地鐵車站低壓配電室問題分析

鄒思萍

摘要：我國經(jīng)濟的快速發(fā)展促進了我國城市化進程的加快，可供選擇的出行方式也越來越多，而城市建設(shè)化水平的提高促進了軌道交通的快速發(fā)展。軌道交通的出現(xiàn)在一定程度上緩解了現(xiàn)代城市中交通緊張的局面，已經(jīng)成為城市交通中不可或缺的一部分。在軌道交通運行的過程中，車站的低壓配電系統(tǒng)是保障地鐵正常安全運行的重要組成部分，同時承擔著在發(fā)生故障及火災(zāi)等緊急情況時施以救援、疏散和消防的責任。所以說地鐵車站中低壓電配電室的問題涉及人們的生命財產(chǎn)安全，我們必須慎重對待，以保障軌道交通的正常安全發(fā)展。

關(guān)鍵詞：地鐵車站；低壓配電室；交通

前言

在城市化進程快速發(fā)展的今天，地鐵車站隨處可見，這表明軌道交通已經(jīng)有了直接面向公眾服務(wù)的窗口。其主要的交通方式是地鐵和輕軌這兩種，而地鐵與輕軌這兩種交通的后期運行離不開動力照明和配電，所以我們要發(fā)展地鐵輕軌等城市交通就必須對地鐵電力和照明設(shè)計這兩部分投入相應(yīng)的精力、物力和財力來保障它們的正常運行，同時對地鐵低壓配電負荷的分級和供電方式、地鐵的照明系統(tǒng)設(shè)計和地鐵的動力系統(tǒng)設(shè)計有足夠的技術(shù)支撐，才能促進地鐵車站系統(tǒng)的優(yōu)化提高。

一、地鐵車站低壓配電的現(xiàn)狀

在我國目前采用的低壓配電方式下，電纜架橋主要分布于地鐵車站的設(shè)備房間和公共區(qū)域，而低壓電纜則主要存在于各個用電設(shè)備的配電箱，各種低壓用電設(shè)備的電纜也堆滿了變電所的電纜槽。這樣的陳設(shè)方式由于很多的低壓設(shè)備都存在于車站內(nèi)，且部分設(shè)備與變電所的距離較遠，導(dǎo)致了低壓電纜數(shù)量龐大，而較少數(shù)量的電纜截面又過大，從而給設(shè)計人員、施工人員和運營維護人員造成了一定程度上的困難，也就加大了人力和物力的投入。另外，在施工過程中，一個橋架內(nèi)往往堆積了大量的電纜，所以即使存在故障也很難辨識，也就不能夠及時維修了，更不用說發(fā)生火災(zāi)等危急情況了。所以選擇合理的配電方案，是地鐵系統(tǒng)的技術(shù)管理人員、設(shè)計人員、施工人員以及運營維護人員都必須要重視的問題，更是發(fā)展地鐵車站低壓配電設(shè)計的核心問題。

（一）地鐵的低壓供配電系統(tǒng)的組成。

在地鐵供電系統(tǒng)中，我們按照各個組成部分的功能分為了主變電所、牽引供電系統(tǒng)、外部電源、動力照明系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)和雜散電流腐蝕防護系統(tǒng)。在地鐵內(nèi)低壓配電中又由動力配電和照明配電兩部分組成，地鐵的地下車站耗電量是巨大的，其中總負荷的一半約為環(huán)控動力負荷，所以我們又按照動力、照明的用電負荷的不同用途和重要性分為了一級負荷、二級負荷和三級負荷。在一級負荷中，我們主要采用放射式配電方式，主要為應(yīng)急照明、變電所操作電源、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和信號系統(tǒng)等提高特別重要的負荷；二級負荷中我們主要采用樹干式配電和放射式配電方式混合使用，在這其中依靠二級負荷的設(shè)備主要有設(shè)備區(qū)和管理區(qū)的照明、出人口的通道照明和電梯、區(qū)間維修電源等，在這之中由于空調(diào)和通風的設(shè)備容量又較大，所以我們在設(shè)備聚集處建立環(huán)控電控室進行集中配電；三級負荷中，我們一般采用單電源供電方式，主要為公共區(qū)及管理用房的空調(diào)系統(tǒng)、廣告照明和電采暖、電茶爐等提供負荷。

（二）地鐵的低壓共配電系統(tǒng)的供電方式。

我們知道，動力和照明設(shè)備依靠負荷性質(zhì)和重要性分為了一級負荷、二級負荷和三級負荷，在供電方式上，我們也采取了同樣的劃分要求來進行供電。在我們劃分車站低壓負荷的等級時，我們應(yīng)該考慮施工和運營的要求，并且對于負荷的最重要性要有較為貼切的認知，以此保障正確合理的雙電源回路。在一級負荷中，兩路的電源應(yīng)分別從降壓變電所或者配電室的一、二級負荷母線中分別饋出，以實現(xiàn)工作電源和備用電源能夠在供電線路末端的配電箱進行自動切換，從而進行不問斷的供電。在這種由降壓變電所兩段母線各自承擔一半負荷，采用分塊控制、交叉供電的配電方式下，我們主要應(yīng)用于車站站廳、站臺公共區(qū)的照明。二級負荷中，我們一般依靠變電所的一段低壓母線的電源供電或者是配電室的一、二級負荷母線饋出至配電箱，在變電所變?yōu)橐宦冯娫吹臈l件下，就由變電所低壓分段斷路器進行切換供電。三級負荷中，我們主要的供電方式是單電源供電，在正常情況下是三級負荷母線用一路電源進行供電，而非正常情況下，即一臺變壓器退出運行時，我們則會將其從電網(wǎng)中切除。

二、地鐵區(qū)問隧道風機的供配電方案

在我們進行配電時，我們一般會采用合理科學的配電方式來降低工程造價。我們根據(jù)地鐵隧道風機與車站主體位置的距離，列出三種情況來研究分析風機的供配電方案，以此選擇出較為合理，又能夠有效降低工程造價的方案。第一種情況是：地鐵隧道風機和車站主體的距離大于三百米。在這種情況下，因為隧道風機與車站的距離非常遠，如果采用母線和大電纜的方式進行供電，則會因為距離過于遙遠而提高造價成本，與之對應(yīng)的供配電可靠性能也會由此降低。針對這種情況，我們一般采用高壓供電的方式，即建立跟隨變電所，只需要增加兩臺變壓器和兩面35kVGS高壓開關(guān)柜，這樣就能有效節(jié)約低壓電纜，降低工程成本。第二種情況：地體隧道風機與車站主體距離少于三百米。為應(yīng)對這種情況，我們采用以下方案，在隧道風機的周邊建立配電室或者配電柜，兩路電源就可以經(jīng)過配電柜或者配電室進行切換以此達到為地鐵隧道風機供電的目的。在這種模式下，我們在把電壓損耗降低到5%以內(nèi)的同時還可以滿足一級負荷兩路電源現(xiàn)場自動切換的要求。第三種情況：地體隧道風機建設(shè)在車站主體內(nèi)。在這種情況下，我們一般是讓兩路電源由變電所到環(huán)控電控室，都采用單回路的供電方式來為地鐵隧道風機進行供配電，而現(xiàn)場的雙電源自動切換任務(wù)則由環(huán)控電控室負責，這樣的設(shè)計就可以滿足一級負荷供電要求的規(guī)范。

三、地鐵變電所的設(shè)置方式

我們在設(shè)置地鐵變電所時遵循的主要原則是：在滿足供電要求的同時降低經(jīng)濟支出。所以根據(jù)這個原則，我們主要設(shè)置了一所式供電、兩所式供電以及一所一室的供電三種方案。在一所式的供電方案中，我們只在車站負荷中心處建設(shè)一座降壓變電所；在兩所式供電方案中，我們則是選擇在地鐵區(qū)間建設(shè)跟隨變電所；在一所一室式供電方案中，我們則選擇設(shè)置一個變電所和一個低壓室的配電模式。

結(jié)語

地鐵在我們的生活中扮演著十分重要的角色，相應(yīng)的它的用電設(shè)備種類多樣，設(shè)備用電的負荷也各不相同。所以設(shè)計者進行設(shè)計時，不但要滿足供電要求，還要降低工程造價，以設(shè)計出最優(yōu)的地鐵供配電方案，適應(yīng)現(xiàn)代地鐵的發(fā)展。

參考文獻：

[1]蘇銘杰.關(guān)于地鐵低壓配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的探究[J].科技與企業(yè). 2014（05）.

[2]李超.地鐵用電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計淺析[J].鐵道建筑技術(shù). 2010（S2） .