城軌供電系統環網電纜敷設及電纜支架制安設計

張艷華

（深圳市市政設計研究院有限公司，廣東深圳 518026）

城軌供電系統環網電纜敷設及電纜支架制安設計

張艷華

（深圳市市政設計研究院有限公司，廣東深圳 518026）

針對深圳市軌道交通三期工程 7 號、11號線的環網電纜敷設及在工程中常見的問題進行闡述分析，分別對車站和不同類型隧道斷面的電纜敷設進行分析并給出相應的斷面示意圖；簡要介紹電纜支架制安的方法，希望對后續工程的設計和施工起到一定的參考作用。

地鐵供電；供電系統；環網電纜；電纜敷設；電纜支架制安；設計

0 引言

城市軌道交通供電系統是為城市軌道交通運營提供所需電能的系統，不僅為城市軌道交通電動列車提供牽引電能，而且為城市軌道交通運營服務的其他設施提供電能，如照明、通風空調、給排水、通信、信號、綜合監控、自動扶梯等［1］。

城市軌道交通系統需要從主變電所或城市電網取得外部電源，外部電源方案有集中式、分散式、混合式3 種供電方式［2］。目前城市軌道交通中應用較多的為集中式供電方式，集中式供電方式相對獨立，自成系統，便于運營管理；該供電方式由專門設置的主變電所集中為牽引變電所、降壓變電所供電，經過環網電纜將電能送至地鐵全線各個車站。

現結合深圳地鐵 7 號、11 號線工程對環網電纜敷設及敷設過程中遇到的問題進行簡單的分析。

1 環網電纜工程敷設特點

城市軌道交通供電系統 35 kV 中壓環網電纜主要包括 35 kV 進出線電纜以及車站、車場、區間風井變電所的 35 kV 聯絡電纜。根據敷設位置的不同，環網電纜工程分為區間環網電纜敷設和所內、所外電纜敷設，整個敷設線路會穿越地下段（包括施工豎井、聯絡通道、人防門）、高架段、區間渡線、岔線及站臺板下等［3］；深圳地鐵 11 號線各變電所車站范圍內的所外電纜敷設在車站站臺板外下方的側墻上，所內電纜敷設在電纜夾層內，不涉及到敷設電纜路徑遇到電扶梯基坑、集水坑等設施。因此，在環網電纜設計的過程中需根據不同地段的特殊性制定不同的電纜敷設方式。

2 環網電纜敷設分析

2.1 車站

地鐵車站主要有 2 種形式：島式車站和側式車站。深圳地鐵 11 號線地鐵車站全部為島式車站，7 號線地鐵車站有島式車站和側式車站。

島式車站的變電所通常設置在車站站臺層的一端，如圖1 所示，變電所位置應滿足靠近負荷中心，便于電纜敷設及設備運輸等要求［4］。2 路環網電纜分別沿上、下行區間隧道引入站臺板下電纜夾層，然后從電纜夾層出來進入站臺板外沿下，環網電纜沿站臺板外敷設，通過整個車站進入區間隧道。

側式車站的變電所設置在左線站臺層或右線站臺層，如圖2 所示，變電所所在站臺層及端頭的位置視負荷集中情況而定［4］，電纜豎井的位置隨變電所位置的變化而變化，以滿足電纜敷設要求。

下面以某側式車站為例，對側式車站環網電纜敷設方式進行簡單的描述。

左線環網電纜（進線）從區間隧道進入車站，通過預埋的過軌電纜管進入站臺板外沿下，電纜沿站臺板外沿下敷設進至該站的變電所電纜夾層，作為該變電所的進線電源。右線環網電纜（進線）從區間隧道進入車站，沿車站站臺板外沿下敷設至電纜井端頭處，進入電纜夾層，沿電纜井敷設至左線站臺的變電所，作為該變電所的另一回進線電源。

左線環網電纜（出線電源）從電纜夾層處至站臺板外沿下，然后穿過預埋管進入區間，右線環網電纜由變電所出線沿電纜井至右線站臺板下，繼而進入區間。

2.2 區間

區間隧道內環網電纜通常按照敷設在列車行車方向左側的原則進行敷設，地鐵區間隧道類型多樣，在施工過程中還會根據具體的隧道斷面型式以及環網電纜的敷設路徑進行調整［5］。地鐵線路常見的區間有地下段、路基段、高架段。深圳地鐵 11 號線區間有地下段、路基段、高架段，7 號線區間均為地下段。

2.2.1 地下段

地下區間隧道類型有單洞單線和單洞雙線 2 種型式，按隧道斷面型式的不同又可以分為圓形隧道、馬蹄形隧道、矩形隧道。

圖1 島式車站電纜敷設示意圖

圖2 側式車站電纜敷設示意圖

圖3 單洞單線圓形隧道電纜敷設示意圖

圖4 單洞單線馬蹄形隧道電纜敷設示意圖

由于在區間新設置了疏散平臺，深圳地鐵 11 號線環網電纜敷設與深圳地鐵一、二期環網電纜敷設稍有不同，各種隧道類型的環網電纜敷設示意圖如圖3～圖7 所示，其中圖3～圖5 為單洞單線型式的隧道斷面示意圖，圖6～圖7 為單洞雙線型式的隧道斷面示意圖，圖6 中環網電纜、控制保護電纜、動力照明電纜均敷設在疏散平臺下方的電纜支架上，圖7 為渡線處電纜敷設方式，環網電纜、控制保護電纜、動力照明電纜均使用吊架敷設，吊架固定于隧道頂部，并滿足限界要求。

2.2.2 路基段

路基段的環網電纜敷設于電纜槽內，電纜槽設置于疏散平臺下方的道床上，電纜槽底部與軌面齊平，電纜槽大小由敷設電纜規格、數量及電纜散熱需求共同確定，并滿足限界要求，其電纜敷設示意圖如圖8 所示。

2.2.3 高架段

高架區間的環網電纜敷設于電纜槽內，電纜槽設置于橋梁上，電纜槽大小根據敷設電纜規格、數量及電纜散熱需求共同確定，并滿足限界要求，電纜敷設示意圖如圖9～圖10 所示。

3 電纜支架制安設計

電纜支架包括區間用電纜支架和站內（設備電纜夾層及站臺板外沿下）用電纜支架。

區間用電纜支架的規格型號是根據限界專業所提供的建筑限界圖及供電專業所敷設電纜數量綜合考慮設計確定。

3.1 疏散平臺支墩與電纜支架分開用

疏散平臺下方 35 kV 用環網電纜支架的設計原則是支架立柱底部與軌面齊平，疏散平臺上方動力照明及控制電纜用電纜支架的設計原則是立柱底部距疏散平臺 2.2 m 左右（位于照明燈的上方），立柱的彎曲弧度以與隧道壁吻合緊貼為準，托臂長度受建筑限界圖的影響，以不侵限為準，托臂層數視托臂長度以及敷設電纜數量、電纜回路數確定，一般情況下，應適當預留 1 層托臂。

3.2 疏散平臺支墩兼做電纜支架

圖5 單洞單線矩形隧道電纜敷設示意圖

圖6 單洞雙線矩形隧道電纜敷設示意圖

圖7 單洞雙線矩形隧道渡線處電纜敷設示意圖

圖8 路基段電纜敷設示意圖

若疏散平臺支墩兼做電纜支架，這樣可以節約成本，整體也較美觀，只需供電專業給相應專業提交電纜支架所需托臂數及電纜支架安裝間距要求即可。疏散平臺上方電纜支架設計原則同“疏散平臺支墩與電纜支架分開用”電纜支架設計原則相同。

圖9 高架段電纜敷設示意圖（雙線橋）

圖10 高架段電纜敷設示意圖（單線橋）

3.3 特殊情況下電纜支架的處理

由于設計時專業間配合考慮不周或者施工誤差等因素，在實際施工過程中會出現電纜支架隧道侵限情況，為滿足限界要求，需對隧道內部分疏散平臺及電纜支架進行調整，取消疏散平臺或縮短電纜支架托臂或縮短電纜支架托臂的同時增加電纜托臂層數，以滿足電纜敷設、行車安全及設備安裝要求，解決支架侵限問題；但取消侵限段疏散平臺的處理方法，不適合疏散平臺支墩兼做電纜支架使用的情況。

實際工程中，選擇疏散平臺支墩與電纜支架分開考慮還是疏散平臺支墩兼做電纜支架需視工程情況而定。

4 結論

本文主要對深圳市軌道交通 7 號、11 號線工程環網電纜敷設及實際的車站、區間電纜敷設進行分析，列舉了電纜沿車站站臺板外沿下方及區間不同隧道型式斷面的敷設方式；并對疏散平臺下方單獨設置電纜支架、電纜支架與疏散平臺支墩共用 2 種情況的電纜支架的制安進行了分析，并給出特殊情況下電纜支架的制安處理方法，希望對城市軌道交通的設計和施工起到一定的參考作用。

［1］ 李學武.城市軌道交通供變電技術［M］.北京：中國鐵道出版社，2013.

［2］ 于松偉，楊興山，韓連祥，等.城市軌道交通供電系統設計原理與應用［M］.四川成都：西南交通大學出版社，2008.

［3］ 余紅梅，陳剛，于紀利.城市軌道交通供電系統35 kV環網電纜敷設工程施工方案［J］.城市軌道交通研究，2012（7）：49-51，57.

［4］ GB 50157-2013 地鐵設計規范［S］.北京：中國建筑工業出版社，2014.

［5］ GB 50217-2007 電力工程電纜設計規范［S］.北京：中國計劃出版社，2007.

責任編輯 冒一平

Design of Cable Laying and Cable Rack for Transit Power Supply System

Zhang Yanhua

In view of the analysis of the common engineering problems in the ring network cable laying works for the project III of Shenzhen line 7 and line 11， the paper makes an analysis on cable laying works in the station and the different types of tunnel section respectively and gives the corresponding profi le diagrams.It also makes a brief introduction of cable rack manufacturing and installation methods.It is expected to play a certain reference role for the future engineering design and construction.

metro power supply， power supply system，cable of ring network， cable laying， cable rack manufacturing and installation， design

U231.8

張艷華（1983—），女，工程師

2016-02-29