鐵路道岔融雪裝置供配電設(shè)計(jì)探討

王剛

摘 要：結(jié)合鐵路電熱式道岔融雪裝置用電特點(diǎn)，提出鐵路道岔融雪裝置的供配電系統(tǒng)方案需統(tǒng)籌考慮鐵路道岔融雪裝置安裝的分散性、供電電源的可靠性及接電的可行性，對(duì)安裝于鐵路客站及線路所的道岔融雪裝置供配電設(shè)計(jì)提出解決方案。

關(guān)鍵詞：鐵路道岔融雪裝置；供配電；客站；線路所

0 引言

近些年來，極端雨雪冰凍天氣頻發(fā)，隨著國內(nèi)高速鐵路的大量建設(shè)，對(duì)鐵路運(yùn)輸安全的要求越來越高，作為應(yīng)對(duì)鐵路道岔結(jié)冰的有效手段，道岔融雪裝置成為現(xiàn)代鐵路系統(tǒng)中不可或缺的組成部分，其中，電熱式道岔融雪裝置是國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛、有效的方式。供配電的安全、可靠直接關(guān)系到整個(gè)道岔融雪系統(tǒng)的安全運(yùn)行。道岔融雪供配電系統(tǒng)具有供電點(diǎn)分散，供電距離長，供電可靠性要求高等特點(diǎn)，供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要結(jié)合道岔融雪裝置周邊的電源布局，從負(fù)荷需求、電源選擇、供電電壓等級(jí)確定、高低壓供配電等多方面進(jìn)行分析。

1 道岔融雪供配電系統(tǒng)概況

鐵路道岔融雪供配電系統(tǒng)一般由高壓電源、高壓供電線路、變電設(shè)備、低壓配電線路等設(shè)施構(gòu)成。下面以合武高鐵紅安西站道岔融雪供配電系統(tǒng)項(xiàng)目為例，通過分析其特點(diǎn)，探討鐵路道岔融雪供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

根據(jù)車輛運(yùn)輸需要及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，紅安西站上下行關(guān)鍵道岔安裝融雪裝置。上行線路1#及3#道岔為關(guān)鍵道岔，在道岔旁設(shè)置融雪裝置控制柜（1#柜）；下行線路2#及4#道岔為關(guān)鍵道岔，在道岔旁設(shè)置融雪裝置控制柜（2#柜）；上下行融雪裝置控制柜旁分別設(shè)置1臺(tái)專用10/0.4kV箱式變電站，融雪裝置控制柜至箱式變電站之間敷設(shè)380V電力電纜，箱式變電站至鐵路10kV配電所之間敷設(shè)10kV電力電纜。

每臺(tái)控制柜控制2組道岔融雪裝置，車站上下行分別設(shè)置1臺(tái)控制柜，控制柜與道岔融雪裝置的距離小于100m，每臺(tái)控制柜旁設(shè)置1臺(tái)箱式變電站，箱式變電站與控制柜的距離約100m，車站配電所與箱式變電站的距離約為1km，車站配電所提供10kV饋出回路供給箱式變電站。

針對(duì)道岔融雪裝置用電的上述特點(diǎn)，供配電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)需要統(tǒng)籌考慮用電需求，又需考慮電源因素，以便實(shí)現(xiàn)技術(shù)可行、方案合理。

2 道岔融雪用電負(fù)荷及電源選擇

為保證道岔融雪供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)合理，需從負(fù)荷分析、供電電源及電壓等級(jí)選擇等方面進(jìn)行分析。

2.1 用電負(fù)荷

道岔融雪裝置為主要的用電負(fù)荷，根據(jù)道岔及轉(zhuǎn)轍機(jī)型號(hào)的不同，每組道岔融雪裝置的用電負(fù)荷約10～40kW，根據(jù)用電負(fù)荷的大小，一般2～3組道岔設(shè)置1臺(tái)融雪控制柜。根據(jù)TB10621-2014《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》，道岔融雪裝置為二級(jí)負(fù)荷。

2.2 供電電源

根據(jù)TB10008-2006《鐵路電力設(shè)計(jì)規(guī)范》，結(jié)合道岔融雪裝置用電負(fù)荷分散、距離較遠(yuǎn)的特點(diǎn)，采用一路可靠的專用電源供電，結(jié)合周邊的電源情況及供電距離，考慮供電半徑、電壓降、電能損失及載流量等因素，選擇10kV作為供電電壓等級(jí)，在道岔融雪控制柜旁設(shè)置專用變壓器，為融雪控制柜提供380V電源。

3 道岔融雪供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

鐵路道岔融雪裝置主要安裝于車站，也有部分安裝于線路所。不同規(guī)模的車站，安裝道岔融雪裝置的數(shù)量差別較大，對(duì)電源容量需求也不同。不同位置的線路所，接引電源及變壓器的位置需根據(jù)道岔融雪裝置的安裝位置確定。

3.1 大型客站

對(duì)于大型客站，一般在站內(nèi)均設(shè)置有雙電源10kV配電所，兩路相互獨(dú)立的10kV電源引自地方電源，地方電源一般為兩路不同的變電站專盤。

大型客站設(shè)置的道岔數(shù)量眾多，需要供電的道岔融雪負(fù)荷容量也很大，宜由站10kV配電所出兩條相互獨(dú)立的10kV饋出回路，分別供給上下行道岔融雪控制柜旁設(shè)置的箱式變電站，10kV側(cè)采用環(huán)網(wǎng)供電方式。

3.2 中型客站

對(duì)于中型客站，一般在站外設(shè)置有雙電源10kV配電所，兩路相互獨(dú)立的10kV電源引自地方電源，地方電源至少有一路為地方變電站專盤，另一路亦可靠。

中型客站設(shè)置的道岔較多，需要供電的道岔融雪負(fù)荷容量較大，宜由站外10kV配電所出一條10kV饋出回路，供給上下行道岔融雪控制柜旁設(shè)置的箱式變電站，10kV側(cè)采用環(huán)網(wǎng)供電方式。

3.3 小型客站

對(duì)于小型客站，一般在站區(qū)內(nèi)僅設(shè)置電力貫通線，電力貫通線分別接引相鄰的兩座鐵路10kV配電所，正常情況下開環(huán)運(yùn)行。

小型客站設(shè)置的道岔較少，需要供電的道岔融雪負(fù)荷容量較小，宜由站內(nèi)電力貫通線處接引兩條相互獨(dú)立的10kV回路，分別供給上下行道岔融雪控制柜旁設(shè)置的箱式變電站，10kV側(cè)采用樹干式供電方式。

3.4 線路所

對(duì)于線路所，一般在線路旁設(shè)置電力貫通線，電力貫通線分別接引相鄰的兩座鐵路10kV配電所，正常情況下開環(huán)運(yùn)行。

線路所控制的道岔設(shè)置于鐵路橋梁，道岔較多，需要供電的道岔融雪負(fù)荷容量較大，宜由距線路所最近的10kV配電所出一條10kV饋出回路，供給設(shè)置于上橋處的箱式變電站，10kV側(cè)采用放射式供電方式。

線路所控制的道岔設(shè)置于鐵路線路，道岔較少，需要供電的道岔融雪負(fù)荷容量較小，但考慮線路所對(duì)安全行車的重要性，宜由距線路所最近的10kV配電所出一條10kV饋出回路，供給上下行道岔融雪控制柜旁設(shè)置的箱式變電站，10kV側(cè)采用環(huán)網(wǎng)供電方式。

4 結(jié)語

綜上所述，在進(jìn)行道岔融雪裝置供配電設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意道岔融雪控制柜的安裝位置，結(jié)合周邊電源供電點(diǎn)的實(shí)際狀況，合理設(shè)置變壓器位置及高低壓電纜長度，以安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用為原則，因地制宜地完成電源工程的設(shè)計(jì)方案。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：中鐵武漢勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司）