1 項(xiàng)目背景

張?zhí)辆€江西省建筑陶瓷產(chǎn)業(yè)基地鐵路專用線位于江西省高安市境內(nèi)，專用線由張?zhí)辆€八景站北端咽喉出岔，出岔后利用半徑 600 m 的曲線轉(zhuǎn)向，在DK1 + 800 處進(jìn)入陶瓷基地裝卸站?；罔F路專用線不僅擔(dān)負(fù)著當(dāng)?shù)睾椭苓吿沾善髽I(yè)陶瓷原料、能源、產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)闹卮笕蝿?wù)，而且還肩負(fù)著高安水泥、煤炭、輕質(zhì)碳酸鈣以及高安其他行業(yè)原料和產(chǎn)品的運(yùn)輸任務(wù)，物流量達(dá) 4 500 萬(wàn) t。高安市建筑陶瓷產(chǎn)業(yè)基地是江西省*大的集裝箱吞吐中心，其集裝箱吊裝采用門式起重機(jī)( 又稱龍門吊) ，門式起重機(jī)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)就顯得格外重要，直接關(guān)系到該基地所有集裝箱的流轉(zhuǎn)。上等持續(xù)供電是保證門式起重機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必要條件，傳統(tǒng)的電桿式滑觸線供電方式存在投資大、施工困難、可靠性差、檢修難大、占用場(chǎng)地大，立桿后影響汽車的進(jìn)出等問題，存在安全隱患，如發(fā)生汽車與電桿碰撞事故，后果非常嚴(yán)重，搶修困難大，影響整個(gè)站場(chǎng)的集裝箱流轉(zhuǎn)。如采用安全滑導(dǎo)線供電方式，可相應(yīng)解決上述所遇到的問題?；瑢?dǎo)線是一種新型的移動(dòng)機(jī)械設(shè)備饋電供電系統(tǒng)，可從同一滑導(dǎo)線系統(tǒng)向多個(gè)移動(dòng)機(jī)械設(shè)備輸電，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝維護(hù)方便、運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠。

2 安全滑觸線的優(yōu)化設(shè)計(jì)

原設(shè)計(jì)是采用電桿式安裝滑觸線，需要人工或機(jī)械開挖基坑，吊車進(jìn)行立桿，還需要人員進(jìn)行高空架線等高空作業(yè)，由于本項(xiàng)目施工點(diǎn)處于山口處，地質(zhì)堅(jiān)硬，風(fēng)力強(qiáng)大，雷雨頻繁，這就為電桿式安裝滑觸線帶來(lái)很大困難和很多不安全因素。鑒于此種情況，經(jīng)多次勘察現(xiàn)場(chǎng)，反復(fù)論證，市場(chǎng)調(diào)研，提出更改原設(shè)計(jì)方案，采用安全滑觸線靠近地度面安裝，設(shè)計(jì)院及業(yè)主均無(wú)異議。下面從安全滑觸線的安裝、造價(jià)、維修、安全性、節(jié)能性等 5 個(gè)方面來(lái)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的論述。

2． 1 安全滑觸線的安裝

該工程采用的是單極安全滑觸線，每根長(zhǎng) 6 m，中間用專用接頭連接。采用懸掛式安裝時(shí)，首先根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況選擇角鋼支架，并將其焊接在軌道鋼結(jié)構(gòu)上，保持角鋼支架水平垂直和各角鋼支架的平行。其次，在每一根滑觸線上套上懸掛座和兩端各一個(gè)接頭護(hù)套，其一端裝上一個(gè)鋁接頭。在裝鋁接頭時(shí)，只能將鋁導(dǎo)軌伸進(jìn)接頭的 1 /2 留給另一根導(dǎo)軌連接用。以上工作準(zhǔn)備好后，再將一根一根的滑觸線懸掛在支架上，進(jìn)行全線連接，連接時(shí)必須將每個(gè)接頭的螺絲擰緊。由于安全滑觸線全線長(zhǎng)1 600 m超過 200 m，考慮到熱脹冷縮因素，所以，每200 m 要加裝延伸裝置。*后，在配套的方管上裝上導(dǎo)電器，并將其固定在與滑觸線配合適當(dāng)?shù)奈恢蒙?，保證導(dǎo)電器與滑觸線在同一垂直、水平方向安裝，確保導(dǎo)電器與滑觸線優(yōu)良的接觸能力及較好的追蹤性能。

相比于高柱式安裝，懸掛式安裝簡(jiǎn)單快捷，無(wú)電桿占用有限的空間，方便機(jī)械車輛的頻繁進(jìn)去。

2． 2 安全滑觸線的造價(jià)

本工程需要安裝 1 600 m 滑觸線，采用電桿式安裝時(shí)，需要 80 根 12． 5 m 高的電桿，要產(chǎn)生開挖電桿基坑、租賃吊車、立桿、電桿防護(hù)以及高空架線等機(jī)械和人工費(fèi)用，該部分造價(jià)為 196 萬(wàn)元。優(yōu)化設(shè)計(jì)后采用安全滑觸線懸掛式安裝，需要角鋼、復(fù)合高強(qiáng)輕質(zhì)的玻璃鋼蓋板，產(chǎn)生相對(duì)較少的人工費(fèi)，總造價(jià)為 126 萬(wàn)元，節(jié)省了 35． 7% 的資金，效益顯著。

2． 3 安全滑觸線的維修

為了延長(zhǎng)安全滑觸線的使用壽命，保證其正常運(yùn)行，在投入使用后，要制定各種維修措施，定期維修就是有效的措施之一。由于安全滑觸線裝置是是將多級(jí)母線集合于一根導(dǎo)管之中，組合非常方便，并且其固定支架，連接夾、懸吊裝置，均以通用件供應(yīng)，維修人員無(wú)需高空作業(yè)，而是近地面就可以進(jìn)行裝拆、調(diào)整、維修，既安全又方便。

2． 4 安全滑觸線安全性

安全滑觸線外殼系絕緣性能較高，其防護(hù)等級(jí)可根據(jù)需要達(dá)到 IP13、IP55 級(jí)，能防止雨、雪和冰凍襲擊以及吊物碰撞，能防水、防塵、防止手指觸電。產(chǎn)品附有標(biāo)準(zhǔn) PVC 絕緣護(hù)套和 PPO 中等耐熱絕緣護(hù)套，能適用于各種惡劣環(huán)境條件，其絕緣性能優(yōu)良，對(duì)檢修人員觸及輸電導(dǎo)管外部不會(huì)造成任何傷

害。繼電器在運(yùn)行時(shí)人體及異物接觸不到導(dǎo)軌，杜絕觸電事故，保證使用安全。采用三相四線制，為了安全起見零線安裝在*外側(cè)。并在安全滑觸線上面加蓋復(fù)合高強(qiáng)輕質(zhì)的玻璃鋼蓋板，以免風(fēng)霜雪雨的損壞、機(jī)械設(shè)備的碰撞損壞、發(fā)生人員踩踏等事故。

2． 5 安全滑觸線節(jié)能性

安全滑觸線采用國(guó)際通用導(dǎo)電材料，不僅節(jié)能降耗，而且線路電能損耗低。其采用的復(fù)合鋁合金材料，是一種電流密度高，電阻率低，電壓損耗低的導(dǎo)電體，實(shí)現(xiàn)了以塑代鋼，以塑代銅。設(shè)計(jì)新穎，不需要其他絕緣結(jié)構(gòu)和補(bǔ)償線，安裝在起重機(jī)控制室同側(cè)，安裝材料少和經(jīng)費(fèi)低，其綜合費(fèi)用與鋼質(zhì)祼滑線基本相同。

2． 5． 1 安全滑觸線供電方式

根據(jù)施工實(shí)際情況，我們采用剛性滑觸線，它是一種以復(fù)合鋁合金作為導(dǎo)電材料，敷設(shè)在有絕緣子上的滑觸線。一般是根據(jù)載流量的大小將復(fù)合鋁合金嵌裝在輕軌上或?qū)闲豌~線用鋼制夾板夾緊，然后固定在絕緣子上。剛性滑觸線的載流量和導(dǎo)電體的載面積都比較大，其導(dǎo)電體的載面積一般為 70 ～ 540 mm2，額定電流為 300 ～ 1 850 A，*高溫度為 95 ℃，具有良好的耐觸性，即使在惡劣的條件下使用，其性能也不會(huì)降低，能保證有較長(zhǎng)的使用壽命，且具有很高的機(jī)械強(qiáng)度，不會(huì)變形和彎曲，也不易出現(xiàn)斷線等現(xiàn)象。尤其是對(duì)一些大容量起重機(jī)和高溫多塵場(chǎng)所更為適用，其電壓也可提高到3 kV。對(duì)于電壓等級(jí)為 380 V 的起重機(jī)械，如果負(fù)載電流很大，超過剛性滑觸線線路電壓降允許值，這時(shí)可以在剛性滑觸線上添加 2 根不同相序的輔助線，就可以降低其阻抗值，使線路電壓降減小到允許范圍內(nèi)。

2． 5． 2 計(jì)算滑觸線電壓降

先計(jì)算出設(shè)備額定電流，初步選定滑觸線。然后再計(jì)算出設(shè)備啟動(dòng)電流峰值 I，再校驗(yàn)滑觸線的電壓降( 見圖 1) 。

電壓降的計(jì)算:

D = L /4

△U = 槡3 × I × Z × D

△U% = △U/U額 × 100%

式中，I 為*大電流 ( A) ; Z 為滑觸線導(dǎo)體的電抗( Ω/km) ; L 為滑觸線計(jì)算長(zhǎng)度( Ω/km) ; D 為供電點(diǎn)與取電點(diǎn)之間的距離( m) ; △U 為吊車一端滑觸線壓降( V) ; U額 為供電電源電壓( 380 V) 。滑線末端的壓降不超過電源的 8% 即可滿足設(shè)計(jì)要求。

只有當(dāng)電壓降滿足要求，才能*后選定滑觸線。選擇滑線側(cè)滑方式，便于減小相間距，節(jié)約空間，減小阻抗，節(jié)約支架材料。在施工中，根據(jù)實(shí)際需要采用多點(diǎn)供電，大大降低了安全滑觸線的電壓損耗。

3 結(jié)束語(yǔ)

將電桿式安裝改為懸掛式安裝，不但安裝簡(jiǎn)單、安全、快捷、經(jīng)濟(jì)，而且在投入使用后，因電壓損耗降低而節(jié)能，因供電安全可靠、運(yùn)行平穩(wěn)、維修方便而降低故障率，進(jìn)而保證作業(yè)時(shí)間。