（中铁电气化勘测设计研究院有限公司 天津 300250）
摘要：根据始末端车站处不同线路条件及规划延伸条件，提出对应的接触网供电分段设置方案，并就投资、后续施工难度、运营维护工作量等方面进行了技术经济分析。探讨了主要应用方案的优缺点，可为后续工程设计方案的选择及实施提供借鉴。
关键词：始末端车站；接触网供电方案；分析；提供借鉴
1 概述
城市轨道交通牵引供电系统一般由中压环网、变电所、牵引网、电力监控、杂散电流防护以及供电车间等子系统组成。其中牵引网由接触网和回流网组成，由于接触网是与列车受电弓直接接触授电的无备用系统，将其划分为若干供电分区，减少故障时涉及的停运影响范围极为重要。在线路始末端车站处，由于受到线路延伸规划、变电所设置情况等因素影响，目前也采用了多种接触网供电分段设置方案，下面就主要设置方案进行浅析。
2 接触网供电分段设置原则
按照《地铁设计规范》（GB50157-2013）
规定：接触网的电分段应设置在下列位置：
1 对车站牵引变电所，设在列车进站端；
2 对区间牵引变电所，设在变电所直流电缆出口处；
3 配线与正线的衔接处；
4 车辆基地各电化库入口处。
目前，一般始末端车站均考虑设置牵引变电所，在此条件下，除满足上述规范要求外，还应结合运营操作及接触网供电分段的操作灵活性、对于故障时的影响影响范围及恢复时间等因素，综合考虑始末端车站处的接触网供电分段设置方案。
3 始末端车站接触网供电分段方案
3.1电分段型式选择
电分段一般分为锚段关节式电分段和器件式电分段两种，相对于器件式电分段，锚段关节式电分段硬点效应小、安装调整方便、运营维护工作量小，有利于受电弓从相邻接触网锚段之间的平稳过渡，避免了采用器件式电分段时其与受电弓状态异常时刚性碰触的异常损伤风险。虽然不具备分段绝缘器的消弧能力，但由于锚段关节两端电源均引自统一变电所同一直流母线，因此其压差可以忽略不计，安装调整到位同样不易产生拉弧现象，是目前城市轨道交通正线电分段的首选。下文也均按此种电分段型式进行方案分析。
3.2供电分段方案
按照上述接触网供电分段设置原则、电分段选型方案并结合工程实施条件，始末端车站处主要有如下几种常用的接触网供电分段设置方案：
（1） 线路无延伸规划
1）设置方案一：靠近线路末端同侧设置馈线上网点
该方案为在靠近线路始末端处车站上下行同侧分别设置1回馈线、接触网上网隔离开关及上网引线。其优点是可提高始末端接触网电压，接线简单。缺点为后续如规划方案调整进行延伸，则无法完全满足接触网电分段设置在车站进站端的要求并需要增加接触网上网开关安装条件。
2）设置方案二：车站进站端设置馈线上网点
该方案为始末端处车站上下行进站端分别设置1回馈线、接触网上网隔离开关及上网引线。其优点是在远期规划调整延伸时可通过预留安装空间安装馈线、接触网上网隔离开关及上网引线并通过接触网的改造实现电分段。缺点为馈线电缆较方案一投资增加，如按照车站长度120米考虑，一般至少需增加400米牵引变电所引出的馈线电缆（按4根/回考虑）。
该方案为始末端处车站上下行进站端分别设置2回馈线、接触网上网隔离开关及其上网引线连接至绝缘锚段关节两侧。其优点是在线路延伸时可直接利用夜间停电点，按照接触网末端预留的衔接条件进行衔接施工而不需要进行馈线电缆敷设、接触网隔离开关及引线安装，施工工作量少，从而减少了对已开通线路正常运营的影响。缺点为当靠近线路始末端的馈线回路或接触网隔离开关故障时，则末端单回路供电的接触网区段将失电，需闭合相邻纵联隔离开关以实现该部分接触网的支援供电，该运行方式一般需通过电调操作实现，相关设备闭锁关系较为复杂，由于纵联隔离开关不能带电操作，需将相应的断路器断开后方能操动相应隔离开关，因此一般至少需2分钟以上时间方能实现运行方式调整，增加了程控卡片编制的复杂性并对故障情况下快速恢复正常运营有一定程度的影响。
2）设置方案四：车站进站端设置馈线上网点并预留馈线上网点及绝缘锚段关节
该方案为始末端处车站上下行进站端分别设置2回馈线、接触网上网隔离开关及上网引线，但其中一回馈线、接触网上网隔离开关以及纵联隔离开关仅预留安装空间及电缆敷设条件，相对应预留绝缘锚段关节，通过关节电连接进行电气短接，以实现末端供电分区的供电。其优点是在远期规划调整延伸时可通过预留安装空间安装馈线、接触网上网隔离开关及上网引线并通过拆除短接预留绝缘锚段关节的电连接实现电分段，末端接触网双边供电可靠性高。缺点为延伸工程实施时需利用停运后停电点进行相关电缆敷设、设备、引线的安装及调整，需利用多个停电点方能完成施工作业及调试，对于施工作业增加了一定的难度。
（3） 末端车站提高网压特殊方案
由于车站规模，线路条件、分段开通范围及规划等因素影响，在导致出现首端或末端始末端车站不具备设置是牵引变电所的情况条件而设置降压变电所或牵引变电所解列时支援供电距离过长造成压降网压损失过大，为提高末端接触网电压，也可在采用上下行间末端接触网之间设置常开接触网电动隔离开关，在故障时通过该开关闭合将上下行接触网并联以提高末端接触网电压的方案，但该方案在新近线路工程应用较少，在此不做赘述。
4 技术经济分析
上述几种分案的差异主要体现在供电系统投资（注见表后内容）、土建投资、对于后续施工安装及运营维护等方面的影响等方面。
始末端车站接触网供电分段方案技术经济比较分析如下：
注：1.本文仅考虑自直流馈线柜馈出电缆、接触网设设备及其引线等安装内容，未考虑直流柜拼柜安装、接触网隔离开关电源电缆、控制电缆等线缆敷设安装等工程内容。
2.表中各项数量按照一座车站进行考虑。
5 结论与建议
由于受到线路条件、规划延伸条件、运营维护工作量等多方面因素的影响，始末端车站接触网供电分段方案可有多种设置方案，本文仅就其中常用的设置方案进行了探讨和分析，在实际工程应用中，还需要结合工程特点、建设及运营单位的需求等综合考虑，以能够最终确定实施兼顾便于运营单位使用及维护、施工安装及工程衔接的安全可靠方案。
参考文献：
[1]GB50157-2013.地铁设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2013
[2]于万聚，高速电气化铁路接触网[M].成都：西南交通大学出版社，2003
[3] 中铁电气化勘测设计研究院有限公司，宁波市轨道交通5号线一期工程初步设计第十篇供电系统第四册接触网，天津：2015.7
论文作者:王正,康克农
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/28
标签：方案论文; 始末论文; 车站论文; 变电所论文; 引线论文; 线路论文; 馈线论文; 《电力设备》2018年第2期论文;