地鐵13號線區間照明更新改造工程實施技術對策書

朱子晨

摘 要：為進一步加強工程技術質量管控，給工程實施提供技術支持，從而出臺一系列關鍵性解決方案，明確各項技術和安全管控要求，特此為北京地鐵13號線區間照明更新改造制定本對策書。

關鍵詞：系統設備現狀；設備；材料技術對策

中圖分類號：U231 文獻標識碼：A

一、地鐵13號線區間照明系統背景和現狀

1.地鐵13號線區間照明配電系統情況簡介

北京地鐵13號線共有15個區間，區間照明配電由車站或區間變電所提供電源。（7個區間變電所：西直門-大鐘寺區間學院南路變電所、五道口-上地區間清上變電所、西二旗-龍澤區間西回變電所、霍營-立水橋區間建材城變電所、北苑-望京西區間北來變電所、北苑-望京西區間來廣營變電所、望京西-芍藥居區間北四環變電所）

車站或區間變電所向相鄰兩個區間各配送4路配電電纜，即單區間上行兩路、下行兩路。車站端頭配電間內設置區間照明電控箱，每路區間照明燈桿由BAS系統控制開啟。電纜采用沿電纜托架、防盜線槽或穿管直埋的敷設方式。

區間照明燈桿高近6.1m，單側燈桿間距25m，對側交叉布置，上下行合計2520個。區間照明燈桿采用高壓鈉燈光源，光源功率70W。

單路電纜接線采用跨接方式，即四芯電纜直接進出照明燈桿接線盒，且隔一個燈桿接線一次，單段電纜不超過70m。單燈配電引取單相電源，三相按順序均勻分配每根燈桿。

2.系統設備現狀及主要問題

（1）地鐵13號線區間照明系統自2003年開通以來，由于線路電纜遭偷盜后修補已有多處電纜接頭，長期使用受使用環境影響，電纜絕緣值已下降嚴重（只有不到10Ω），多處區間電源無法正常合閘送電，導致部分區段照明功能失效。

（2）部分燈桿的導線和端子排也出現老化、燒毀現象，照明設備不能正常使用。

（3）燈具內光源、鎮流器、觸發器、電容屬易損耗品，故障較多。

（4）區間燈桿燈具安裝高度過高，無法維修；利用區間檢修車維修效率極低。

（5）燈桿基礎螺栓需要緊固（松動曾經出現在橋區部位）；燈桿彎脖段與底座在4m高度采用插接、8根螺栓頂固，曾經出現松動導致彎脖擺動的現象。

面對以上現狀及問題，需制定13號線區間照明更新改造的設備、材料、施工過程以及現場管理專項技術對策，有針對性的解決改造工程中遇到的難點和問題，降低實施風險。

二、設備、材料技術對策

1.照明燈具

原燈桿燈頭拆除，全部進行更新，根據歷年運營經驗，為避免因燈具外殼脫落等因素造成的安全隱患，對新換燈具做出以下對策和要求：

（1）燈具后蓋與本體連接附件采用金屬合頁式，既做到固定連接，打開后又能起到支撐作用。

（2）燈具與燈桿連接處有自帶金屬螺栓作為頂絲，另加抱卡固定件鎖死。

（3）燈具開口處四周設置可靠耐用的硅膠密封圈。

（4）燈具內部連接線進行嚴格綁扎，以免觸碰帶電端子引起電氣危害。

2.鎮流器

在改造前的照明系統中，隨照明運行一段時間，燈具內鎮流器發熱燒蝕，露出內部導體與燈具金屬外殼對地短路，造成照明回路開關跳閘。此類問題占故障原因的絕大多數。由于一組燈具內的故障導致上口開關跳閘，此配電回路內的所有照明將隨之熄滅。另外，一些原整流器金屬底板鍍層消失，有磨搓痕跡。分析可能由于震動原因造成鎮流器固定螺栓松動，鎮流器與金屬底板頻繁摩擦，導致鎮流器絕緣外皮損壞。

本次整改中將更換燈具中鎮流器規格，型號為NG70ZNT，替代原鎮流器（型號NG70ZNTJ），其主要區別為額定最高工作溫度，原鎮流器為Tw110，更換后的鎮流器為Tw130，提高了鎮流器繞組耐壓溫度，因此有效降低了鎮流器的故障幾率。

3.光源

由于13號線區間正線多區段處于高架橋位置，地鐵列車經過會產生震動，燈具內元器件隨之共振。燈具內光源采用螺口連接，極易引起光源松動現象，長期震動光源將順螺口脫落至燈具內，導致照明熄滅。為避免此類情況出現，采用如下對策：

（1）燈座其內部結構應額外增加卡扣固定光源。

（2）增長燈座尺寸，以減小光源整體力臂，可以有效降低光源脫落的力度。

（3）針對部分單燈光源極易脫落的高架橋區段，在光源與燈座之間采用打膠處理方式，以此作為加固措施。

4.燈桿電纜接線箱

針對解決電纜接線端子老化和電纜進出燈桿問題，增設燈桿電纜接線箱。為避免接線箱脫落，加強接線箱與既有燈桿結構的咬合度，制定技術對策：

（1）接線箱厚度不低于1.5mm。

（2）接線箱在燈桿原有端子蓋上使用螺栓或平頭螺絲固定，并在異側備母、點漆，前后配有減震彈墊和墊片。

（3）端子蓋手工開長方孔，留出端子安裝和檢修空間。將接線箱與端子蓋合為一體，固定于原燈桿上。

（4）接線箱蓋螺栓與箱體固定位置處加厚并焊接螺母。

（5）箱體預留電纜孔做軟連接膠皮設置，與線管鎖頭能夠牢固連接。電纜線管連接時，內口使用防火泥進行箱內封堵，外口配有密封膠填平空隙。

（6）箱體底部設置通絲作為接地極，與接地導線相連，并與箱門接地極相連。

13號線區間內既有個別電纜橋架遮擋接線箱安裝位置，新增接線箱可以根據現場燈桿實際情況上下左右錯位安裝，躲避既有橋架位置，不對區間內既有設備設施進行拆改。

三、施工過程技術對策

1.燈具更換安裝

地鐵13號線全線2520組燈桿，最高點6.5m，根據不同區段，燈具距軌面約5m～6m，普通檢修工具在13號線區間無法滿足安全要求，不能完成檢修工作，登高作業風險難度極大。為此，設置燈具更換對策方案：

設置專項軌道手推車，為避免碰撞洞內各種設施，車輛制作為長1.55m、寬0.9m，不超出車輛限界。小推車金屬車輪可在鋼軌上手推運行，車上配有剎車裝置進行制動和防滑動處理。手推車配備快裝型腳手架，組裝后可在4m位置設置操作平臺，進行燈具更換和安裝作業。

2.既有電纜絕緣情況

在工程實施階段，以設計圖紙為依據更換照明電纜。每段既有電纜均摘下，遙測絕緣，以確保每一路照明電源的可靠。

在設計圖紙工作量之外，提出既有電力電纜絕緣遙測值以10MΩ為標準，10MΩ以上為合格；1MΩ～10MΩ試送電測試，列為重點觀察對象；1MΩ絕緣數值以下或測試回路不通的既有電纜進行更換，并匯總統計設計圖紙外的工作量。

最后，將既有13號線區間照明電纜不規則分布的配電情況，在此次工程中統一按照同側兩組電源回路交叉分配，每一回路電纜接線時都按照A、B、C三相順序接引燈線，均勻分配三相電源。

3.規劃新電纜路徑技術對策

（1）新敷設電纜沿支架敷設，現場不具備條件的情況，在地面上使用螺栓固定支架，電纜穿鋼管沿支架敷設。

（2）有托架的區段采用沿電纜托架敷設方式，沒有托架的情況（地面碎石道床區段）采用在護坡外地面埋設水泥支墩，電纜穿SC50鋼管沿混凝土支墩明敷設方式。混凝土支墩采用梯形結構。

（3）六棱磚護坡雜草處無法安裝管卡，采用鐵釬埋設，混凝土筑牢，線管沿鐵釬敷設的方式。

（4）電纜穿管沿支墩敷設時，每個轉彎處升級增大接線盒尺寸，在接線盒里預留電纜余量。

（5）在電纜敷設轉彎處，設置兩處水泥支墩或者兩處線管支點，以便平衡線管受力。

4.螺栓緊固

針對燈桿彎脖處螺栓緊固工作，緊固結果無法驗證，使用帶止退功能的棘輪力矩扳手，設定數值，力度到位后有齒輪響動。以此，可以提醒施工人員和監管配合人員螺栓緊固工作的完成。

結語

在軌道交通行業，類似13號線區間照明系統的設備、設施眾多，在地鐵區間各專業系統改造中，工程實施難點和風險也非常普遍并具備相似的特點。技術對策書完善了地鐵區間系統改造一系列關鍵性解決方案，在進一步加強工程技術和安全管理的同時，提供了依據性較強的參考和實施方面的范本，具有推廣的意義和價值。

參考文獻

[1] GB/T 16275—2008，城市軌道交通照明[S].