1 項目背景

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 處進入陶瓷基地裝卸站?；罔F路專用線不僅擔(dān)負著當(dāng)?shù)睾椭苓吿沾善髽I(yè)陶瓷原料、能源、產(chǎn)品運輸?shù)闹卮笕蝿?wù)，而且還肩負著高安水泥、煤炭、輕質(zhì)碳酸鈣以及高安其他行業(yè)原料和產(chǎn)品的運輸任務(wù)，物流量達 4 500 萬 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( 又稱龍門吊) ，門式起重機是否正常運轉(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正常運轉(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、占用場地大，立桿后影響汽車的進出等問題，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，影響整個站場的集裝箱流轉(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機械設(shè)備饋電供電系統(tǒng)，可從同一滑導(dǎo)線系統(tǒng)向多個移動機械設(shè)備輸電，結(jié)構(gòu)簡單、安裝維護方便、運行穩(wěn)定、安全可靠。

2 安全滑觸線的優(yōu)化設(shè)計

原設(shè)計是采用電桿式安裝滑觸線，需要人工或機械開挖基坑，吊車進行立桿，還需要人員進行高空架線等高空作業(yè)，由于本項目施工點處于山口處，地質(zhì)堅硬，風(fēng)力強大，雷雨頻繁，這就為電桿式安裝滑觸線帶來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，反復(fù)論證，市場調(diào)研，提出更改原設(shè)計方案，采用安全滑觸線靠近地度面安裝，設(shè)計院及業(yè)主均無異議。下面從安全滑觸線的安裝、造價、維修、安全性、節(jié)能性等 5 個方面來進行優(yōu)化設(shè)計的論述。

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 6 m，中間用專用接頭連接。采用懸掛式安裝時，首先根據(jù)施工現(xiàn)場情況選擇角鋼支架，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接頭護套，其一端裝上一個鋁接頭。在裝鋁接頭時，只能將鋁導(dǎo)軌伸進接頭的 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，進行全線連接，連接時必須將每個接頭的螺絲擰緊。由于安全滑觸線全線長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，懸掛式安裝簡單快捷，無電桿占用有限的空間，方便機械車輛的頻繁進去。

2． 2 安全滑觸線的造價

本工程需要安裝 1 600 m 滑觸線，采用電桿式安裝時，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、電桿防護以及高空架線等機械和人工費用，該部分造價為 196 萬元。優(yōu)化設(shè)計后采用安全滑觸線懸掛式安裝，需要角鋼、復(fù)合高強輕質(zhì)的玻璃鋼蓋板，產(chǎn)生相對較少的人工費，總造價為 126 萬元，節(jié)省了 35． 7% 的資金，效益顯著。

2． 3 安全滑觸線的維修

為了延長安全滑觸線的使用壽命，保證其正常運行，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)，維修人員無需高空作業(yè)，而是近地面就可以進行裝拆、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，其防護等級可根據(jù)需要達到 IP13、IP55 級，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 絕緣護套和 PPO 中等耐熱絕緣護套，能適用于各種惡劣環(huán)境條件，其絕緣性能優(yōu)良，對檢修人員觸及輸電導(dǎo)管外部不會造成任何傷

害。繼電器在運行時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)合高強輕質(zhì)的玻璃鋼蓋板，以免風(fēng)霜雪雨的損壞、機械設(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，實現(xiàn)了以塑代鋼，以塑代銅。設(shè)計新穎，不需要其他絕緣結(jié)構(gòu)和補償線，安裝在起重機控制室同側(cè)，安裝材料少和經(jīng)費低，其綜合費用與鋼質(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，其性能也不會降低，能保證有較長的使用壽命，且具有很高的機械強度，不會變形和彎曲，也不易出現(xiàn)斷線等現(xiàn)象。尤其是對一些大容量起重機和高溫多塵場所更為適用，其電壓也可提高到3 kV。對于電壓等級為 380 V 的起重機械，如果負載電流很大，超過剛性滑觸線線路電壓降允許值，這時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 計算滑觸線電壓降

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

電壓降的計算:

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 為滑觸線計算長度( Ω/km) ; D 為供電點與取電點之間的距離( 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)實際需要采用多點供電，大大降低了安全滑觸線的電壓損耗。

3 結(jié)束語

將電桿式安裝改為懸掛式安裝，不但安裝簡單、安全、快捷、經(jīng)濟，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、運行平穩(wěn)、維修方便而降低故障率，進而保證作業(yè)時間。