山区地段接触网供电线路径及架设研究

王蓓

摘  要：在山区地段，受地形地貌、现有城乡规划以及其他技术原因等方面的限制，供电线架设难度增加。供电线路径的选择受多个因素的影响，主要有地形地貌、供电线路跨越、供电线路径长度、路径安置及交通运输条件。该文针对这几个影响因素一一分析，并通过对两个山区地段所亭供电线架设的实例说明，详细阐述了供电线的架设难点及不同工况下的处理方案，提出采用电缆、电力大跨度杆塔等方案实现对居民建筑物、农田、深沟的绕避，总结出了山区地段供电线路径及架设的基本原则，对相关铁路供电线设计有一定的指导意义。

关键词：接触网  供电线  山区  供电线路径选择

中图分类号：U231.8           文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）07（c）-0044-03

Study on the Path and Erection of Catenary Power Supply Line in Mountainous Area

WANG Bei

（China Railway Design Group Co.， Ltd.， Tianjin， 300251 China）

Abstract： Due to the limitations of topography， existing urban and rural planning and other technical reasons， it is more difficult to erect power lines in mountainous areas. The selection of power supply line path is affected by many factors， including topography， power supply line crossing， power supply line path length， path placement and transportation conditions. This paper analyzes these factors one by one， and illustrates the erection difficulties of the power supply lines and the treatment schemes under different working conditions by two examples of the power supply lines erected in two mountainous areas. This paper puts forward the scheme of cable， large-span power tower to avoid residential buildings， farmland and deep ditches， and summarizes the diameter and erection of the power supply lines in mountainous areas. The basic principles have certain guiding significance for the design of relevant railway power supply lines.

Key Words： Catenary; Power supply line; Mountain area; Power supply line path selection

接觸网供电线路理论上应依据所亭位置与接触网上网点两点间直线最短的原则，沿着铁路线路的走向架设，这是最佳路径，但在特殊地段，特别是山区地段，往往达不到这样理想的效果。供电线线路设计实践中必然会受到错综复杂的地形地貌、现有城乡规划以及其他技术原因等方面的限制，如何在山区区段做好供电线路径的选择？该文将对以上问题做详细阐述。

1  供电线路径选择的影响因素

1.1 地形地貌

在铁路建设的特殊地段，特别是山区，可能会遇到陡峭的山坡、深沟、河流以及居民建筑物等。供电线路径经过的地形地貌对供电线的投资、工程安全以及施工的难易程度等都影响很大。首先，为躲避不良的地形地貌，供电线长度以及投资成本会增加;其次，在山坡或者深沟等地带架设供电线，需认真核算支柱容量、谨慎合理地选取支柱类型，否则易出现工程安全隐患;最后，由于山区地段运输通道的不便，会导致施工工期延长，耗费更多的机械和人工。综上所述，供电线路经在选取过程中要对地形地貌进行认真研究，必要时深入现场踏勘，要综合考虑各项因素后选出最佳方案。

1.2 供电线路跨越

供电线路跨越主要考虑两个问题：一是支柱和基础位置的选取;二是线路的安全距离问题。首先，合理地选择支柱位置，选择相近等高线上的两点作为立柱点，可以适当加大供电线跨距，减少支柱和基础的数量，降低投资成本，减轻施工压力。其次，供电线路在跨越其他线路、公路或建筑物时，需计算最大弛度来确定供电线路与其的垂直距离，当满足相应规程规范要求时方可跨越。

1.3 线路长度

在影响供电线投资成本的诸多因素中，线路长度无疑起着首要、关键的作用，所以，在供电线路经选择时，不同备选方案的线路长度是值得重点关注的问题。

1.4 供电线路的安置

一般接触网供电线路径是沿着铁路沿线行走，但是当供变电所亭位置与铁路线路的垂直距离较远时，往往不再遵循这个原则。尤其当供电线要穿越村镇时，为了不影响人们的日常生活，要结合整体规划进行布局，要既不影响交通道路，又不影响农田耕作。

1.5 交通运输条件

上文中已经提到运输通道是否便利会直接影响施工工期和后期运营维护，所以尽量将供电线路经安置于交通便利的道路附近。

2  特殊区段接触网供电线典型案例分析

2.1 典型所亭位置情况概述

举例说明，山区铁路典型所亭位置如图1、图2所示（分别定义为一号、二号所亭）。

一号所亭三面环山，处于狭长型的山谷之间。所亭、居民建筑物、亭外电源、铁路线路、农田以及河流如图1所示。

二号所亭位于典型的黄土高原雨水冲刷形成的深沟中，地势起伏变化剧烈，地形条件异常困难，图2中环绕铁路线路的波浪状线条为深沟范围。

2.2 供电线路径选择和架设难点分析

（1）架空供电线跨越居民建筑物时，存在阻工及赔偿的可能性，对工程实施及工期影响较大。

（2）架空供电线在山坡、峡谷、深沟地段架设，转角杆塔应用频繁，连续爬山地段多，存在杆塔容量不足、塔基边坡防护及地基处理困难等问题。

（3）为了避开深沟等困难地形，如果供电线线路太长，转角杆过多，工程投资将成倍增加。

2.3 处理方案

针对以上典型地形地貌区段供电线线路的架设问题，提出以下的解决方案。

（1）针对所亭周围密集的居民建筑物，若采用架空线路，要考虑建筑物屋顶采用的是否为易燃材料，必要时适当地提升供电线的高度。当无法跨越时，采用埋设高压电缆的方式绕避。

（2）当供电线绕行深沟线路过长时，结合电力行业的成熟做法，利用电力大跨度杆塔直接跨越深沟。

（3）供电线路径的走向要与现场实际情况有机结合，使之尽可能与农田、河流等并行，不影响农田耕作。

3  山区地段接触网供电线路径选择原则

通过对山区地段铁路接触网供电线典型案例的分析，总结出供电线路径的选择要注意以下几个原则。

（1）综合考虑山区地形地貌，优先选择供电线路路径短，线路转角小、立柱方便、水文地质条件较好的位置。

（2）尽可能选择交通便利的道路附近作为供电线路径安置点，以便于大型的机械设备运输。

（3）滑坡、泥石流频发的地区、河流、农田、居民区地段应尽量避免架设供电线，如实在无法避开，则尽量避重就轻、避大跨小，保证居民人身安全和工程施工安全、减少农田损失。

（4）避免路径方案与在建或已规划建设的其他工业项目划定范围冲突;路径走向最大程度上避免穿越国家级自然保护区，在设计山区铁路接触网供电线路径时应关注协调路径与上述區域关系，科学合理布置线路走向。

4  结语

目前国内现行接触网供电线路径的设计还是或多或少存在着一些问题，追寻行之有效、合理的设计和安排极为必要，接触网供电线路径的设计、选择将会决定整个接触网供电工程的技术经济可行性和运营维护可靠性。该文针对山区的一些特殊情况分析了供电线架设需要注意的问题及解决方案，希望能为类似的工程提供一些思路，以实现节约成本、提高工程质量的目的。

参考文献

[1] 林立.应急条件下区域城际列车开行方案研究[D].兰州交通大学，2019.

[2] 祝蕾.基于复杂网络理论的城市轨道交通应急救援站选址研究[D].东南大学，2018.

[3] 李博.成网条件下高速铁路夕发朝至列车开行方案编制关键问题研究[D].中国铁道科学研究院，2017.

[4] 闫枫.京津城际高速铁路综合效益分析研究[D].北京交通大学，2016.

[5] 王洁瑜.唐山供电段牵引供电设备维修管理体系优化研究[D].燕山大学，2019.

[6] 谢家力.ZQ供电局220kv输电线路防雷改造项目进度管理研究[D].广东工业大学，2019.

[7] 冯玎.基于运行特性的高铁牵引供电系统可靠性与风险评估研究[D].西南交通大学，2019.

[8] 张桂平，袁海林，候续永.铁路接触网刚性悬挂导线架设技术研究[J].对商版：工程技术，2015（49）：206.

[9] 赵洪元.高安翔.山区陡坡地段管理安装技术[J].石油工程建设，2018.（4）：51-54.

[10] 蔡景.城市轨道交通牵引供电接触网可靠性路径研究[J].科技展望，2016.（19）：307.