摘要：结合地下标准车站介绍了地铁车站低压配电系统设计。车站用电负荷按其用途和重要性的不同分为一、二、三级。动力设备主要采用放射式为主的配电方式，采用就地控制、车站控制室控制和控制中心远程控制三种方式，以及电线、电缆的选择及敷设要求。以下文章详细阐释了地铁低压配电设计难点和解决措施。
关键词：地铁车站；低压配电；设计
前言
在公共交通体系中，地铁因其客运能力大、安全、快捷、不受天气影响等优点在诸多交通方式中起着骨干作用。随着经济的快速发展，城市规模的迅速扩大，国内掀起了地铁建设的热潮。在地铁车站中，低压配电为车站及区间各系统设备提供电源，低压配电系统设计是否合理直接影响地铁的运行和站内的正常管理。
1地铁车站内低压配电现状
在目前的低压配电方式下，地铁车站内的设备房间、公共区都布满了电缆桥架，低压电缆沿桥架敷设到各个用电设备的配电箱。在变电所的电缆槽内，堆满了车站内各种低压用电设备的电缆。由于车站内低压设备众多，而且部分设备距离变电所较远，所以低压电缆数量庞大，个别电缆截面很大，造成设计、施工和运营维护的诸多困难，需要投入大量的人力、物力。在工程建设中，大量电缆堆积在一个狭小的桥架内，故障难于辨识，无法维修，火灾的后果更是难以想象。另外，在地铁低压配电设计中，保护电器在系统发生单相接地短路故障不能可靠跳闸，双电源切换装置选取不当导致开关误跳，设备容量提供不准确导致电机存在安全隐患，影响地铁的正常安全运行。地铁系统的技术管理、设计者、施工人员、运营维护工程师都迫切希望采取一些可行措施，解决或改善这些问题。
2地铁低压配电设计难点
2.1环控电控室
由于位于地下，地铁车站的通风和空调设备数量多、容量大，故在其较为集中的站厅层两端设置环控电控室，以便于集中供电和控制。冷水机组虽属空调设备，因其容量太大（一般在100kW以上），其电源直接由降压变电所三级负荷母线提供。环控电控室一、二段母线进线柜由降压变电所一、二段母线各提供一路电源，设置ATS电源自动转换系统，具有自投自复功能。三段母线由降压变电所三级负荷母线提供一路电源。除暖风机、冷却水泵、冷冻水泵和冷却塔接至三段母线外，其余通风和空调设备均接至一段或二段母线。一、二段母线进线柜设过载、短路、接地保护，进线断路器设置带延时的失压脱扣器（延时范围0～3S）；三段母线进线柜设过载、短路瞬时、接地保护。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆环控电控室低压开关为就地控制。环控电控室进线柜的保护整定，应与降压变电所低压断路器配合，防止越级跳闸。环控用电设备均采用就地、环控电控室和车站控制室三级控制。
2.2配电线路
车站动力、照明设备配电回路由降压变电所或环控电控室采用放射式方式供电，区间动力、照明设备配电回路由降压变电所采用树干式方式供电。低压配电回路均使用电缆或电线，一级负荷以及应急照明采用低烟无卤耐火电缆、电线，二、三级负荷采用低烟无卤阻燃电缆、电线，消防设备回路采用矿物绝缘电缆。电缆额定电压不低于1kV，电线额定电压不低于500V；电缆、电线截面按持续载流量选择，并校验其末端电压水平（允许偏差为±5%）。
2.3工程规模大
低压远距离供电困难渭河车辆段承担着西安地铁1、2、3号线配属车辆的厂架修任务，最终规模达6列位，具备36辆地铁车辆大架修的检修能力。检修库规模大且库内设备众多，用电量大，动力照明设备容量达4367.94kW；运用库动力照明设备容量达1099.6kW；综合楼动力照明设备容量达2771.5kW，本建筑设施齐备、功能齐全；车辆段总用电容量为10293.9kW。运用库、检修库以及综合楼都是大用电负荷建筑物，且距离混合变电所均很远，若采用混合变电所直接供电或一个混合所加一个跟随变电所，虽然可方便运营管理，但其经济性、供电可靠性非常差，后期维修费用较高，且会造成段内电缆沟非常巨大，给原本就非常紧张的段内总平面管线敷设造成很大难度，在局部甚至无法解决[1]。
2.4专业众多，受空间制约
段内设备及管线排布困难地铁地铁低压配电工程由于各方面制约因素比较多，造成内部空间比较紧张，进行设计时必须尽量考虑占地小、节省地方的设备，尽量配合建筑专业优化房间布置，避免造成土建面积的浪费，并充分考虑各专业管线在有限的空间内同时实施的工程可行性，否则将给工程实施造成很大难度，甚至无法同时实施。本车辆段由于建筑物比较多，且很多用电负荷集中的建筑物有大量进线电缆需要从变电所引出，如果本专业自设电缆沟，将会造成与供电系统电缆沟、弱电管线、大量给排水管线、路灯基础等设施管线综合的极大困难，局部地方甚至出现无法排布的现象[2]。
2.5自带双电源装置的配电系统
上级断路器设漏电保护时需慎用。地铁部分配电设备需独立成系统的配电，比如地铁区间的人防电源，区间人防电源通常为一级负荷，通常在人防设备的附近设置双电源切换装置，低压配电专业与人防专业的接口划分通常在双电源切换箱进线开关的上口，双电源切换箱由人防专业设计并备料。由于属于区间设备，配电距离较远，低压配电专业通常在配向人防双电源切换箱的断路器设置漏电保护，但是在安装完毕后送电时，就会出现断路器跳闸现象，追溯原因，发现人防自带的双电源切换箱切换装置采用3级，导致了上级漏电保护误动。
3工程设计难点解决措施
3.1合理选择供电方案
为解决工程规模大，低压远距离供电困难问题，低压配电与供电专业紧密配合，需合理选择供电方案，为解决工程规模大，低压远距离供电困难问题，低压配电与供电专业紧密配合，依据用电负荷在段内分布情况，经技术经济比较后，最终在段内设置了牵引降压混合变电所一座、跟随式变电所二座，牵引降压混合变电所位于运用库、检修库、联合车库及吹扫库夹成的三角空地处，负责向运用库、联合车库及吹扫库、洗车库、信号楼、室外电缆沟等建筑物内用电负荷供电；其中一座跟随式变电所与蓄电池间\空压机间合建，负责向空压机蓄电池间跟随所、检修库、油漆库、工建料棚、污水处理站、汽车库、浴室、换热站、试车线用房、试车线检查坑、门卫、室外电缆沟等建筑物内用电负荷供电；另一座跟随式变电所设置在综合楼地下一层，负责向综合楼、主门卫等建筑物内用电负荷供电。对于检修库、运用库这种工程规模庞大、用电设备分散的负荷，采用在建筑物内设配电间，电源先由变电所低压柜供电至配电间，再由配电间进行二次配电的形式供电，这样既减少了电缆数量，缩小了电缆沟的尺寸，又节省了工程投资。同时，对于检修库内用电设备集中的负荷采用安全、节能、密集型插接母线供电[3]。
3.2确定车辆段管沟尺寸
段内综合管沟方案由于本车辆段规模很大，段内总平面各专业管线众多，室外给排水管道、站场雨水排水管、通信及信号等各弱电管线、低压电缆沟、供电系统电缆沟、路灯基础等专业的管线需要排布在段内，且尺寸均比一般车辆段管沟尺寸要大，有些地段甚至会出现管线无法通过的情况，鉴于此情况，本专业与供电系统专业协商，采用了与供电系统合用电缆沟的方案进行布置，大量节省了地下管线空间，降低了管线综合专业的设计难度，也使段内各管线实施有了较大的空间[4]。
总结
本文结合南京地铁十号线龙华路站低压配电专业设计实例，对地铁车站低压配电专业的两个问题进行了分析研究。笔者认为地铁车站公共区照明是整个车站的形象，在设计过程中最好能够根据各个车站的装修风格，确定合适的灯具选型及安装位置。新增物业开发部分的土建接地旨在为后续地铁的物业开发提供参考。
参考文献
[1]陈西虎.地铁低压配电系统供电方案探讨[J].电子测试，2015（02）：152-154.
[2]田斌.西安地铁渭河车辆段低压配电设计难点解析[J].电子测试，2014（10）：4-5.
[3]蒋勇波.地铁车辆段低压配电设计[J].沿海企业与科技，2011（02）：94-96.
[4]张振宇.地铁低压配电系统的设计与配合[J].电气技术，2010（11）：64-66.
论文作者:杨振艳,田美玲
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第12期
论文发表时间:2018/9/12
标签：变电所论文; 地铁论文; 电缆沟论文; 管线论文; 低压配电论文; 车站论文; 母线论文; 《建筑学研究前沿》2018年第12期论文;