统集成实施技术方案意见的函》（供函〔2013〕69号，成都铁路局供电处，2013年5月29日）的要求：

跨线桥、隧道口两侧内外各5 m范围内，承力索、正馈线、供电线先安装预绞式接续条，再安装绝缘护套。

在电分相的中性段范围内，非支、工作支承力索上加装预绞式护线条。

附加导线跨越接触网、PW线跨越AF线、供电线等，应在其跨越线上交叉点左右5 m范围内加装预绞式护线条，再安装绝缘护套。

（3）隧道内防护

①隧道内补偿装置需设置防护罩，防护罩高度不低于2 m，并设安全警示标志。

②隧道内开关、电缆头安装高度应距救援通道保证绝缘距离，并设置防护网栅。

③隧道内悬挂装置设置三角形双侧反光号码牌，号码牌通过化学锚栓固定在隧道侧壁上。

3.防鸟害设计

根据《中国铁路总公司运输局关于印发〈接触网防鸟专题工作会议纪要〉的通知》（运供供电函〔2013〕192号）要求，本线在双极隔离开关、承力索棘轮补偿下锚底座处设置驱鸟器，防止鸟害导致的接触网供电事故。

4.防污染设计

全线按重污区设计，绝缘子泄露距离不小于1 400 mm。供电线、正馈线等附加悬挂用绝缘子一般采用瓷质悬式绝缘子，隧道内、隧道进出口附近、跨线桥两侧等位置采用复合绝缘子。D1K19+400附近的胡家沟砖厂距线路约为110 m；D2K52+600附近的窑罐厂距线路约为200 m；DK116+200附近的炼油厂距线路约为110 m；DK247附近的重庆三峡技术纺织厂距线路约100 m。以上4处位置的两端各2 km范围内的隧道外瓷质绝缘子改为复合绝缘子（含上下行腕臂绝缘子、附加导线绝缘子），并且绝缘子泄露距离按不小于1600 mm设计。

5.其　他

（1）接触悬挂非工作支与其他非工作支或工作支线索交叉处空气间隙小于200 mm时，在该处两者间设电气连接线，并在承力索上增设预绞式保护条。车站道岔延长一跨下锚处增加一组电连接线。

（2）附加导线（回流线、AF线、供电线）悬挂均采用预绞式悬垂线夹，承力索座、PW线线夹处采用预绞式护线条。附加导线下锚处采用预绞式耐张线夹，对向或转角下锚处采用预绞式跳线接续条。双支供电线处采用预绞式等距线夹。

（3）电分相处需增设“DH禁止双弓”“DH断”“DH合”等分相标志。

（4）四跨（五跨）绝缘锚段关节分隔不同供电臂的处所，应设置禁止电力机车停留标志。

（5）所有支柱均设置“高压危险”标。所有支柱及吊柱前后两侧均设置支柱号码牌。

（6）隧道内所有接地连接线、电缆挂架等在隧道壁上的固定均采用后置化学锚栓。

（7）后置化学锚栓由接触网施工单位按100%比例进行抗拔力检验，抗拔力不应小于额定工作荷载。

（8）接触网零件中的紧固件必须具备防松止退功能。接触网线路侧部分（支撑装置、定位装置、接触悬挂等）的零部件螺栓应采用止动垫片和弹簧垫圈防止螺母转动。

（9）凡是现场安装采用压接工艺安装的接触网零部件，应有专用压接工具及匹配的压接模，应满足《关于印发〈高速铁路接触网维修机具设备技术规格指导意见〉通知》（运装供电〔2011〕305号）文件要求。

（10）不锈钢零部件的成分、标准、抽检等必须满足《关于加强高铁不锈钢零部件管理的通知》（运装供电〔2011〕2854号）的规定。

（11）露天区段原则上不允许采用柱式绝缘子安装正馈线，隧道口第一根、第二根支柱采用Ⅴ型绝缘子方式悬挂正馈线，实现正馈线由田野侧转向线路侧，第二根支柱后支柱高度逐渐降低，实现正馈线的逐渐降低。两隧道间短段路基、桥梁地段采用硬横跨方式安装AF、PW线，避免AF线反复多次跨越线路，由于H型钢柱基础已预留，本次采用H型钢柱+硬横梁方案。

（12）根据《高速铁路接触网故障抢修规则》（铁总运〔2014〕53号）第十二条规定：“在高铁车站（含动车段、所）站房内应设立接触网应急值守点。值守点应具有不少于30平方米单独的值守和工具材料房间，满足值守条件。特殊情况下，可在重点区段增设临时应急值守点。”接触网已要求建筑专业在复盛、长寿湖、垫江、梁平南、万州北车站内设置应急值守点。