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关于某输电线跨越铁路的一点归纳

作者:超级管理员 来源:本站 发布时间:2024-04-24 14:10:11 浏览量:333



00

摘 要




在电网建设项目中,输电线跨越铁路是一项较为复杂的关键性工程,它与一般架线跨越相比,需协调的部门多、限制条件广、施工难度大、安全风险高,故铁路部门对此严格管控、从严审批。本文结合某工程案例,就输电线跨铁路的相关知识进行归纳整理,以供交流探讨!




01

前言

在电网建设项目中,我们时常会碰到“三跨”(跨铁路、跨高速路、跨输电线)的情况;其中,又以跨铁路最为复杂,这类跨越与一般架线跨越相比,需协调的部门多、限制条件广、施工难度大、安全风险高,若在跨越过程中不慎发生事故,将会严重影响到铁路交通,给社会生产造成不可估量的损失。

因此,当电网输电线路需跨越铁路时,铁路部门为确保万无一失,必然会严格管控、从严审批。以下,笔者分享一则某220kV架空输电线路跨越铁路的案例,以供交流探讨。



02

案例概况

某220kV架空输电线路,由于部分路径处于当下的规划区中,现要求挪塔腾地(以便土地整理利用),为此需对原线路相关区段进行迁改,由于涉及到跨越铁路等复杂问题,迁改实施难度较大,下面结合案例情况一起来分析。


2.1 线路基本条件


(1)迁改段按220kV双回路杆塔混合架设;
(2)导线:1×JL/LB1A-400/50铝包钢芯铝绞线;地线:2根均为OPGW-48B1-80光纤复合架空地线;

(3)基本风速V=27m/s;覆冰厚度C=10mm;气象条件按30年一遇重现期考虑。



2.2 跨越基本情况


(1)本案跨越可概括为:"一大跨、三小跨、三临近",即:一次跨越铁路(2条电气型普速铁路、1条燃气型普速铁路)、三次跨越10kV铁路贯通线、三处与铁路临近(1处与铁路平行走线,2处临近铁路隧道口跨越而过);
(2)与跨越铁路相关杆塔共9基(2基为跨越铁路档,7基为临近铁路杆塔);
(3)跨越档档距198米(其中,在铁路界限内有46米)。

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铁路部门的“灵魂两问”

就本案而言,与铁路对接主要需回答清楚两个问题:

(1)为什么铁路非跨不可?

(2)怎样(合理合规地)跨越铁路?

带着以上两个问题,以云南地区为例,结合案例实际条件,我们将从以下相关规范规定中寻求答案


在上表中,国标是基础,行标在此基础上结合行业特征进行深化,企标在遵循国标、行标的前提下更进一步"接地气"地进行细化。国标、行标、企标的要求通常来说渐进提高,故我们在执行跨越铁路的相关标准时,在满足最严企标的情况下,一般可满足其它相关要求。



04

电网部门的“应答双连”


4.1 为什么铁路非跨不可?


该问题实质上是论证路径方案唯一性的问题。下面结合本案 对老线关键节点的路径情况进行分析:

上图中,原220kV老线为黄线,老线20#塔及小号侧的土地拟进行利用。老线21#塔被夹于高速公路与电气化铁路之间(东为高速路,西为铁路),由于高速公路以东的地块已被规划拟利用,输电线路不得走线,另外,老线21#塔南侧的某单位区域内输电线路不得跨越,而某单位与高速路及铁路之间的距离仅有30米左右,若其间再塞入一条输电线,输电线路将不满足对高速路的安全距离要求。

迁改路径只能跨过铁路后,先平行铁路向南走线,而后为避让房屋,线路从铁路隧道上方来回两次跨越铁路,其中,路径巧妙地利用了加油站与110kV双回电力线间的宝贵通道,最终实现了对铁路的跨越——可以说,迁改路径具有唯一性,故跨越铁路无法避免。



输入标题


(1)据《电力设施保护条例》第二十一条、《110~750kV架空输电线路设计技术规范》第13.0.4条、第13.0.11条规定,新建架空电力线路不得跨越储存易燃、易爆物品仓库的区域;一般不得跨越房屋。故某单位区域及加油站西侧的房屋均不得跨越。
 (2)据《公路安全保护条例》(2011年版)第十一条 公路建筑控制区的范围,从公路用地外缘起向外的距离标准为:高速公路一般不少于30米(互通立交和特大型桥梁控制区不得小于50米)。故某单位区域与高速路间留下的通道太过于狭窄(仅30米左右),无法走线。

 (3)据昆明铁路局《地方电力线路跨越铁路线路管理办法》(KMG/GT105-2014)第3.5条:跨越非电气化铁路的电力线路杆塔(铁路两侧),距铁路临近钢轨水平距离不少于杆高加3.1米(但不得小于30米);跨越电气化铁路时,不少于杆高加5米(但不得小于30米)。本案中,N20、N19杆塔与铁路临近钢轨水平距离按不少于杆高加3.1米进行控制,其余临近区段按不少于杆高加5米进行控制。

  (4)据云南电网《输配电线路与铁路、一级及以上公路、加油站等交叉跨越(临近)隐患排查要求》(云电生〔2018〕51号)4.2.2 架空线路与一级及以上公路、铁路相交叉时,宜为正交,必须斜交时交叉角度满足下表的要求:


另外,据《110kV~750kV架空输电线路设计规范》表13.0.7:一级弱电线路(如铁路专用线)输电线路与弱电线路的交叉角不小于45°,二级弱电线路不小于30°;

(5)据《汽车加油加气站设计与施工规范》4.04条和《110~750kV架空输电线路设计技术规范》第13.0.4条的规定,高压线到加油站的储油罐、通气帽和加油机的安全距离应不小于1.5倍杆高,高压线路平行布置时边导线之间的距离不应小于最高塔高。本案中将事先考虑留足新建线与加油站的距离后,再进一步确定新建线与110kV双回线的距离。另外,还应注意《输配电线路与铁路、一级及以上公路、加油站等交叉跨越(临近)隐患排查要求》(云电生〔2018〕51号)第2.2.2.2 规定:线路接地射线端头与地埋输油气管道距离应大于30米;

(6)处于城镇规划区及附近区域的输电线路还须取得规划部门的《建设工程规划许可证》。


以下铁路区段禁止跨越


(1)火车站、铁路进出站信号机禁止跨越;
(2)铁路沿线的所有信号灯禁止跨越;
(3)铁路沿线的桥梁禁止跨越;
(4)铁路沿线的锚段关节禁止跨越;

(5)铁路电分相和电分段禁止跨越。

小结:本案例不涉及以上情况。



除此之外,以下情况不得跨越


据昆明铁路局《地方电力线路跨越铁路线路管理办法》(KMG/GT105-2014)第3.1条:6kV及其以下电力线路、通信线路,不得从铁路线路、铁路10kV电力贯通线上方跨越;35kV以下电力线路,不得从电气化区段接触网及其供电线上方跨越。当上述电力线路需要越过铁路时,须采用电缆从铁路路基下穿越。
小结:本案为220kV电力线路,不在以上不得跨越铁路的线路之列。

输电线路建设单位根据上述要求,组织编写《电力线路跨越铁路初步方案报告》(应重点从路径等方面论述跨越铁路的必要性、可行性与合规性),作为附件之一(附件还应包括项目立项支撑文件、报告编制单位资质证明等)给铁路部门发函,经过对接、协调,对报告修改、收口,待铁路部门回复同意函后,可参考以下流程正式进入办理跨越铁路的相关手续阶段(收到铁路部门的跨越铁路初步方案同意函后,第1及第5步可同时进行)。

跨越电气化铁路手续办理流程



4.2 怎样(合理合规地)跨越铁路?


该问题在提交给铁路部门审查的以下两个报告中“说清楚”:
 ①跨越铁路设计方案专项报告;
②跨越铁路施工方案专项报告(包括施工安全措施等)。

4.2.1 跨越铁路设计方案报告的编写
(1)设计要点

▲据昆明铁路局《地方电力线路跨越铁路线路管理办法》(KMG/GT105-2014)相关要求

 ① 跨越电气化铁路的地方电力线路,在最不利气候条件下,最大弧垂时距铁路接触网承力索最小净高:35kV及以上至110kV电力线路不小于3米;220kV电力线路不小于4米;500kV电力线路不小于6米;直流800kV电力线路不小于21.5米;
② 跨越非电气化铁路的地方电力线路,在最不利气候条件下,最大弧垂时距铁路钢轨顶面最小净高:110kV及以下电力线路不小于7.5米;220kV电力线路不小于8.5米;500kV电力线路不小于14米;700kV及其以上电力线路,不少于19.5米;

③跨越铁路的电力线路,其导、地线(避雷线)应无接头,机械强度须符合国家电力设计规范;

④跨越铁路的电力线风载、冰载应按下列规定进行校验:110kV以下输电线路按15年;110kV~330kV输电线路按30年(跨普速铁路30年、高速铁路50年);500kV以上输电线路按50年。
    ▲据南方电网《南方电网输配电线路交叉跨越专项反事故措施》(生技 [2017]22号文),对于新建35kV及以上输电线路跨越铁路,应满足如下要求:

 ① 跨越档应采用独立耐张段,尽量避免出现大档距大高差;

 ② 跨越档所在耐张段的直线塔正常工况下塔的结构重要性系数不低于1.1,跨越档所处耐张段直线塔的金具、绝缘子、地线(含OPGW光缆)安全系数提高至规程要求的1.2倍及以上(结合云网输电装备技术导则2018版);


③110kV 及以上线路导线悬垂绝缘子串应采用双联串,其中220kV及以上线路导线悬垂绝缘子串条件允许情况下宜采用双挂点。地线悬垂金具串应采用双线夹(结合35kV~500kV交流输电线路装备技术导则2015版);
④导地线悬垂线夹应采用耐磨型金具,防振锤、间隔棒应采用预绞式金具;
⑤耐张线夹在工程投运前应开展X光检测,出具检测报告。

(2)设计方案报告的主要内容

4.2.2 跨越铁路施工方案报告的编写

(1)施工方案报告的主要内容



铁路部门收到以上报告后,将及时组织相关部门,会同设计、施工、监理进行审查;审查通过后,出具审查意见接下来跨越实施方须严格按照该文件的相关要求,有序组织、充分准备,在限定的时间内安全、可靠地组织完成输电线跨越铁路的全部工作。


(2)关于输电线跨越铁路施工需强调的一些问题

跨越电气化铁路架线施工危险因素多(工作面及高空作业多),整个施工阶段都在与时间赛跑,为达到安全有序的目标,过程中须严格按施工方案和作业指导书要求施工、按安全规范要求操作,有效对施工作业现场的安全进行管控,督促每天施工计划均按要求完成,确保整体目标的最终顺利实现。
   图片特别提醒:施工前须充分作好各项准备,技术交底要透彻,现场组织任务要清晰、分工要明确、责任要落实、措施要到位;要合理安排施工工序衔接,能在跨越前完成的必须提前完成,以减小封网跨越期间的施工压力。



05

跨越铁路的五种方式

本文以上案例中输电线跨越铁路采用的“搭钢管跨越架+封网”跨越是一种目前应用最为广泛的跨越方式。实际工程中就跨越方式的选择而言,应根据跨越的高度及宽度、现场地形及周边环境、跨越档杆塔情况、其它相关要求等进行确定。本文重在知识的积累与整理,本处就此一并对输电线跨越铁路的五种方式进行归纳:

方式1:钢管、木杆、毛竹跨越架


该方案为最传统的防护方法,使用最为广泛。该方法直接在被防护物两侧搭建脚手架,然后拉设防护网后进行跨越。

优点: 在搭建时,单个脚手架杆件便于运输,安装简单,可根据需要搭建不同体积的脚手架。

缺点: 搭设速度慢,在脚手架体积大时尤为费时;稳定性及强度不易保证,完全依靠施工工人技术水平;面临极端天气时,无法快速拆除。


方式2:金属格构式跨越架


该方案在跨越物两侧采用金属格构式跨越架作为支撑,用高强度迪尼玛绝缘绳做封网承力绳,用绝缘网(杆)封顶实现跨越。

优点:  支架采用分段装配式设计,可根据工程需要组成不同的高度,设备可以重复使用,经济性较好。

缺点: 跨越架和底座为铰接,仅起到支撑作用,单根跨越架需要增加地锚拉线维持竖立时的稳定性。跨越架搭设场地及拉设地锚线需要占据较大的空间,限制了该类型跨越架在某些工况下的使用。


方式3:杆塔上设置临时横担跨越


该方案在新建的输电杆塔的输电线下方位置架设横担,不再架设专用的跨越架,通过在两个横担之间架设防护索,使得新拉设的输电线路始终在索道和水平防护索的范围内,保证放线施工的安全。

优点: 该方法使用新建输电塔为防护装备的架设基础,实现了无跨越架施工,降低了施工成本;防护网距离输电线路较近,发生落线事故时,防护网所受的冲击小。

缺点: 为了保证防护网与被防护物体有足够的距离,但实践中,输电杆塔通常并不满足相应的高度要求;在档距较大的情况下,防护索长度的增加会使得绳索的张力增大,使得防护网难以施工。


方式4:吊机悬挂临时防护横梁跨越


该方案在铁路跨越点两侧分别设置两台吊机,充分利用铁路部门短暂的天窗期,采用吊机悬挂临时防护横梁,在横梁上封网后进行跨越。



优点: 该方法实现了无跨越架施工,占地面积小、跨越成本低、实施速度快。

缺点: 需具备设置吊机的宽阔场地及交通条件;吊机必须性能良好,吊臂自锁性能稳定,且吊机的操作必须具有高可靠性。

注:本方法源自《防护横梁法在输电线路跨越高速铁路施工中的应用》(施钧良 吴尧成等)一文。


方式5(方案设想):新型安全防护装备进行跨越


西南交通大学硕士论文《铁路跨越安全防护装备关键技术研究》(田宝桢)中提出了一种新型铁路跨越安全防护方案,并设计了一套适用于铁路跨越的安全防护装备,成功取代了现有的危险性高、人工作业量大的脚手架安全防护方案,实现了铁路跨越安全防护作业的自动化和标准化,提高了防护工程的可靠性和安全性。

新型安全防护装备进行跨越:该方案通过在特制的底座支撑运输车辆上设置了一套能自由旋转塔架、起竖升降主塔及副塔的装置,在此基础上封网,最终达到快速实现跨越的目的。

优点: 该系统成功取代了现有的危险性高、人工作业量大的脚手架拉网方案,实现了无跨越架施工,跨越成本低、实施速度快。

缺点: 需具备设置新型安全防护装备的宽阔场地及交通条件;装备的操作必须具有高可靠性;还缺乏广泛的应用经验。


小结:以上五种跨越方式中,方式1(钢管、木杆、毛竹跨越架)应用最为广泛,具有最成熟的应用经验;方式2、方式3在场地和杆塔具备相应条件的情况下,在输电线路工程中也是一种常用的跨越方式;方式4由于吊机可靠性评价等问题,偶有用于输电线路跨越中;方式5是一种新型的安全防护装备跨越方式,随着技术的进步、实践案例的逐步丰富,有望广泛应用于输电线路跨越工程中!


06

结  语

在电网建设工过程中,经常会遇到新建输电线路与既有铁路线路形成交叉需跨越的情况,按照铁路部门的要求,跨越铁路方案须先审批、后实施,由于涉及到铁路交通等重大安全问题,铁路部门对此高度重视,一切从严管控。


本文结合某220kV输电线路跨越铁路的案例,文章在构思时受到了生活中整理收纳术的启发,对输电线跨越铁路的流程进行了逐一梳理、对相关的规程规范规定进行了细致整理、对可能用于输电线跨越铁路的五种方式进行了简单归纳(有些碎碎念的味道),一来可以使笔者的知识水平得到系统化的提升,二来可作为学习整理的“可交付成果”,不但便于查阅,同时也可供各位同仁交流探讨
——作为电力设计师,为不断提高自身专业素养,我们有必要广泛猎取专业知识,但这并不是最终目的;通过学会对繁杂的知识进行归纳整理,这样可以更好地建立起知识之间的联系、形成完备知识体系,最终做到知识的融汇贯通、学以致用。我想,这也许就是实现竹子定律的根基吧


参考的主要标准




 【1】110KV~750KV架空输电线路设计规范(GB 50545-2010);
 【2】110kV~750kV架空输电线路施工及验收规范(GB 50233-2014);
 【3】110kV~750kV架空输电线路施工质量检验及评定规程(DL/T 5168-2016);
 【4】电力建设安全工作规程 第2部分:电力线路(DL 5009.2-2013);
 【5】电力安全工作规程(电力线路部分)(GB 26859-2011);
 【6】跨越电力线路架线施工规程(DL/T 5106-2017);
 【7】输电线路跨越(钻越)高速铁路设计技术导则(Q/GDW 1949-2013);
 【8】架空输电线路运行规程(DL/T 741-2010);
 【9】南方电网输配电线路交叉跨越专项反事故措施(南网生计[2017]22号);
 【10】输配电线路与铁路、一级及以上公路、加油站等交叉跨越(临近)隐患排查要求(云电生[2018]51号);
 【11】云南电网有限责任公司输配电设施迁改管理业务指导书(2019年版)。
 【12】中华人民共和国安全生产法(主席令第13号;2014年版);
 【13】中华人民共和国铁路法(2015年版)
 【14】铁路安全管理条例(国务院令第639号);
 【15】昆明铁路局 地方电力线路跨越铁路线路管理办法(昆铁总[2014]392号);
 【16】铁路技术管理规程(普铁部分)(TG/01-2014);
 【17】普速铁路接触网安全工作规程(TG/GD115-2017);
 【18】铁路线路设计规范(GB 50090-2006);
 【19】昆明局集团公司普速铁路营业线施工安全管理实施细则(昆铁施工[2019]26号);
 【20】昆明局集团公司地方涉铁工程管理办法(昆铁科信[2020]87号);
 【21】其它相关标准及规程、规范。

 ※ 

参考的主要文献




【1】白林杰著.输电线路“三跨”工程建设管理——跨越铁路 公路 输电线路[M].北京:中国电力出版社,2018;

【2】白林杰著.输电线路跨越施工典型方案[M].北京:中国电力出版社,2012;

 【3】某220kV输电线路迁改工程施工图资料及跨越铁路设计、施工方案报告[M].昆明,2021;在此向参编单位及人员一并表示诚挚地谢意图片

【4】施钧良 吴尧成等著 防护横梁法在输电线路跨越高速铁路施工中的应用[J].浙江电力,2014(9):15-18;

【5】田宝桢著 铁路跨越安全防护装备关键技术研究[M].成都: 西南交通大学硕士论文,2018;

【6】金鹏飞 曲畅等著 1000kV特高压输电线路跨越电气化铁路施工技术分析[J].河北电力技术,2018(3):32-35;

【7】靳义奎 杨增明等著 山东环网1000kV特高压线路跨越电气化铁路施工方案设计与实施[J].青海电力,2020(1):62-66;

【8】尹俊松著 ±800kV特高压直流输电线路跨越高铁架线施工技术[J].低碳技术,2016(5):18-19;

【9】余经华著 220kV架空高压输电线路跨越电气化铁路迁改施工方案的探讨[J].新型工业化,2020(7):49-52;

【10】孙强著 750kV线路工程跨越宁西铁路施工方案[J].通信电源技术,2018(11):93-95;

【11】单军著 关于搭设脚手架跨越高铁架线施工方法的探讨[J].第四届全国架空输电线路技术交流研讨会论文集:258-270.

【12】张帆著 特高压交流输电线路跨越铁路施工技术分析[J].计算机工程与应用,2019(55):93-98;

【13】在本文调研过程中,云南电网有限责任公司昆明供电局、中国铁路昆明局集团有限公司、某220kV项目业主及监理、施工等参建单位为笔者提供了宝贵的支持,在此一并表示诚挚地谢意。



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