箱式牽引所在新型軌道交通中的應用

徐菁濤

(中南大學信息科學與工程學院，湖南長沙　410083)

The Application of Box-type Traction Station in the New Style Rail Transit

XU Qingtao

箱式牽引所在新型軌道交通中的應用

徐菁濤

(中南大學信息科學與工程學院，湖南長沙410083)

The Application of Box-type Traction Station in the New Style Rail Transit

XU Qingtao

摘要對各種新型軌道交通工程的特點進行研究，探討箱式牽引所在新型軌道交通工程中的應用。對箱式牽引所的優(yōu)勢進行分析，通過對比得出箱式牽引所可作為新型軌道交通工程中的第一選擇。

關鍵詞新型軌道交通單軌系統現代有軌電車系統牽引供電系統箱式牽引所

1概述

1.1　我國軌道交通的多元化發(fā)展

上世紀90年代開始，我國發(fā)展以地鐵系統為主的軌道交通，著眼于解決大城市的交通擁堵問題，實踐證明，早期的地鐵建設標準定得偏高。早期只有北京、上海、廣州等大型城市才具有建設地鐵的資格，中小城市在運量上遠達不到國家建設標準的要求。但按照城市發(fā)展的需要，中小城市也迫切需要建設軌道交通。大城市在機場與既有運營軌道交通線路之間、在近郊區(qū)與主城區(qū)的軌道交通線路之間等，均有建設小運量軌道交通的需求，以形成合理的軌道交通網絡。沈陽有軌電車工程、上海張江有軌電車工程、三峽云頂旅游觀光線、佛山南海有軌電車試驗段工程、珠?，F代有軌電車1號線、重慶單軌、長沙磁浮等工程的建設均表明，我國已經進入軌道交通多元化發(fā)展的時期，以滿足不同城市、不同地區(qū)交通發(fā)展的需要。

1.2　箱式牽引所功能簡述

箱式牽引變電所是將傳統房間式牽引變電所中的主要設備都集中裝配在一個工廠預制的鋼結構集裝箱內，包括如下主要設備：中壓交流開關柜、整流機組、直流牽引設備以及輔助的通風空調、消防設備、照明設備等；根據實際需要還可以選擇安裝空調、防災報警裝置、門禁裝置等輔助設施。

箱式牽引變電所是工廠化、模塊化、標準化的牽引變電所，在地面設置工廠預制的鋼結構箱體，牽引變電設備在箱體內布置。箱體的結構設計應滿足防雨、防雪、防滲漏、防凝露、防腐蝕、防塵、防小動物進入、防火、防風、防盜等要求。箱體抗腐蝕能力不小于30年。

(1)防雨、防雪、防滲漏、防風

箱體采用全密封設計，天花板和箱頂采用預制成型、帶聯鎖的兩層鋼板構成。天花板和箱頂間應填有絕熱層。箱頂具有130 mm高的防雨斜面，箱頂可承受高達195 kg/m2的積雪(如圖1、圖2所示)。

(2)防塵

箱體上所有門邊處均設有硅橡膠密封條，所有墻板之間、頂蓋之間的接縫處加封對環(huán)境無害的密封劑。

(3)防腐蝕

箱式牽引變電所底部基礎由鋼構件焊接而成，所有構件焊接前全部熱浸鋅處理，焊后噴涂底漆，在底漆上進行專門聚酯噴涂處理，防止腐蝕。墻板及頂蓋采用彩鋼板。

(4)防小動物進入

箱體上所有門均設有防鼠柵，在門打開狀態(tài)下(如設備檢修時)，能防止小動物通過門進入箱體內部。

(5)防火

箱體及箱內所有設備均采用阻燃材料制作，所有設備表面處理工藝采用靜電粉末噴涂。箱內設有先進的離子型煙霧探測傳感器，能及時將信號傳到控制中心；箱體內設有二氧化碳滅火器。

(6)防盜

箱體墻面由預制成型、帶聯鎖的內外墻體組成，墻體外部無可拆卸螺釘。箱體門設有防堵孔鎖。

1.3　箱式牽引變電所應用現狀

國外的軌道交通工程中有大量的箱式牽引變電所在運營；近年來國內在建的佛山南海有軌電車1號線工程、珠海有軌電車1號線工程、南京河西有軌電車1號線工程、南京寧高二期工程均將全部或者部分采用箱式牽引所。

2箱式變電所與傳統房間式牽引變電所對比分析

下面將傳統房間式牽引變電所與箱式牽引所的性能從各個方面進行對比分析。

2.1　對土建規(guī)模的影響

牽引變電所采用“箱式變電所”時，占地面積約100 m2，相比傳統的房間式牽引變電所可以減少土建面積約300 m2，可見采用箱式牽引變電所能最大限度減小土建規(guī)模，節(jié)省投資。

2.2　選址靈活

牽引箱式變電所選址特別靈活，受周圍環(huán)境的影響較小，設置方便，不影響城市景觀；對于有高架線路的軌道交通工程，箱式牽引所可設置于高架橋下。

2.3　對施工工期的影響

箱式牽引變電所的箱體制造、設備生產和設備安裝、接線、單體調試、變電所系統調試等工作可以與土建工程并行開展，對于工程工期不會有任何影響。

2.4　外部接口少

采用箱式牽引所時，變電所與車站土建工程間只存在預留基礎接口，簡化了接口設計，可以避開變電所建設時序受土建工程的影響。

2.5　利于整體遷移

對于已經開通運營的軌道交通工程，如涉及到線路延長、增加車站等因素，需調整牽引所設置位置時，箱式牽引變電所可以整體搬遷，調整位置后同樣只存在基礎的接口以及電纜接續(xù)問題。不但拆移工作量小，還可縮短停電時間，不影響行車，為工程改造提供了便利。

2.6　工廠化、模塊化、標準化

箱式牽引變電所在工廠進行設備試驗、設備安裝、電纜接引、系統調試等工作，可將變電所內各設備劃分為不同的模塊單元，再通過固定的模塊拼接，制造出模塊化和標準化的箱式牽引變電所。

房間式與箱式牽引變電所技術與經濟指標對比如表1，表2。

從表1中可以看出，箱式牽引變電所從工期、運營維護、占地面積等各個方面均優(yōu)于房間式牽引變電所。在工程允許的情況下，可將箱式牽引變電所作為一種選擇。

從表2中可以看出，箱式牽引變電所從工程投資上相對房間式牽引變電所更具有優(yōu)勢。

3新型軌道交通工程中變電所類型的選擇

牽引變電所采用哪種模式由工程中的諸多因素決定，在新型軌道交通工程中可以考慮將箱式牽引變電所作為第一選擇，原因如下：

(1)新型軌道交通工程車站結構形式簡單，如同公交車站(無車站用房)，牽引變電所無法設置于車站用房內部。如在車站外部設置房間式變電所，占地面積約為箱式牽引所的3倍，會引起土建征地面積增大、工程投資增加；因此，箱式牽引變電所更適合于新型軌道交通工程。

(2)新型軌道交通工程多位于城市的繁華區(qū)域，與其他公共交通共享路權，對于建設工期、車站美觀等要求較高，而箱式牽引所具有工期短、景觀效果好等優(yōu)點，恰好可以解決這一系列問題。因此，箱式牽引變電所更適合于新型軌道交通工程。

(3)新型軌道交通工程一般是作為地鐵、輕軌工程的有效補充，一般不作為城市公共交通的骨架路網，系統的可靠性、安全性要求相對來說不高。即便線路停止運營，也不會造成較大的社會影響。

(4)新型軌道交通工程牽引變電所接線形式較為簡單，設備相對較少，發(fā)熱量相對較小，采用箱式牽引變電所更為合適。

4結論

作為小運量的公共交通系統，新型軌道交通工程的牽引變電所一般采用單環(huán)網、單母線、單機組的接線形式；主接線也相對簡單，設備數量少，設備發(fā)熱量小，變電所體量小，更適合采用箱式牽引變電所。

隨著國內軌道交通工程的多元化發(fā)展，以及我國技術進步和經濟的持續(xù)發(fā)展，具有占地面積小、選址靈活、征地拆遷工作量小、接口工作量小、景觀效果好、工程投資少等優(yōu)勢的箱式牽引變電所將會成為新型軌道交通工程的應用主流。

參考文獻

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中圖分類號：U224

文獻標識碼：B

文章編號：1672-7479(2015)05-0085-03

收稿日期：2015-05-05