城市軌道交通人民防空電氣設(shè)計(jì)研究

劉寶軒，芮晨，梁孔渝

城市軌道交通人民防空電氣設(shè)計(jì)研究

劉寶軒，芮晨，梁孔渝

按照規(guī)范要求，結(jié)合某地鐵站人民防空電氣設(shè)計(jì)實(shí)例，分析了地鐵人防動(dòng)力照明配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，并介紹了人防穿管、電纜橋架穿越人防圍護(hù)墻、出入口照明等線路敷設(shè)問題設(shè)計(jì)方法及注意事項(xiàng)，為今后類似地鐵人民防空工程建設(shè)提供了一定參考。

地鐵；人民防空；電氣設(shè)計(jì)；配電系統(tǒng)；線路敷設(shè)

0 引言

隨著我國城市軌道交通迅速發(fā)展，地鐵建設(shè)運(yùn)營已不僅僅立足于解決人們?nèi)找嬖鲩L的公共出行需求，亦充分兼顧人民防空（簡稱人防）需要，本著城市地下交通干線建設(shè)應(yīng)當(dāng)兼顧人民防空的原則，部分城市地鐵人防工程已成為該地區(qū)最大的人防工程。

GB 50038-2005《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定[1]：人防設(shè)計(jì)必須貫徹平戰(zhàn)結(jié)合的方針，并應(yīng)堅(jiān)持人防建設(shè)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展的原則。與此同時(shí)，RFJ02-2009《軌道交通工程人民防空設(shè)計(jì)規(guī)范》[2]規(guī)定：應(yīng)利用平時(shí)節(jié)電照明配電系統(tǒng)、應(yīng)急照明配電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成戰(zhàn)時(shí)正常照明、戰(zhàn)時(shí)應(yīng)急照明配電系統(tǒng)；區(qū)域戰(zhàn)時(shí)配電電源宜從區(qū)域電源接引。因此，合理的地鐵人防電氣設(shè)計(jì)能夠有效節(jié)約大量社會(huì)資源，避免不必要浪費(fèi)，具有重要的實(shí)際意義。

本文結(jié)合某地鐵工程設(shè)計(jì)實(shí)例，針對地鐵人防電氣設(shè)計(jì)中存在的諸多問題進(jìn)行分析說明。

1 動(dòng)力照明配電系統(tǒng)

地鐵人防配電按GB 50038-2005規(guī)定：每個(gè)防護(hù)單元應(yīng)設(shè)置人防電源配電箱，自成配電系統(tǒng)；戰(zhàn)時(shí)應(yīng)急照明宜利用平時(shí)應(yīng)急照明；戰(zhàn)時(shí)正常照明可與平時(shí)部分正常照明或值班照明相結(jié)合。平時(shí)照明、動(dòng)力配電箱的設(shè)置按照功能分區(qū)，消防配電箱按照防火分區(qū)設(shè)置，且平時(shí)與戰(zhàn)時(shí)動(dòng)力負(fù)荷（如排風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、水泵等）一般均不合用。因此，除照明（含應(yīng)急照明）配電外，地鐵人防戰(zhàn)時(shí)與平時(shí)配電系統(tǒng)不合用。現(xiàn)以某地鐵站人防配電系統(tǒng)圖1為例做具體說明。

從圖1可以看出，車站存在一路區(qū)域電源，切換裝置完成平戰(zhàn)電源切換；車站人防配電柜平時(shí)和戰(zhàn)時(shí)均使用，即相應(yīng)的EPS蓄電池平戰(zhàn)結(jié)合使用，為人防應(yīng)急照明配電，而公共區(qū)與功能房間等人防正常照明平時(shí)由400 V開關(guān)柜單回路配電，戰(zhàn)時(shí)切換車站蓄電池電源。排風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)等動(dòng)力設(shè)備配電柜采用單回路獨(dú)立配電，分別引自其相鄰的環(huán)控電控室，供電電源由400 V開關(guān)柜供至其各自環(huán)控機(jī)房；防淹門配電系統(tǒng)采用雙回路供電，非戰(zhàn)時(shí)負(fù)荷戰(zhàn)時(shí)切除。某地鐵站一端戰(zhàn)時(shí)電氣平面如圖2所示。

地鐵人防配電系統(tǒng)中，戰(zhàn)時(shí)負(fù)荷分級、戰(zhàn)時(shí)供電負(fù)荷、戰(zhàn)時(shí)電源供電組成分別如下：

（1）戰(zhàn)時(shí)負(fù)荷分級：車站戰(zhàn)時(shí)為緊急人員掩蔽部，戰(zhàn)時(shí)應(yīng)急照明和通信報(bào)警設(shè)備為一級負(fù)荷，戰(zhàn)時(shí)正常照明、電動(dòng)防護(hù)設(shè)備、電動(dòng)閥門、戰(zhàn)時(shí)通風(fēng)設(shè)備、潛水泵、加壓泵等為二級負(fù)荷，其他戰(zhàn)時(shí)負(fù)荷為三級負(fù)荷。其中一級負(fù)荷，市電與人防區(qū)域電源切換后由低壓屏不同母線分別供電，末端互切，且有內(nèi)部蓄電池做應(yīng)急備用電源，內(nèi)部蓄電池戰(zhàn)時(shí)增容以保障戰(zhàn)時(shí)3 h供電要求。

（2）戰(zhàn)時(shí)供電負(fù)荷：戰(zhàn)時(shí)照明、戰(zhàn)時(shí)應(yīng)急照明、戰(zhàn)時(shí)通訊報(bào)警設(shè)備、戰(zhàn)時(shí)人防專用進(jìn)排風(fēng)機(jī)、給水泵等。

（3）戰(zhàn)時(shí)電源供電：人防工程電源由3部分組成，平時(shí)電源（由車站變電所引來380 V低壓）、戰(zhàn)時(shí)內(nèi)部應(yīng)急電源（主要由EPS組成）、戰(zhàn)時(shí)區(qū)域電源。各個(gè)電源進(jìn)線開關(guān)機(jī)械、電氣連鎖，防止并列運(yùn)行。戰(zhàn)時(shí)車站蓄電池組電源主要用來保證對戰(zhàn)時(shí)一級、二級負(fù)荷的供電。

圖1 車站戰(zhàn)時(shí)供配電方案系統(tǒng)示意圖

圖2 地鐵車站一端戰(zhàn)時(shí)電氣平面示意圖

2 線路敷設(shè)

地鐵本工程所有過防護(hù)密閉墻的強(qiáng)弱電氣明暗管線均應(yīng)作防護(hù)密閉處理，平時(shí)可不密封（穿過外墻除外），但應(yīng)在平時(shí)做好防火封堵及臨戰(zhàn)前轉(zhuǎn)換時(shí)限內(nèi)完成戰(zhàn)時(shí)防護(hù)密閉處理。

2.1 人防管線穿維護(hù)結(jié)構(gòu)

穿過外墻、臨空墻、防護(hù)密閉隔墻、密閉隔墻和頂板的各種電纜（包括動(dòng)力、照明、通信、網(wǎng)絡(luò)）管線和預(yù)留用管，應(yīng)進(jìn)行防護(hù)密閉或密閉處理。人防管線穿管結(jié)構(gòu)如圖3所示；人防電氣線路暗管敷設(shè)防護(hù)密閉做法如圖4所示。

圖3 人防管線穿圍護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖

圖3中，穿墻管應(yīng)采用壁厚不小于2.5 mm的熱鍍鋅鋼管，管道數(shù)量由設(shè)計(jì)確定；核6級、核6B級、常6級人防工程的電氣管線不需設(shè)置抗力片；密閉肋A、B、C、D、E型為3 mm厚的熱鍍鋅鋼板，與熱鍍鋅鋼管雙面焊接，同時(shí)應(yīng)與結(jié)構(gòu)鋼筋焊牢；密閉填料可根據(jù)實(shí)際情況選用環(huán)氧樹脂、密閉防火膠泥、白布帶粘聚醋酸乙烯逐根填入、油麻纏繞封堵。圖4中防護(hù)密閉墻兩端暗裝兩處保護(hù)密閉接線盒，并用大于2.5 mm壁厚鍍鋅鋼管暗敷，從而實(shí)現(xiàn)電氣線路的穿防敷設(shè)。

圖4 人防電氣線路暗管敷設(shè)防護(hù)密閉做法示意圖

2.2 電纜橋架穿人防維護(hù)墻

當(dāng)電纜或?qū)Ь€數(shù)量較多，且又集中敷設(shè)時(shí)，可采用電纜橋架的敷設(shè)方式，RFJ02-2009規(guī)定，電纜橋架不得直接穿過臨空墻、防護(hù)密閉隔墻以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在穿越處應(yīng)改為穿管敷設(shè)并應(yīng)做防護(hù)密閉處理；密閉肋鋼板應(yīng)與結(jié)構(gòu)鋼筋焊牢。電纜穿管管徑、預(yù)埋位置按實(shí)際情況布置。電纜橋架穿越人防圍護(hù)墻結(jié)構(gòu)及其電纜橋架穿越人防圍護(hù)墻實(shí)圖如圖5、圖6所示。

圖5 電纜橋架穿越人防圍護(hù)墻示意圖

圖6 電纜橋架穿越人防圍護(hù)墻例圖

2.3 人防出入口照明

RFJ02-2009規(guī)定：從防護(hù)區(qū)到非防護(hù)區(qū)的照明回路，應(yīng)在防護(hù)區(qū)內(nèi)設(shè)置短路保護(hù)措施，或單獨(dú)設(shè)置回路照明。因此，該地鐵站出入口照明由配電箱專用回路引來，設(shè)熔斷器或斷路器，戰(zhàn)時(shí)切除，如圖7所示。

圖7 出入口照明穿越人防圍護(hù)示意圖

3 結(jié)語

按照規(guī)范要求，結(jié)合地鐵人防電氣設(shè)計(jì)實(shí)際案例，筆者簡要分析了地鐵人防動(dòng)力照明配電系統(tǒng)、線路敷設(shè)問題的設(shè)計(jì)方法及其注意事項(xiàng)，為今后類似地鐵人防工程建設(shè)提供了一定參考，同時(shí)，也為踐行新形勢下國防交通建設(shè)要求，實(shí)現(xiàn)國防和軌道交通項(xiàng)目建設(shè)一體化指明了思路。

[1] GB 50038-2005 人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] RFJ02-2009 軌道交通工程人民防空設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] GB 50157-2013 地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

圖5 停車差異對比圖

2 結(jié)語

站臺(tái)精確停車是ATO系統(tǒng)核心功能，也是工程實(shí)施中的難點(diǎn)。制動(dòng)系統(tǒng)作為ATO制動(dòng)指令的最終執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其線性度、跟隨性、一致性都對最終停車精度產(chǎn)生影響。對于制動(dòng)系統(tǒng)在實(shí)際響應(yīng)方面存在的差異看似微小，但真正進(jìn)入多車ATO載客運(yùn)營階段后，此類差異所帶來的影響將十分明顯。因此，需通過校準(zhǔn)制動(dòng)系統(tǒng)PWM編碼器消除該類誤差。

參考文獻(xiàn)：

[1] EN 1352-1 Railway applications–Braking-Mass transit brake systems –Part 1: Performance requirements.

[2] EN 1352-1 Railway applications–Braking-Mass transit brake systems –Part2: Methods of test.

收稿日期：2015-08-14

In accordance with the specification requirements, with reference of actual examples for electric design of civil air defense system for one subway station, the paper analyzes the design philosophy for power lighting and power distribution system of civil air defense for subway, and introduces the design methods and precautions for laying of lighting cables passing through pipes, cable trays crossing through or passing over the protection walls of civil air defense, incoming and outgoing of entrance and exit, these will provide certain references for building of similar civil air defense system of subway.

Subway; civil air defense; electric design; power distribution system; route laying

U231.8

：B

：1007-936X(2016)01-0047-04

2015-08-24

劉寶軒.中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司，助理工程師，電話：13683306620；芮晨.中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司，高級工程師；梁孔渝.中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司，工程師。