鐵路客運(yùn)站房電力設(shè)計(jì)要點(diǎn)研究

董思楠

(中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司東北分院，黑龍江哈爾濱，150000)

0 引言

鐵路是我國交通中非常重要的一部分，近年來隨著社會的發(fā)展，人們的出行次數(shù)不斷增加，鐵路在方便人民出行，促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著十分重要的作用，也因?yàn)榇祟愒?，鐵路部門在硬件上不斷強(qiáng)化基礎(chǔ)設(shè)施，在軟件上不斷提高自身服務(wù)水平，已經(jīng)成為了目前人們出行的第一選擇。鐵路客運(yùn)站房是鐵路組成中不可或缺的一部分，其對于電力的合理性以及可靠性都有很高的要求，本文將從各個(gè)方面來論述這一問題。

1 鐵路客運(yùn)站電力設(shè)計(jì)的思路

鐵路客運(yùn)站房隸屬于鐵路，客運(yùn)站的電力與鐵路的電力是一體的，鐵路客運(yùn)站房的人流量大、同時(shí)對電力的安全性有很高的要求，并且用電負(fù)荷大，不同的設(shè)施所需的負(fù)荷以及標(biāo)準(zhǔn)各不相同。鐵路客運(yùn)站房的電力設(shè)計(jì)是一個(gè)整體，任何一個(gè)方面出了問題都會對整體電路產(chǎn)生很大的影響，如果涉及的問題方面非常關(guān)鍵，比如負(fù)荷用電的等級區(qū)分出現(xiàn)問題，則可能使得鐵路客運(yùn)站的整體電力設(shè)備出現(xiàn)癱瘓的狀況，影響鐵路交通的正常運(yùn)行。這就需要相關(guān)部門確保電力設(shè)計(jì)的安全性、高效性以及合理性，這其中包括了很多方面，包括負(fù)荷分級、照明設(shè)計(jì)、電力電纜、 LED照明、智能低壓配電控制系統(tǒng)以及供電電源以及主接線方式等。

2 鐵路客運(yùn)站房電力設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 負(fù)荷分級

一級負(fù)荷是負(fù)荷中非常重要的負(fù)荷，這一級的負(fù)荷應(yīng)當(dāng)用在鐵路運(yùn)行中非常重要的方面，包括與營業(yè)和行車指揮相關(guān)聯(lián)的調(diào)度系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及相關(guān)設(shè)備、自動(dòng)售票機(jī)、檢查設(shè)備、應(yīng)急照明、公共區(qū)域照明以及自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等與鐵路客運(yùn)站房安全相關(guān)的方面等。二級電荷應(yīng)當(dāng)用在電梯，包括自動(dòng)扶梯以及常用電梯、排風(fēng)機(jī)、空調(diào)以及與此相關(guān)的配套設(shè)施、同時(shí)還有設(shè)備房的照明以及備用電源等。三級負(fù)荷應(yīng)當(dāng)用在清掃設(shè)施、相關(guān)廣告照明等不影響鐵路運(yùn)行的照明設(shè)備。負(fù)荷設(shè)計(jì)是根據(jù)鐵路客運(yùn)站運(yùn)行過程中的輕重緩急來設(shè)置的，通信、安全等與鐵路運(yùn)行直接相關(guān)的硬件設(shè)計(jì)就要采用一級負(fù)荷，與鐵路運(yùn)行聯(lián)系不密切，不直接影響運(yùn)行過程的則采用三級負(fù)荷。

2.2 照明設(shè)計(jì)

照明在鐵路客運(yùn)站的運(yùn)行中占據(jù)著非常重要的位置，特別是在夜晚的時(shí)候，照明主要包括應(yīng)急照明以及正常照明兩個(gè)方面、正常照明主要包含工作照明、障礙照明、節(jié)電照明等。應(yīng)急照明主要包含安全照明以及備用照明等。同時(shí)照明還能夠按照區(qū)域來進(jìn)行劃分，包括安全運(yùn)營公共地區(qū)的照明、生產(chǎn)運(yùn)營的照明以及扶梯照明等，不同的地區(qū)不同類型的照明需要不同的燈具，配電以及控制也有不同的要求，在規(guī)劃照明系統(tǒng)的時(shí)候，要分類型以及分區(qū)域，保證照明系統(tǒng)的有效以及美觀。同時(shí)正常照明的照明質(zhì)量、所用燈具、照明工具、照明質(zhì)量及照明功率要參照GB50034-2013《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》以及TB 10089-2015《鐵路照明設(shè)計(jì)規(guī)范》。應(yīng)急照明要選用不燃燒的材料制作，設(shè)置應(yīng)當(dāng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB 13495.1-2015《消防安全標(biāo)志第1部分：標(biāo)志》和GB 17945-2010《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)》的標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 電力電纜

鐵路客運(yùn)站房的電力電纜包括三類，包括控制電纜、高壓電纜以及低壓電纜。

控制電纜主要有照明控制電纜以及通信電纜等，電纜的數(shù)量較多。高壓電纜包括電源線、貫通線等，一般情況下，有十五根以上的電纜。貫通線通常是單芯的電纜。低壓電纜主要包含接地聯(lián)結(jié)以及照明配電等。照明配電的電纜在正常的情況之下為3芯，接地聯(lián)結(jié)的電纜一般是單芯，低壓電纜的數(shù)量算到一起大概有上百根上下。

2.4 LED照明

LED照明是現(xiàn)在普遍運(yùn)用的照明設(shè)備，因?yàn)樗彰鞯姆秶?，同時(shí)效率高，并且能夠起到保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源的作用。鐵路客運(yùn)站除了大廳之外，其他地點(diǎn)一般都采用的是LED燈進(jìn)行照明。LED燈具的選擇主要是依照區(qū)域的高度，6米以下的公共區(qū)域，主要選擇透鏡式條形燈以及筒燈，筒燈的功率基本是在13w-36w上下，透鏡式條形燈的功率在20w-42w之間。6米到12米的公共區(qū)域主要選擇筒燈，功率在30w-80w上下。12米以上的公共區(qū)域主要選擇高天棚燈以及筒燈，筒燈的功率在50w-100w左右，高天鵬燈的功率在70w-150w左右。

除此之外LED燈的選擇還有旅客地道以及站臺雨棚兩個(gè)地點(diǎn)，旅客地道選擇平板燈以及條形燈，條形燈的功率在13w—27w左右，平板燈的功率在13w-25w上下，站臺雨棚主要選擇筒燈，功率在26w-42w左右。

2.5 智能低壓配電控制系統(tǒng)

智能低壓配電系統(tǒng)包括智能元件以及通信網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)部分，智能元件的組成主要有變頻器、電機(jī)控制保護(hù)模板、啟動(dòng)器以及智能儀表等。智能低壓配電控制系統(tǒng)的主要目的是為了實(shí)現(xiàn)供配電回路的對接以及設(shè)備的控制、監(jiān)視、故障察覺以及報(bào)警功能，包括和機(jī)電設(shè)備以及電力控制設(shè)備的通信，如圖1所示。

圖1 智能低壓系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖

變電所的低壓信息上傳到車站的機(jī)電設(shè)備控制系統(tǒng)之上，智能儀表對其中的電壓、電能以及電流進(jìn)行及時(shí)的數(shù)據(jù)采集和整理，同時(shí)采集斷路器的狀態(tài)，完成對于斷路器的合分閘。在這個(gè)過程中，還需要遵循國鐵的運(yùn)營要求，將母聯(lián)、低壓進(jìn)線和一些十分關(guān)鍵的回路信息通過機(jī)電設(shè)備控制系統(tǒng)上傳到組網(wǎng)之上，讓主機(jī)能夠成為一個(gè)單獨(dú)的控制系統(tǒng)。并且主機(jī)要與機(jī)電設(shè)備控制系統(tǒng)進(jìn)行通電對接，機(jī)電設(shè)備控制系統(tǒng)只用發(fā)布指令給綜合控制系統(tǒng)以及電力控制系統(tǒng)就能進(jìn)行模式轉(zhuǎn)變，同時(shí)主機(jī)要實(shí)行自動(dòng)化，方便工作人員進(jìn)行調(diào)控。并且系統(tǒng)的接口操作起來較為簡單，數(shù)據(jù)運(yùn)行的準(zhǔn)確性高，同時(shí)組網(wǎng)是由廠家進(jìn)行調(diào)配的，與機(jī)電設(shè)備控制系統(tǒng)的對接會大量減少，其運(yùn)行的獨(dú)立性會大大加強(qiáng)。

通風(fēng)空調(diào)運(yùn)用的也是智能低壓配電控制系統(tǒng)，其中包含三種模式，分別是自動(dòng)控制、手動(dòng)控制以及遠(yuǎn)程機(jī)電設(shè)備控制系統(tǒng)。它運(yùn)行主要有兩種形式，一是現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，上傳到機(jī)電設(shè)備控制系統(tǒng)之上，由該系統(tǒng)組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)以及聯(lián)動(dòng)的控制；還有一種是現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)之后，就地組網(wǎng)，主機(jī)在這個(gè)過程中形成了單獨(dú)的控制系統(tǒng)。

2.6 供電電源以及主接線方式

依據(jù)鐵路客運(yùn)站房的負(fù)荷性質(zhì)以及建筑要求其一般情況下采用的是10kVd的電源供電線路。單母線以及分段單母線現(xiàn)在主要是10kV的通用主接線，根據(jù)供電情況、負(fù)荷性質(zhì)等，主要有以下這幾種情況：（1）單母線的電源主要來自于電力系統(tǒng)，主要適用于鐵路客運(yùn)站房中二級負(fù)荷用電，采用的是手動(dòng)的方式。（2）分段單母線有兩種情況，一種是隔離開關(guān)受電的，其電源主要來自企業(yè)的總電站，運(yùn)用放射式接線，主要適用于鐵路客運(yùn)站房中的二、三級負(fù)荷用電。還有一種是斷路器受電的，這種情況因?yàn)殡娫磥碓床煌?，又分成了兩種情況，電源來源于總配電站的，主要適用于出線回路，經(jīng)常運(yùn)用在鐵路客運(yùn)站房的一、二級負(fù)荷供電的變電站。電源來源于電力系統(tǒng)的，其裝設(shè)主要是專用計(jì)量柜，主要運(yùn)用于出線回路較多以及一、二級負(fù)荷的變電站。

除了10kV的主接線，鐵路客運(yùn)站房還會運(yùn)用0.4kV的主接線，0.4kV的主接線主要包括一臺變壓器、一臺變壓器加柴油發(fā)電機(jī)組、兩臺變壓器。兩臺變壓器加柴油發(fā)電機(jī)組的方式等，主要有以下這幾種情況：（1）一臺變壓器主要運(yùn)用在負(fù)荷級數(shù)不太高的供電系統(tǒng)中，特別是三級負(fù)荷供電系統(tǒng)之中：（2）一臺變壓器加柴油發(fā)電機(jī)組主要運(yùn)用在沒有辦法獲得第二電源但是有一、二級負(fù)荷的供電系統(tǒng)，不過這種組合方式需要注意的是變壓器以及發(fā)電機(jī)的出口應(yīng)該用斷路器進(jìn)行閉鎖，防止發(fā)電機(jī)在過程中自動(dòng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。（3）兩臺變壓器主要運(yùn)用在一、二級負(fù)荷的供電系統(tǒng)之中，兩段低壓母線在這個(gè)過程中要非裂同時(shí)進(jìn)行。（4）兩臺變壓器加柴油發(fā)電機(jī)組的形式主要運(yùn)用于一、二級負(fù)荷以及一級負(fù)荷中的關(guān)鍵點(diǎn)，對鐵路客運(yùn)站房的通信以及安全有直接聯(lián)系的供電系統(tǒng)，這種組合方式要特別注意應(yīng)急母線段在只運(yùn)用于特別重要的負(fù)荷之上，因此要注意發(fā)電機(jī)和變壓器的斷路器閉鎖，防止發(fā)電機(jī)上網(wǎng)自動(dòng)運(yùn)行。

3 結(jié)語

鐵路站房的配電是一個(gè)整體，在規(guī)劃的時(shí)候應(yīng)當(dāng)從全局進(jìn)行考慮，包括負(fù)荷、供電條件以及供電特點(diǎn)等很多方面。除此之外，規(guī)劃還應(yīng)當(dāng)考慮當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，使電力設(shè)計(jì)能夠更好的符合鐵路客運(yùn)站房的供電需求。同時(shí)，我國目前的發(fā)展趨向于節(jié)能以及環(huán)保，設(shè)計(jì)者在進(jìn)行鐵路電站規(guī)劃的時(shí)候，不能只考慮經(jīng)濟(jì)效益，還要從環(huán)境效益出發(fā)，實(shí)現(xiàn)供電的節(jié)能、環(huán)保以及高效。