地鐵平行換乘站低壓配電設(shè)計(jì)方法

邵明瑞

（中鐵第六勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，天津 300000）

1 引言

目前，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有平行換乘地鐵車站低壓配電設(shè)計(jì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，因此，每次換乘車站低壓配電設(shè)計(jì)時(shí)都需要花大量成本進(jìn)行方案的可行性研究。本文以某換乘地鐵項(xiàng)目為例，提出了低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，希望可以為相似工程提供借鑒和參考，進(jìn)而全面提升換乘車站的設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。

2 工程概況

本項(xiàng)目為地鐵和機(jī)場(chǎng)快線的換乘車站，站長(zhǎng)276.3m，寬13.6m，站臺(tái)層寬43.5m。該車站動(dòng)力照明系統(tǒng)具體有：防火分區(qū)、專業(yè)設(shè)備配電與控制、接地以及過(guò)電壓保護(hù)、防雷等，其結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

3 低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)規(guī)模

該換乘車站需要設(shè)置1 座站臺(tái)降壓變電所，1 座跟隨式降壓變電所，6 間配電室，3 間通風(fēng)空調(diào)電控室（其中，2 間設(shè)置在站廳左端，1 間設(shè)置在站廳右端），還要在每一間照明配電室設(shè)置應(yīng)急照明電源裝置。該換乘車站低壓系統(tǒng)還包括50 面通風(fēng)空調(diào)電控柜、6套應(yīng)急照明電源裝置、配電電纜、導(dǎo)線、橋架等。經(jīng)計(jì)算，整個(gè)換乘車站的總負(fù)荷為5 268kW。

3.2 與各專業(yè)接口

3.2.1 配電接口

低壓配電接口一般設(shè)置在用電設(shè)備接線端子處，主要為通信、綜合監(jiān)控、通風(fēng)空調(diào)、廣告照明等提供電源供給服務(wù)【1】。

3.2.2 接地接口

一般設(shè)置在各個(gè)強(qiáng)、弱電接地母排下口。

3.2.3 控制接口

設(shè)置控制接口主要是為了在控制箱界面對(duì)換乘車站內(nèi)部的空調(diào)設(shè)備進(jìn)行控制。

3.3 供配電系統(tǒng)設(shè)置

圖1 地鐵平行換乘站防火分區(qū)示意圖

在換乘車站站臺(tái)層的左端設(shè)置牽引變電所和牽引降壓混合變電所，右端設(shè)置跟隨式降壓變電所。換乘車站左端照明系統(tǒng)的電源由牽引降壓混合變電所低壓柜進(jìn)行供電，換乘車站右端照明系統(tǒng)的電源都由跟隨式降壓混合變電所低壓柜進(jìn)行供電。整個(gè)車站一共需要設(shè)置6 間照明配電室，站廳層左、右端各需要設(shè)置1 間，站臺(tái)層左、右端需要各設(shè)置1 間；另外，還要在站廳層左、右端各設(shè)置1 間專用通風(fēng)空調(diào)電控室，2 間電控室線路共用。

3.4 負(fù)荷劃分

除了照明負(fù)荷，該換乘車站還要設(shè)置專門(mén)的通信、廣告、信號(hào)、站臺(tái)門(mén)等專業(yè)，均需要配電。不管是照明系統(tǒng)，還是小動(dòng)力設(shè)施配電系統(tǒng)，都要納入地鐵工程建設(shè)設(shè)計(jì)中。

3.5 防火分區(qū)與切非

本換乘車站的設(shè)備區(qū)規(guī)模較大，防火分區(qū)較為復(fù)雜，在同一側(cè)，設(shè)備用房防火分區(qū)的面積小于非消防電源配電回路所管轄區(qū)域，所以，在切除非消防電源時(shí)，應(yīng)該根據(jù)配電回路所管轄區(qū)域的實(shí)際情況進(jìn)行。比如，如果第九防火分區(qū)出現(xiàn)火災(zāi)，可以對(duì)第六、七、八防火分區(qū)進(jìn)行非消防電源的切除。

分析車站公共區(qū)域是否只切除火災(zāi)所在防火分區(qū)。當(dāng)前的車站設(shè)計(jì)方案是：針對(duì)每一個(gè)防火分區(qū)設(shè)置2 個(gè)公共區(qū)照明配電箱交叉配電。

注意明確FASBAS（防火報(bào)警系統(tǒng)）專業(yè)范圍。換乘車站第一防火分區(qū)主要包含3 個(gè)結(jié)構(gòu)：快線站臺(tái)層、站廳層以及7 號(hào)線站臺(tái)層，如果其中一個(gè)結(jié)構(gòu)或者區(qū)域出現(xiàn)火災(zāi)，F(xiàn)ASBAS 專業(yè)需要對(duì)其他2 個(gè)區(qū)域的照明總箱出線進(jìn)行切除非消防電源操作。

在站臺(tái)層換乘通道端頭設(shè)置防火卷簾，通過(guò)FASBAS 專業(yè)控制分線對(duì)火災(zāi)進(jìn)行控制，根據(jù)防火卷簾的下落情況確定疏散方向。

機(jī)場(chǎng)快線需要設(shè)置疏散指示系統(tǒng)和消防應(yīng)急照明系統(tǒng)，地鐵線路不設(shè)置該系統(tǒng)，需要判斷快線區(qū)間照明與應(yīng)急能否直接由相鄰車站進(jìn)行配電。

4 基于設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)對(duì)地鐵平行換乘站的思考

4.1 設(shè)備管線集中處的管線綜合設(shè)計(jì)

利用先進(jìn)的BIM 軟件平臺(tái)搭建模型，可以解決換乘車站設(shè)備密度較集中、管線鋪設(shè)難度較大等難題【2】。本車站屬于平行換乘車站，相交的2 條地鐵線的系統(tǒng)設(shè)備基本都設(shè)置在站廳層A 端，車站公共區(qū)域面積較大，照明以及小動(dòng)力設(shè)備數(shù)量較多，需要設(shè)置的配電回路的數(shù)量也較多；不同專業(yè)的管線分布情況較為復(fù)雜，公共區(qū)域管線鋪設(shè)的空間又相對(duì)有限，因此，需要在設(shè)備走廊的上方設(shè)置吊頂。管線方案受多種因素的限制完成難度較大，因此，在低壓配電專業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)用軟件建立三維模型，優(yōu)化配電路徑；以滿足配電專業(yè)基礎(chǔ)要求為前提，充分利用每一處可利用空間，做好配電管線的分流工作，確保更有效地完成設(shè)計(jì)方案。

4.2 平行換乘站各設(shè)備系統(tǒng)的配電、接地設(shè)計(jì)

低壓配電設(shè)計(jì)人員應(yīng)綜合考慮電源配置情況、運(yùn)營(yíng)管理模式以及電源建設(shè)開(kāi)通時(shí)序等多方因素，確定最佳的低壓配電模式【3】。綜合考慮通風(fēng)空調(diào)負(fù)荷分布情況，分別在站廳左右兩端設(shè)置2 線自用和2 線合用的環(huán)控電控室，環(huán)控電控室按照2 線予以區(qū)分。該站還設(shè)置了信號(hào)、通信、監(jiān)控以及報(bào)警等設(shè)備。在設(shè)置這些設(shè)備的動(dòng)力配電情況時(shí)，注意根據(jù)相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。不同監(jiān)控專業(yè)之間不僅存在數(shù)據(jù)連接，還存在功能連接，但從低壓配電角度來(lái)說(shuō)，只需要對(duì)其進(jìn)行配電即可。整個(gè)換乘車站的接地系統(tǒng)是按照地鐵線路的要求完成設(shè)計(jì)的，各設(shè)備系統(tǒng)以接地的方式納入整個(gè)換乘車站的接地系統(tǒng)中。在設(shè)計(jì)換乘車站的配電方案過(guò)程中，必須綜合考慮電源情況、運(yùn)營(yíng)要求以及建設(shè)周期等因素。通常情況下，以先投運(yùn)的1 條線為主，第2 條因只負(fù)責(zé)設(shè)備系統(tǒng)的維護(hù)和運(yùn)營(yíng)，所以接口方式應(yīng)盡量簡(jiǎn)潔，以便車站的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)。劃分配電界面時(shí)，注意必須確保和運(yùn)營(yíng)界面的劃分保持一致，對(duì)先投入運(yùn)營(yíng)的線路進(jìn)行配電，注意預(yù)留好第2 條線路的施工條件，然后按設(shè)計(jì)符合情況以及具體要求對(duì)其進(jìn)行配電。在綜合考慮車站具體建筑情況的條件下，換乘車站的照明配電室和低壓開(kāi)關(guān)柜室均設(shè)置全站設(shè)備配電。需注意的是，一般不為某條線單獨(dú)設(shè)置低壓配電房，但如果條件允許，應(yīng)分開(kāi)設(shè)置環(huán)控電控室。

4.3 其他設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)

換乘車站公共面積較大，人流量也較大，必須準(zhǔn)備充足的站廳小負(fù)荷配電回路，并且注意預(yù)留好備用容量。在換乘車站內(nèi)部，叉線區(qū)的設(shè)備數(shù)量較多，所以需要設(shè)置隧道風(fēng)機(jī)設(shè)備房。機(jī)房前期建設(shè)時(shí)，需要和土建、軌道等專業(yè)相互配合，注意梳理好軌行區(qū)的負(fù)荷，以合理考慮配電路徑為前提，提前預(yù)留好管道鋪設(shè)的條件和基礎(chǔ)。地鐵車站建設(shè)屬于百年工程，施工時(shí)必須做好前瞻性的考慮，適當(dāng)?shù)囟囝A(yù)埋一些過(guò)軌穿線管。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文對(duì)平行換乘地鐵車站的低壓配電設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析和介紹。在設(shè)計(jì)大空間站廳照明系統(tǒng)時(shí)，注意考慮光環(huán)境，確保照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)既可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求，又可以達(dá)到節(jié)能環(huán)保要求。另外，對(duì)車站進(jìn)行配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意綜合考慮車站實(shí)際負(fù)荷、電源情況以及車站的運(yùn)營(yíng)時(shí)序等多種因素。