铁路特大型车站电气设计

铁路客车车底电气装备布置的研究与实施摘要近年来，随着社会进步和轨道交通行业的飞速发展，车辆用户对轨道交通车辆需求与日俱增，这就对轨道交通车辆的动力性、经济性、安全性以及可靠性有了更高的要求。

尤其是车辆电气化程度也就越来越高，无论是从车辆主电路的布置方式及网络通讯方面还是车上各电气设备的安装方式方面都提出了更高的要求，对车辆车底电气装置布置方式选择的研究不仅可以找到更符合现实状况的布置方式，更主要的是可以提高车辆的安全性能，从而适应社会进步给轨道交通车辆提出的更高要求。

关键词：铁路客车、车底电气设备、吊挂方式、走线方式、线槽1引言1.1本课题的研究背景与意义铁道车辆电气系统是影响车辆安全的重要因素，车底电气装置作为车辆电气的重要组成部分且是车辆电气干线传输的所在，因此，车底电气装置的安全在车辆安全方面自然起到不言而喻的作用。

车底电气装置需要根据具体的设计需求及现车状况选择不同的设计方案，以保证车辆的安全性、可靠性、经济性、合理性。

1.2本课题的研究内容车底电气装置又包括车底电气设备和车底走线槽或走线管两个重要组成部分。

通过对25K、25G及25T型普通客车车底电气设备吊挂方式的现车观察及图纸分析研究，总结出几种车底主要电气设备的常见吊挂方式，并总结分析各种吊挂方式的优缺点，从而为开展的设计任务中选择符合设计要求的电气设备的吊挂方式提供了可靠的设计依据。

2常见车底电气设备铁路客车常见的车底电气设备有蓄电池箱、充电整流箱、逆变器箱、柴油发电机、各种用途的分线箱、走线管及走线槽，此类电气设备由于体积和重量较大，因此需要更多的安全性考虑。

除此之外还有如电子防滑器车下装置、轴温报警装置车下传感器、接地装置等体积小、重量轻的车底电气装置。

3车底电气设备布置注意事项在铁路客车设计中，安全性的考虑应该是放在第一位的，因此在对车底电气设备进行布置时应注意一些出于安全性考虑的前提，其中车辆限界和车辆均衡是首先要考虑的两种因素。

中华人民共和国行业标准铁路电力牵引供电设计规范Design code of railway electrictraction feedingTB10009-2005J 452- 2005主编单位：中铁电气化局集团有限公司中铁电气化勘测设计研究院批准部门：中华人民共和国铁道部施行日期：2005年4月25日中国铁道出版社2 0 0 5年·北京总则1．0．1为贯彻执行国家的技术经济政策，统一铁路电力牵引供电设计的技术要求，使设计做到安全适用、技术先进、节约能源、经济合理和维修方便，制定本规范。

1．0．2本规范适用于铁路网中客货列车共线运行，旅客列车设计行车速度等于或小于160 km/h，货物列车设计行车速度等于或小于120 km/h的I、Ⅱ级标准轨距铁路，采用单相工频(50 Hz)、接触网额定电压为25 kV的电力牵引供电工程设计。

1.0,3电力牵引应为一级负荷，牵引变电所应有两路电源供电，当任一路故障时，另一路仍应正常供电.1.0,4电力牵引供电系统应保证向电力机车供电。

当地区无电源且技术经济合理时，也可向铁路其他用户及地方负荷供电。

1.0，5设计中所选用的设备应能满足电力牵引的要求，电力牵引供电系统应积极采用技术先进、性能可靠、经济合理的新设备、新材料。

设计中或采用标准设备。

当必需采用非标准设备时，应按有关规定办理，并应在设计文件中明确其主要技术条件。

1.0．6电气化铁路牵引供电系统应采用远动装置。

远动系统的传输通道应采用铁路通信系统中有专用通道，并应设置主、备通道。

1．0．7在繁忙干线的双线区段、牵引供电设汁应满足V形综合维修天窗的需要，并根据行车需要考虑反向行车的条件。

l.0.8当电力牵引供电设备绝缘试验电压无专用标准时，可按照现行国家标准《高压输变电设备的绝缘配合》中35 kV和66 kV 电压等级的规定办理。

1．0.9 电气化铁路上的各种建筑物应满足电力牵引区段建筑限界的要求。

牵引供电设备除有明确的毅定外，一般条件下应满足超级超限的限界要求。

6502车站电气集中设计说明湖南高速铁路职业技术学院毕业设计铁路信号是组织指挥列出运行、保障行车安全、提高运输效率、传递信息、改善行车人员劳动条件的关键设施。

铁路信号系统是为保证运输安全、高效而诞生和发展的，系统的第一使命是保证行车安全。

铁路信号系统的诞生前提和它的使命，决定了它的基本性质“故障―安全”。

在铁路的现代化建设中，铁路信号系统将显示出其重要的作用。

随着铁路运输的发展需要和科学技术的进步，保证行车安全的措施逐步从管理措施向技术措施过渡。

铁路信号系统的装备水平和技术标准标志着我国铁路建设的现代化进程。

随着铁路信号技术的发展和应用，铁路信号已逐步发展为今天的铁路信号自动控制系统。

铁路信号系统按其应用场所可分为车站信号控制系统、编组站调车控制系统、区间信号控制系统、铁路行车指挥控制系统及列车运行自动控制系统等。

6502电气集中联锁系统即为车站信号控制系统，它是我国目前应用最普遍的一种继电集中联锁系统。

6502电气集中具有电路定型化程度高、逻辑性强、操纵方便简单灵活、不易出错、维修施工方便、符合故障―安全原则、易与其它信号设备结合等优点。

本设计所做的6502电气集中电路中，主要包括车站信号平面布置图、联锁表、双线轨道电路布置图、电缆径路图、控制台盘面布置图、楼内设备平面布置图、组合连接图、组合排列表、组合零层、侧面配线表等内容。

本设计包括两个部分：第一是文字说明，主要对设计方法及原理的论述；第二是6502电气集中电路设计图册。

在设计过程中,要求所用数据正确,满足相应的设计规范、技术标准及相关施工要求。

1. 车站作业特点及信号设备概况1.1. 车站作业特点本站建于1937年，离北京西站1551公里，离广州站743公里，隶属广州铁路（集团）公司长沙铁路总公司管辖。

现为四等站，客运：办理旅客乘降；行李、包裹托运。

货运：办理整车货物发到。

本站所有线路均纳入集中联锁。

本站含有双向正线两条（上、下行线），双湖南高速铁路职业技术学院毕业设计向侧线两条。

铁路电力牵引供电设计规范!"#$$$%!&$$’!()’&*&$$’&$$’年)月&’日发布!&$$’年)月&’日实施#!总则#+$+#!为贯彻执行国家的技术经济政策!统一铁路电力牵引供电设计的技术要求!使设计做到安全适用"技术先进"节约能源"经济合理和维修方便!制定本规范##+$+&!本规范适用于铁路网中客货列车共线运行"旅客列车设计行车速度等于或小于#,$-.$/"货物列车设计行车速度等于或小于#&$-.$/的!""级标准轨距铁路!采用单相工频%’$01&"接触网额定电压为&’-2的电力牵引供电工程设计##+$+3!电力牵引应为一级负荷!牵引变电所应有两路电源供电!当任一路故障时!另一路仍应正常供电##+$+)!电力牵引供电系统应保证向电力机车供电#当地区无电源且技术经济合理时!也可向铁路其他用户及地方负荷供电##+$+’!设计中所选用的设备应能满足电力牵引的要求!电力牵引供电系统应积极采用技术先进"性能可靠"经济合理的新设备"新材料#设计中应采用标准设备#当必需采用非标准设备时!应按有关规定办理!并应在设计文件中明确其主要技术条件##+$+,!电气化铁路牵引供电系统应采用远动装置#远动系统的传输通道应采用铁路通信系统中的专用通道!并应设置主"备通道##+$+4!在繁忙干线的双线区段!牵引供电设计应满足2形综合维修天窗的需要!并根据行车需要考虑反向行车的条件##+$+5!当电力牵引供电设备绝缘试验电压无专用标准时!可按照现行国家标准’高压输变电设备的绝缘配合(中3’-2和,,-2电压等级的规定办理##+$+%!电气化铁路上的各种建筑物应满足电力牵引区段建筑限界的要求#牵引供电设备除有明确的规定外!一般条件下应满足超级超限的限界要求##+$+#$!当设计线路需要开行双层集装箱列车时!其设计还应满足相关规定的要求##+$+##!电力牵引供电及其建筑物"构筑物的设计!除应符合本规范外!尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定#&!术语&+$+#!电力牵引供电系统!67689:;89:<89;=>?66@;>A B C B96.由牵引变电所"牵引网以及其他辅助供电设施组成的供电系统#&+$+&!牵引网!9:<89;=>>69D=:-由接触网和回流回路构成的供电网络#))$!"#&+$+3!单相牵引变压器和三相2!E结线牵引变压器!B;>A76F/<B69:<89;=>9:<>B?=:.6: <>@9/:66*F/<B62!E8=>>689;=>9:<89;=>9:<>B?=:.6:包括单相结线"单相2!E结线和三相2!E结线牵引变压器#单相结线方式!为双绕组变压器!一次侧$高压侧%绕组接入电力系统三相电网中的两相!二次侧$低压侧%绕组的一端接钢轨!另一端接入牵引侧母线#单相2!E结线方式!在牵引变电所设置两台双绕组单相变压器!联结成开口三角形!一次侧$高压侧%绕组的两个开口端和一个公共端接入电力系统三相电网!二次侧$低压侧%绕组将公共端与钢轨大地相连!两个开口端分别接入牵引侧母线#三相2!E结线方式!由一台三相双绕组牵引变压器连接成开口三角的结线方式#&+$+)!三相&二相平衡牵引变压器!9/:66F/<B6*9D=F/<B6G<7*<>86@9:<89;=>9:<>B?=:.6:当一次侧$高压侧%接到电力系统的三相电网时!则二次侧$低压侧%就产生相位差%$H的二相平衡电压!当二次侧两个供电臂负载平衡时!一次侧三相为对称系的牵引变压器#&+$+’!三相牵引变压器!9/:66F/<B69:<89;=>9:<>B?=:.6:包括三相I J!@##结线和I J!@##!@#十字交叉结线牵引变压器#I J!@##结线为双绕组变压器!一次侧$高压侧%三相结线为I型!分别接入电力系统三相电网’二次侧$低压侧%结线为"型!其一角和大地相连!另两角分别接入牵引侧母线#I J!@##!@#组成的十字交叉变压器!一次侧$高压侧%三相结线为I型!二次侧$低压侧%@##!@#结线的两个三角形线圈结成对顶三角形!对顶角接大地!其他各角分别接入牵引侧不同母线#&+$+,!自耦变压器!<K9=*9:<>B?=:.6:两个或多个绕组有一公共部分的变压器#&+$+4!吸流变压器!G==B96:9:<>B?=:.6:变换比为#的变压器!其中一个绕组与接触悬挂串联!另一个绕组与绝缘回流导线串联# &+$+5!并联电容补偿装置!8=.F6>B<9=:=?F<:<776:8<F<8;9<>86并联在母线上用于提高功率因数的电容器组"放电线圈及串联电抗器等的总称#&+$+%!分束供电!G:<>8/?66@;>A在枢纽$含大型客站及区段站%的各分场中!为方便供电和检修的需要!按电化股道群不同供电分区进行供电#&+$+#$!电分段!B689;=>;>A在纵向或横向将接触网从电气上互相分开的区段#&+$+##!分相装置!>6K9:<7B689;=>接触网中用于两段不同电压或不同相位处!避免接触网在受电弓通过时被连通的装置#&+$+#&!加强线!7;>6?66@6:为改善接触网的电压水平或载流能力!同接触线并联以增加其横截面积的架空导线#&+$+#3!自耦变压器供电线$L M线%!<K9=*9:<>B?=:.6:?66@6:在自耦变压器供电方式中起回流作用的导线#&+$+#)!自耦变压器中线$J线%!>6K9:<7D;:6=?<K9=*9:<>B*?=:.6:在自耦变压器供电方式的牵引网中!从自耦变压器绕组中点端子引出的导线#((%$#"&+$+#’!保护线!N O线"!F:=9689;E6D;:6在L!供电方式中#因保护的需要#将绝缘子的双重绝缘部分或者腕臂支持零件#连接到钢轨上的架空电线$&+$+#,!保护线用接轨线!P N O线"!8=>>689=:=?F:=9689;E6D;:6连接保护线和钢轨!或扼流变压器中点"的导线$&+$+#4!馈电线!供电线"!?66@6:8<G76接触网与牵引变电所%自耦变压器所%开闭所%分区所之间的连接导线$&+$+#5!架空地线!=E6:/6<@6<:9/;>A D;:6在接触网的接地系统中#为减少对钢轨的连接#作为接地回路一部分而专门设置的架空导线$&+$+#%!闪络保护地线!6<:9/;>A D;:6?=:?;<B/=E6:F:=9689;=>在闪络保护接地回路中#设置的架空地线$&+$+&$!吸上线!G==B9;>A D;:6相邻两吸流变压器间或带回流线的直接供电方式中#连接回流线与钢轨的导线$&+$+&#!硬横跨!F=:9<7B9:K89K:6由线路两侧的支柱及其上的横梁组成的门式结构$&+$+&&!软横跨!/6<@B F<>B K B F6>B;=>用横向承力索及定位索代替横梁的门式结构$&+$+&3!牵引供电远动系统!67689:;89:<89;=>?66@;>A:6.=968=>*9:=7B C B96.由控制站和被控站的远动设备及连接两者之间的通道设备组成的对牵引供电设备进行远距离实时监控的系统$它实现对牵引供电系统的数据采集%传输%处理和控制显示等功能$&+$+&)!控制站!主站"!8=>9:=7B9<9;=>监控系统中对被控站进行远距离控制%监视%测量的场所$&+$+&’!被控站!子站"!8=>9:=776@B9<9;=>监控系统中受控制站监视和控制的场所$&+$+&,!远动终端!:6.=968=>9:=796:.;><7K>;9在被控站内按规约完成远动数据采集%处理%发送%接收%输出和执行等功能的设备$&+$+&4!双工?K77*@K F76Q通信双方可同时进行收%发的通信工作方式$&+$+&5!&2停’控制站!&2停’站"!&2B9=F’8=>9:=7B9<*9;=>在开设2形天窗的区段中#对接触网隔离开关或负荷开关进行集中控制的场所$3!牵引供电3+#!一般规定3+#+#!牵引供电系统的设计#应与电力部门商定外部电源供电方案#并核算系统电压损失$3+#+&!枢纽牵引供电系统设施的布点方案#应考虑近%远期供电的合理性和供电需要#统一规划#统一设计#可结合相关干线电气化工程分期实施$同枢纽相连的城市交通#当作为枢纽电气化的组成部分时#宜与枢纽供电制式相同#否则应有可靠的不同制式的衔接措施$((#$#"与电气化铁路干线相衔接的电气化铁路支线和铁路专用线!当其牵引供电系统为干线的组成部分时!供电方案应统一确定"3+&!牵引供电系统3+&+#!牵引变电所的分布应由供电计算并综合考虑下列因素确定##!布点应按远期需要设置$&!靠近负荷中心$3!满足接触网最低电压水平的要求$)!牵引变电所的供电范围应考虑运营管理机构的管辖范围!供电范围不应跨铁路局$’!向邻线及支线供电方便$,!外部电源工程量小"3+&+&!牵引变电所进线电源的电压等级应为##$-2或&&$-2"3+&+3!供电方式的选用应综合铁路%电力系统%铁路内外通信线路防护要求等技术经济因素比选确定"可采用直接供电方式%带回流线的直接供电方式%自耦变压器供电方式或吸流变压器供电方式"一般情况宜采用带回流线的直接供电方式!在通信防护不能满足要求的局部区段!可采用吸流变压器供电方式$繁忙干线%重载干线或沿铁路电力系统电源点&电厂%地区变电站’较少区段!可采用自耦变压器供电方式"同一条电气化铁路的不同区段可根据情况采用不同的供电方式"3+&+)!双线铁路区段的接触网末端可采用上%下行并联供电!两相邻牵引变电所间应设分区所"3+&+’!在相邻两牵引变电所供电的电分相处应设联络开关!当需要时可实现越区供电"不同电力系统供电的接触网分相装置区段!应加强绝缘!严禁将两个电力系统接通"3+&+,!牵引网需要分段&或分区’供电时!可设开闭所!并应符合下列设置原则及进线要求# #!当自耦变压器供电方式供电臂较长时!可在供电臂中部设分段式开闭所$&!当地无牵引变电所且需要较多独立供电线时!可设馈线式开闭所!开闭所电源进线不宜少于两回$3!当开闭所供电范围的铁路线路有两个以上方向的干线引入时!其开闭所的电源进线应分别从两个干线方向引入$)!开闭所的电源进线优先采用独立供电线!也可利用接触网作为电源线路"3+&+4!接触网设置独立供电线应遵守下列原则##!双线铁路区段上%下行接触网及机务段等应设独立供电线!有条件时折返段可设独立供电线"&!牵引变电所%馈线式开闭所所在的双线铁路5股道以上的车站及单线铁路,股道以上的车站宜设独立供电线"3!大型枢纽的编组站各分场应设独立供电线!每个分场内宜在当地实行分束供电!分束原则可根据行车组织及检修需要!一般3#’股道为一束")!大型客站应设独立供电线!并实行分束供电!分束原则可根据客运需要按不同方向列车进站径路或站台划分$当客站上设牵引变电所或开闭所时!每束可单设供电线"’!铁路专用线和支线有条件时宜按独立供电设计"((&$#’3+&+5!2形综合维修天窗停电单元的划分!应根据行车组织的需要"线路设施和供电设备情况等综合比较确定#3+&+%!铁道干线电力牵引变电所牵引侧母线上的额定电压为&4+’-2!自耦变压器供电方式为&R&4+’-2$电力机车"电动车组受电弓和接触网的额定电压为&’-2!最高电压为&%-2$电力机车"电动车组受电弓上最低工作电压为&$-2$电力机车"电动车组在供电系统非正常情况下%检修或事故&运行时!受电弓上的电压不得低于#%-2#3+&+#$!单相牵引负荷对电力系统三相不平衡影响!应满足有关标准规定值!必要时可在电力系统"牵引供电系统采取改善措施#牵引供电系统可采取下列措施’#!相邻牵引变电所牵引变压器原边换接相序!合理安排牵引网的分段及相序$&!牵引变电所采用三相(二相平衡变压器#3+&+##!牵引负荷对电力系统的谐波影响!应根据有关标准规定的要求进行谐波预测计算!当大于规定值时!应采取改善措施#3+3!牵引变压器"吸流变压器"并补装置"导线3+3+#!牵引变压器容量应根据交付运营后第3年或第’年需要的通过能力"机车类型"列车牵引重量"追踪间隔时分等条件计算$按紧密运行时客车和货车平行图分别进行校验!并应符合下列规定’#!需要通过能力按运量计算时!应预留一定的储备能力!单线采用&$S!双线采用#’S$近期按调查运量计算时!还应考虑货运量的波动性$远期按国家要求的年输送能力计算时!应仅考虑储备能力#&!需要通过能力小于线路通过能力的’$S时!可按#+’#&+$倍的需要通过能力计算!此时不再考虑波动系数和储备系数#3!牵引能耗应按各类电力牵引列车计算!当客车"空车比重较小时!可按满载货物列车的牵引能耗计算#)!应充分利用牵引变压器的过负荷能力#3+3+&!牵引变压器应采用下列固定备用方式’每个牵引变电所宜设两台牵引变压器!一台运行!一台备用#每台变压器容量应能承担全所最大负荷#3+3+3!牵引变压器宜采用单相结线!也可采用三相2!2或2!T结线"三相(二相平衡结线%包括斯柯特结线及阻抗匹配平衡结线等&"三相结线%包括I J!@##及I J!@##!@#十字交叉结线&等其他能满足供电要求的结线#3+3+)!吸流变压器的容量!应根据牵引网负荷大小及负载阻抗确定#3+3+’!当需要改善牵引供电系统的功率因数及吸收部分高次谐波时!应装设并联电容补偿装置!其补偿度可采用$+#&#补偿后!牵引变电所一次侧平均功率因数不应低于$+%# 3+3+,!并联电容补偿装置!宜设在牵引变电所二次侧母线上#当采用固定并联电容补偿装置不能满足功率因数要求时!宜设动态无功补偿装置#并联电容补偿装置的安装容量应根据要求的近期年运输量!并考虑#$S的余量计算选定#选定后应进行谐波校验#3+3+4!供电臂各导线的截面!应满足机械强度和牵引负荷的要求!各导线应满足下列具))$$#’体要求!#!列车紧密运行时有效电流产生的温升校验"&!牵引网短路时各导线的动热稳定性校验"3!改善牵引网电压水平增设的附加导线#其截面可根据改善电压的设计需要确定#并应满足载流能力#但在牵引供电系统设计中不宜采用该加强措施$3+)!吸上线%保护线与钢轨连线3+)+#!吸流变压器供电方式的吸上线应符合下列要求!#!吸上线宜设于相邻两吸流变压器中间#当路内外通信线路防护需要时也可偏置$ &!吸上线应与钢轨或扼流变压器线圈中点牢固连接$3!区间吸上线的截面#应按所在区段一列车最大电流选定"变电所处应按接触网最大电流选定$)!变电所处&供电臂首端’吸上线应设两处#一处与铁路正线相连"一处与变电所专用线或站线相连#双线区段上%下行正线应各设吸上线$’!相邻两吸上线的间距在自动闭塞区段应大于一个闭塞分区"吸上线处无扼流变压器时#在保证信号轨道电路正常工作条件下#可增设空扼流变压器#但不得在相邻两闭塞分区内同时增设$,!双线区段上%下行接触网并联供电的供电臂#回流线末端也应并联$3+)+&!带回流线直接供电方式的吸上线和自耦变压器供电方式的钢轨连线应符合下列要求!#!吸上线和钢轨连线在自动闭塞区段#其间距不应小于两个闭塞分区$&!吸上线和钢轨连线应与钢轨或扼流变压器线圈中点牢固连接$3!吸上线和钢轨连线的截面应满足机械强度的要求及具有承受短路电流的能力"与自耦变压器J线相连的钢轨连线还应满足自耦变压器供电范围内最大负荷电流的需要$ )!变电所处吸上线的设置及截面应与吸流变压器供电方式的要求相同$)!牵引变电所)+#!所址选择和总布置)+#+#!牵引变电所%开闭所%分区所和自耦变压器所的所址应根据供电计算确定的分布方案进行选择#并应综合考虑下列因素!#!便于架空或电缆线路的引入和引出$&!不占或少占农田$3!当铺设铁路岔线时#应便于铁路岔线出岔及铺设#并力求岔线短捷"铺设公路时#便于与公路衔接#并力求避免跨越站场$)!具有适宜的地质条件及地基承载力#并避开危岩%流砂%滑坡%落石等地质不良地带"不宜设在高土壤电阻率地区$’!避开高填方%大量拆迁建筑物和地下设施的地区$,!不宜设在空气污秽地区$4!牵引变电所的围墙#距最近股道的线路中心#不宜小于#$.$5!牵引变电所的所址高程宜在#$$年一遇的高水位之上"开闭所%分区所%自耦变压(("$#’器所的所址高程宜在’$年一遇的高水位之上!否则应有防护措施!所址不应被积水淹没!山区变电所的防洪设施应满足泄洪要求"%!确定所址时!与电台#雷达站#机场#弱电线路以及地下管道#电缆#储油设施等邻近设施和周围环境应符合现行国家标准的相关规定"#$!所与所外的建筑物#堆场#储罐之间的防火净距!应符合现行国家标准$建筑设计防火规范%的规定"##!方便职工生活及水源条件较好")+#+&!牵引变电所总布置应保证运行安全可靠!力求紧凑合理!充分利用地形!并根据远期发展方便扩建的可能")+#+3!所区布置应符合下列要求&#!宜利用原有地形!减少土石方工程量!对坡度较大的场地!可采用阶梯形布置!但应便于所内运输#检修及巡视’&!建筑物#场地#道路和电缆沟的高程!同基础和管线的埋深应互相配合!统一安排!建筑物的室内地面宜高出室外地面3$$..’3!所区内应有排水措施!场地设计坡度不应小于$+’S!不宜大于,S!当土质易受冲刷时!不宜大于’S’)!电缆沟内应采取有效的防水和排水措施!沟壁顶面的高程!应高出地面#$$..以上")+#+)!所区围墙应设实体墙!高度不宜低于&+&.!在山区人烟稀少地区或无人值班条件下!可增高至&+’#3.")+#+’!牵引变电所应设公路或铁路岔线与外部公路或车站衔接"所内道路宜设置回车道!其所内#外道路路面宽度不宜小于3+’."主要设备运输道路的宽度可根据运输要求确定"开闭所#分区所#自耦变压器所内应设便于检修汽车出入的道路"所区内道路宜采用次高级及以上的路面")+#+,!牵引变电所所区内铁路岔线宜设计为平坡#直线!岔线轨面宜与场地高程一致!岔线的车挡后面不应设置建筑物")+#+4!所内巡视小道宽度宜为#.!并可利用电缆沟盖板作为巡视小道")+#+5!牵引变电所#开闭所#分区所的平面设计应节约占地面积!在布置上可采用半高型或高型方式布置’当占地很困难或盐雾等腐蚀性较强的地区!经技术经济比较可采用组合电器或室内布置")+#+%!牵引变电所#开闭所#分区所#自耦变压器所室外电气设备区的地面宜硬化"绿化区应严防影响电气设备的安全运行")+&!主接线)+&+#!牵引变电所的主接线应根据铁路与电力部门协商的原则及其在电力系统中的地位#回路数#设备特点#铁路等级等条件确定!并应满足供电安全可靠#接线简单灵活#操作方便和节约投资等要求")+&+&!##$#&&$-2进线为两回路时!宜采用分支接线"当有穿越功率时!可用桥形接线(固定备用时采用外桥接线)"分支接线的变电所!根据运行及检修的需要!可在两回路进线之间设置由隔离开关分段的跨条"**’$#’)+&+3!&4+’-2及’’-2配电装置中!断路器的备用方式应根据运输繁忙程度"断路器的类型"检修周期等确定#)+&+)!当牵引变电所向铁路其他用户供电时!可由高压侧为’’-2或&4+’-2的动力变压器供电!动力变压器的结线型式应根据牵引变压器的结线型式确定#)+&+’!在自耦变压器供电方式!当牵引变压器的低压侧为&R &4+’-2时!牵引变电所可不设置自耦变压器#)+&+,!双线区段中分段式开闭所的主接线应满足在$2停%反行时!能实现接触网上"下行的纽接#)+&+4!自耦变压器&R &4+’-2侧可装设电动或手动隔离开关!在无电时进行投切#)+3!室内配电装置)+3+#!室内配电装置的安全净距应符合表)+3+#的规定!并应按图)+3+#*#和图)+3+#*&进行校验#图)+3+#*#!室内!#!!&!"#!"&!#!$值校验图图)+3+#*&!室内"#!%值校验图当电气设备外绝缘体最低部位距地面小于&+3.时!应装设固定遮栏#&(’#$&表)+3+#室内配电装置的安全净距!.."符号适!用!范!围额定电压!-2"3#$&4+’!3’"’’!,,"##$(!#带电部分至接地部分之间网状和板状遮栏向上延伸线距地&+3.处与遮栏上方带电部分之间4’#&’3$$’’$5’$!&不同相的带电部分之间断路器和隔离开关的断口两侧带电部分之间4’#&’3$$’’$%$$"#栅状遮栏至带电部分之间交叉的不同时停电检修的无遮栏带电部分之间5&’54’#$’$#3$$#,$$"&网状遮栏至带电部分之间#4’&&’)$$,’$%’$ #无遮栏裸导体至地!楼"面之间&’$$&’$$&,$$&5’$3#’$ $平行的不同时停电检修的无遮栏裸导体之间#54’#%&’&#$$&3’$&,’$ %通向室外的出线套管至室外通道的路面)$$$)$$$)$$$)’$$’$$$!!注##!##$(系指中性点有效接地电网$&!当采用平衡变压器时%由于$&%两相间电压大于3’-2%在设计中!&值应适当增大$3!当为板状遮栏时%其"&值可取!#U3$..$)!通向室外配电装置的出线套管至室外地面的距离%不应小于表)+’+#中所列室外部分之#值$’!海拔大于#$$$.时%!值应进行修正$,!本表所列各值不适用于制造厂的产品设计$)+3+&!配电装置的布置和导体&电器的选择应满足在正常运行&检修&短路和过电压情况下的要求%并不应危及人身和周围设备的安全$)+3+3!&4+’-2及’’-2配电装置室内采用网栅间隔结构且双列布置时%其维护操作通道可采用&4,$..$室内配电装置各种通道的最小宽度应符合表)+3+3的规定$当采用&4+’-2手车式开关柜%柜后有维修工作量时%柜后通道不宜小于#$$$..$ )+3+)!配电装置中电气设备的栅栏高度%不应小于#&$$..%栅栏最低栏杆至地面的净距和栅条间的净距不应大于&$$..$配电装置中电气设备的遮栏高度%不应小于#4$$..%遮栏网孔不应大于)$..R)$..$围栏门应装锁$表)+3+3室内配电装置各种通道的最小宽度!.."通道种类布置方式维护通道操!作!通!道固!定!式手!车!式设备单列布置5$$#’$$单车长U#&$$设备双列布置#$$$&$$$双车长U%$!!注##!通道宽度在建筑物的墙柱个别突出处%允许缩小&$$..$&!手车式开关柜不需进行就地检修时%其通道宽度可适当减小$3!固定式开关柜靠墙布置时%柜背宜离墙’$..$’)’#$’)+3+’!当电压等级为3#&4+’-2!3’-2"时#室内油断路器$油浸电流互感器和电压互感器#宜装设在两侧有隔墙!板"的间隔内%当电压等级为’’!,,"###$-2时#室内油断路器$油浸电流互感器和电压互感器#应装设在有防爆隔墙的间隔内&&4+’-2!’’-2"室内真空断路器可安装在两侧有网栅的间隔内&总油量大于#$$-A的室内油浸电力变压器#宜装设在单独的防爆间内#当布置有困难时#也可安装在两侧有隔板的间隔内#并应设置消防设施&)+3+,!室内单台电气设备总油量在#$$-A以上应设置贮油设施或挡油设施&挡油设施宜按容纳&$S油量设计#并应有将事故油排至安全处的设施#当事故油无法排至安全处时#应设置能容纳#$$S油量的贮油设施&排油管内径的选择应能尽快将油排出#并不应小于#$$..&)+3+4!&4+’-2!’’-2"配电装置室内采用成套开关柜时#应设置防止误入带电间隔的闭锁装置%当采用网栅间隔结构时#宜设置防止误入带电间隔的闭锁装置&)+3+5!油浸变压器外廓与变压器室四壁的最小净距应符合表)+3+5的规定&就地检修的室内油浸变压器#其所在室的室内高度可按吊心所需最小高度加4$$..确定#宽度可按变压器两侧各加5$$..确定&表)+3+5油浸变压器外廓与变压器室四壁的最小净距!.."变压器容量!-2’L"#$$$及以下#&’$及以上变压器与后壁$侧壁之间,$$5$$变压器与门之间5$$#$$$干式变压器的外廓与变压器室四壁的净距不应小于,$$..#干式变压器之间的距离不应小于#$$$..#并应满足巡视与维修的要求&但全封闭型的干式变压器可不受此距离的限制&)+3+%!牵引变电所$开闭所$分区所$自耦变压器所各类建筑物$构筑物的耐火等级#不应低于表)+3+%规定&表)+3+%牵引变电所等各所的建筑物#构筑物的最低耐火等级建$构筑物名称火灾危险性类别最低耐火等级主控制室$继电器室!包括蓄电池室"戊二级配电装置室每台设备油量,$-A以上丙每台设备油量,$-A及以下丁二级油浸变电器室丙一级有可燃介质的电容器室丙二级材料库$工具间!仅贮藏非燃烧器材"戊三级电缆沟及电缆隧道用阻燃电缆戊用一般电缆丙二级!!注(主控室$继电器室的戊类应具备防止电缆着火延燃的安全措施&’*’#$’。

电气化铁路供电系统的设计与实现一、导言电气化铁路是现代交通运输的必需品，概念简单来说就是用电力作为牵引能源的铁路交通系统。

电气化铁路的供电系统是电气化铁路的重要组成部分，供电系统的设计与实现是电气化铁路建设的重要环节，本文将就此展开讨论。

二、供电系统的基本概念供电系统是支持电气化铁路正常运行的关键基础设施之一，它主要由供电站、电气化变电站、牵引变压器、接触网、集电装置、地线以及设备和通信控制系统等部分组成。

其中，供电站是供应电力给电气化铁路的核心部分，电气化变电站负责将高压输电线路的电压转换为低压直流电，牵引变压器用于将低压直流电转换为适合交流电驱动的电能，接触网则是供电系统的主要能量输出装置，集电装置用于对接触网所输出的电能进行集电，地线则是用于保证安全的配套设施。

三、供电系统的设计原则为了保证电气化铁路运行的安全性和运行效率，供电系统的设计必须符合一定的原则。

首先，供电系统必须满足稳定、可靠、高效、安全的电力供应要求。

其次，供电系统的设计需要考虑供电站覆盖面积、变电站的布局、接触网构造等因素，要在满足技术要求和经济需求的前提下进行合理布局和安排。

此外，供电系统的设计还需要考虑在地形条件不同的地方下如何解决供电站、变电站、接触网和车站等相互关联的问题。

四、供电系统的实现方法在实现供电系统的过程中，需要考虑到系统的可靠性、稳定性和灵活性等因素。

供电系统具体的实现方法根据不同的技术要求和经济条件进行选择。

一般情况下，供电系统的实现技术主要有以下几种:1. 直供直流电力系统(DC)该方法主要是通过直流电传输来实现电气化铁路的供电，其特点是输电损耗较小，系统结构简单，稳定性和可靠性高。

但由于操作难度较大，需要专业技术人员进行操作，因此使用范围相对较窄。

2. 交流电力系统(AC)该方法主要是通过交流电传输来实现电气化铁路的供电，其特点是输电噪音小，相对稳定，且操纵容易。

但对于电气化铁路的大规模使用来说，支持的电压和频率等参数需要与国家标准保持一致，造成的成本相对较高。

浅谈铁路接触网电分相的设计郑焦城际铁路位于河南省境内，线路全长77.786km。

其中新建线路长68.137km，利用既有线9.648km，新设车站3个，改建车站2个，利用既有站2个。

全线特大、大中桥共计14座，长29.982km，桥梁比44.00%。

本线属于城际铁路，设计时速为200km/h，双线，轨道结构采用有砟轨道，区间正线最小圆曲线半径不小于4000m，最大坡度为20‰，电力牵引动车组列车，部分电力机车牵引客车，最小追踪间隔按3min设计。

在电气化铁路系统中，电力机车由单相电源供电，为了平衡电力系统各相负荷，减少负序影响，各牵引变电所的电源要进行相序轮换接入电力系统，因此，要在两牵引变电所之间的接触网上设置电分相装置。

根据供电计算要求，全线共设置三处电分相，接触网具体设计方案如下。

实现电分相，接触网目前一般采用两种方法，其一，利用专门的电分相装置进行电分相（即电分相绝缘器），一般称为器件式电分相；其二，利用锚段关节进行电分相，一般称为关节式电分相。

器件式电分相装置一般用于普速铁路设计中，由于其容易在接触网上质量集中而形成硬点，烧毁或烧坏绝缘件，影响列车运行，目前中高速铁路中较少采用，仅在速度不超过120km/h或线路曲线半径较小情况下采用。

本线设计时速200km/h，曲线半径较大，不宜采用器件式电分相，因此设计考虑采用关节式电分相装置。

目前，我国电气化铁路锚段关节式电分相装置一般由两个连续的绝缘锚段关节构成，电分相仅有一个中性段、两个断口。

2004年，为了规范锚段关节式电分相装置的设计，原铁道部建设司曾发文对两断口式接触网电分相装置与设置原则做了明确的规定，其主要内容如下：锚段关节式电分相设计应满足运输组织的需要，当列车编组采用双弓运行时，若双弓间有高压母线联接，则双弓之间的距离必须小于电分相无电区的长度；若双弓间无高压母线联接，则双弓间之间的距离应小于无电区的长度或大于中性段的长度。

根据站前专业设计要求，本线采用动车组列车，及部分电力牵引客车，8辆编组的动车组采用单受电弓取流；16辆编组的动车组采用双受电弓取流，两弓之间无高压联结母线，根据调查，我国目前运行16辆编组动车组受电弓间距如下表1：由上表可知，机车受电弓间距在200-215m区间。

5 接触网5.1 接触悬挂5.1.1 接触网的悬挂类型，区间及车站均应优先采用全补偿链形悬挂，其余悬挂类型由技术经济几运营等条件综合比较确定。

5.1.2 繁忙干线或腐蚀严重地区的电气化铁路，应优先采用铜或铜合金接触线，其余线路可采用其他材料的接触线。

同一机车交路的接触先材质宜相同。

5.1.3 承力索的材质应采用防腐性能好的钢绞线或其他材质的绞线；腐蚀严重地区和长随道宜采用铜质绞线。

载流承力索与接触线的材质宜相同。

5.1.4 接触线距轨面的最高高度不应大于6500mm。

最底高度应符合下列规定：1 站场和区间接触线距轨面的高度宜取一致，其最底高度不应小于5700mm；编组站、区段站等配有调车组的线、站，正常情况可不小于6200mm，却有困难时不应小与5700mm。

2 隧道内（包括按规定降低高度的隧道口外及跨线建筑物范围内）正常情况不应小于5700mm；困难情况不应小于5650mm；特殊情况不应小于5330mm。

接触线最底高度在值在高程1000m以上的区段，应按本规范第5.3.2条规定随空气绝缘间隙值的加大而相应增加。

5.1.5 接触线高度变化时，其坡度不宜大于3‰，确有困难时，不宜大于5‰。

5.1.6 接触网设计的强度安全系数应符合下列规定：1 铜或铜合金接触的强度安全系数，当磨耗面积小于或等于15%时，不应小于2.5；当磨耗面积大于15%且小于25%时，不应小于2.2。

2 各种绞线的强度安全系数不应小于：1）软横跨横承力索中的钢绞线4.0。

2）承力索、定位索及附和导线中的钢绞线3.0；硬钢绞线2.0；铝绞线、钢芯铝绞线、铝包钢芯铝绞线2.5。

3 绝缘子的强度安全系数不应小于：1）瓷钢化玻璃悬式绝缘子（受机电联合荷载时抗拉）2.0；2）瓷棒式绝缘子（抗弯）2.5；3）针式绝缘子（抗弯）；4）其他材质绝缘元件，无阳光照射处（抗拉或抗弯）2.5；有阳光照射处，应视材质抗老化性能酌情增加；4 耐张的零件强度安全系数不应小于3.0。