鐵路較大站場供電方式的探討

武林強(qiáng)

摘 要 位于大城市中的鐵路特等樞紐站，因其往來客流量巨大、擔(dān)當(dāng)著客、貨運(yùn)車輛的編組、調(diào)配，對(duì)為其供電的鐵路變電所、配電室、電力電纜的安全運(yùn)行、不間斷供電提出了較高要求。本文通過總結(jié)北京南站電力設(shè)備運(yùn)行幾年來的經(jīng)驗(yàn)，分析影響電力設(shè)備運(yùn)行安全的變、配電室設(shè)置、電纜夾層（溝道）施工、電纜敷設(shè)方式等不同環(huán)節(jié)，提出設(shè)計(jì)改進(jìn)建議與大家探討，希望達(dá)到從電力設(shè)計(jì)源頭上改進(jìn)電力設(shè)備安裝質(zhì)量，消除隱患，提高運(yùn)行安全可靠性的目的。

關(guān)鍵詞 變配電所；電纜夾層；溝道；敷設(shè)方式

中圖分類號(hào) U291.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2016）161-0182-02

1 緒論

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)安全出行、便捷出行、舒適出行有了越來越高的需求，特別是節(jié)假日期間，人們對(duì)出行的需求更是達(dá)到極致。幾年來隨著鐵路建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展，越來越多的高鐵、客運(yùn)專線建成通車，鐵路客、貨運(yùn)能力有了巨大提高，尤其是北京、上海、廣州等特大城市中的樞紐車站，客運(yùn)的客流、車流增長迅速，極大的滿足了人們渴望出行的愿望。為保證旅客列車按計(jì)劃、準(zhǔn)點(diǎn)運(yùn)行及廣大旅客在乘車、候車、出站過程中的出行安全，避免因電力設(shè)備故障造成行車信號(hào)設(shè)備停電影響行車或站場動(dòng)力、照明設(shè)備停電影響旅客候車、進(jìn)、出站秩序，盡而引發(fā)群體人員踩踏、傷亡風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，為其提供可靠的電力供應(yīng)，防止電力設(shè)備故障顯得尤為重要。

北京南站作為京津城際、京滬高鐵的始發(fā)站已經(jīng)開通運(yùn)行幾年了，高峰時(shí)段日發(fā)送旅客已超過20萬，我們作為供電設(shè)備運(yùn)行管理單位，通過幾年的設(shè)備運(yùn)行管理，積累了一些經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行設(shè)備中有些不利于供電設(shè)備運(yùn)行安全和設(shè)備檢修、管理的不足之處，為從源頭上解決問題，提高設(shè)計(jì)、施工標(biāo)準(zhǔn)是關(guān)鍵，現(xiàn)提出來和大家共同探討。

2 北京南站的供電現(xiàn)狀

北京南站的主體為地下2層、地上3層、俯視為東、西向橢圓形建筑。電力供電設(shè)有冷凍站和F1兩個(gè)中心配電室。其中冷凍站配電室位于主站房外，為兩路供電局10kV電源進(jìn)線、設(shè)有高壓母聯(lián)柜，負(fù)責(zé)為京津城際、京滬高鐵的一級(jí)貫通、綜合貫通及車站主站房的空壓機(jī)組供電，正常情況下二段母線分段運(yùn)行，母聯(lián)開關(guān)在斷開位，當(dāng)一路電源停電時(shí)，可通過母聯(lián)開關(guān)的閉合，實(shí)現(xiàn)不間斷供電。F1配電室位于主站房內(nèi)，為三路供電局10kV電源進(jìn)線、設(shè)有高壓母聯(lián)柜，負(fù)責(zé)為車站主站房供電，正常情況下三段母線分段運(yùn)行，母聯(lián)開關(guān)在斷開位，當(dāng)一路電源停電時(shí)，可通過母聯(lián)開關(guān)的閉合，實(shí)現(xiàn)不間斷供電。主站房在四角位置按辦公分區(qū)，共設(shè)有F1、F2、F3、F4四個(gè)站房區(qū)。各分區(qū)內(nèi)分別設(shè)有一個(gè)變電室為其供電。其中F1為主變、配電室，除負(fù)責(zé)本室供電外，還負(fù)責(zé)向F2、F3、F4三個(gè)變電室提供兩路高壓電源。另外在F1、F2、F3、F4四個(gè)站房變電室中還各設(shè)有由F1中的兩路高壓供電的2 000（2 500）kVA變壓器兩臺(tái)，經(jīng)過各自低壓柜為4個(gè)分區(qū)的主站房負(fù)荷供電。電纜均采取開關(guān)柜上出線的方式，由低壓柜引出至上部的電纜橋架，經(jīng)地下二層屋頂橋架，至站房辦公分區(qū)豎井內(nèi)后分配至各用戶配電箱，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的供電。

3 運(yùn)行中存在的問題和建議

3.1 關(guān)于配電室方面

1）首先是配電室房屋位置。作為京津城際及京滬高速鐵路的首發(fā)站——北京南站，電力不間斷供電的重要性大家眾所周知，設(shè)備采用了GIS高壓開關(guān)柜、智能箱變、電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)、等新技術(shù)、新設(shè)備。但北京南站的4個(gè)變配電所全部設(shè)在站房的最底層，同層的還有水泵、上水管路等設(shè)施。如果遇到較大雨水造成排水不暢、或遇地震等自然災(zāi)害時(shí)一旦水管設(shè)備出現(xiàn)破裂，極易造成配電室進(jìn)水，使車站的供電系統(tǒng)癱瘓，無法供電（F2變電室因水管爆裂已進(jìn)水2次漏水多次，所幸發(fā)現(xiàn)、處理及時(shí)未造成設(shè)備停電）。建議將變配電所設(shè)在地面一層或設(shè)在地下N-1層，提高電力設(shè)備防災(zāi)、抗災(zāi)害能力。

2）配電室設(shè)計(jì)為無人值守。北京南站作為京津城際、京滬高鐵首發(fā)站，旅客列車多，進(jìn)出站旅客日均約10萬人，節(jié)假日高峰期達(dá)20多萬人且仍有增加趨勢，地下、地上設(shè)施須同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，一旦發(fā)生電力設(shè)備故障停電，處理恢復(fù)不及時(shí)可能造成嚴(yán)重的人員擁堵、踩踏情況，后果嚴(yán)重。建議對(duì)較大站場供電配電室，需設(shè)有人值班，并設(shè)計(jì)配套的值班室、間休室、工具室、材料室，以保證供電安全和設(shè)備的日常檢修維護(hù)。

3）各配電室的電纜出線均采用開關(guān)柜上出線、在地下二層屋頂沿封閉電纜橋架的敷設(shè)方式。此敷設(shè)方式施工后不整齊、不美觀；幾十、成百條電纜疊壓在一起，封閉在不大的橋架內(nèi)，相互間重疊壓制沒有空隙，無法散熱，存在較大火災(zāi)隱患、易加速電纜老化，且日常無法進(jìn)行巡視、檢查、維護(hù)；如果電纜發(fā)生故障，因電纜層層疊壓，無法查找和處理且易造成事故范圍的擴(kuò)大。建議在設(shè)計(jì)時(shí)電力專業(yè)與土建專業(yè)做好溝通，在主站房土建設(shè)計(jì)、施工時(shí)增設(shè)澆筑的電力專用局部電纜設(shè)備夾層或電纜溝道（溝道尺寸可根據(jù)電纜多少考慮但不宜不小于2m×2m），并與各辦公區(qū)所設(shè)電纜豎井相通，溝道內(nèi)滿足電纜用支架分層敷設(shè)，同步配齊消防、照明、排風(fēng)設(shè)施。在各配電室內(nèi)，預(yù)制電纜溝，低壓電纜改用下出線方式，室內(nèi)電纜通過電纜溝與外面電纜夾層或外部溝道相通，敷設(shè)至各辦公區(qū)。這樣改進(jìn)后，有電纜敷設(shè)專用的設(shè)備通道，實(shí)現(xiàn)電纜支架分層敷設(shè)，并可將照明、通風(fēng)、消防、視頻監(jiān)測設(shè)備同步安裝到位，即美觀整齊又利于防火安全和滿足設(shè)備的日常維護(hù)、檢修及故障處理需求。

4）南站各配電室的設(shè)備間吊裝出口均被封死，冷凍站機(jī)組安裝后，通道被占用，使得變壓器等大件設(shè)備無法出入，將給后期設(shè)備更新改造或者增加新設(shè)備時(shí)的施工帶來困難。建議：設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮，預(yù)留好設(shè)備吊運(yùn)、安裝通道。

3.2 站場電纜施工方面

1）較大站場存在股道多、站線長的特點(diǎn)，現(xiàn)有施工設(shè)計(jì)為局部電纜溝（尺寸較小）其余直埋方式敷設(shè)，存在預(yù)留能力不足問題。這樣，開通后，使再增加的行車設(shè)備的電源工程施工非常困難如加熱道岔電源、新增站房動(dòng)力電源工程等。

建議：加大站場內(nèi)電纜溝的設(shè)計(jì)尺寸，溝內(nèi)預(yù)設(shè)電纜支架，實(shí)現(xiàn)電纜分層敷設(shè)；在站臺(tái)下做縱向電纜溝道、在各站臺(tái)中間及兩端咽喉岔區(qū)做橫向電纜溝道，使橫、縱向電纜溝道通過管井溝通，方便站場內(nèi)縱橫的電纜施工與維護(hù)，并為以后增加的各項(xiàng)行車安全輔助設(shè)備電源施工，做好充分的預(yù)留。

2）南站冷凍站變電所設(shè)備，負(fù)責(zé)為南站整個(gè)站房的空調(diào)機(jī)組供電。隨著社會(huì)的發(fā)展，旅客對(duì)服務(wù)質(zhì)量的要求越來越高。站房冷、暖溫度高低關(guān)系到旅客的滿意度。但此處供電設(shè)計(jì)為三級(jí)負(fù)荷，兩臺(tái)變壓器為2 500kVA，容量偏小，僅能滿足兩臺(tái)變壓器共同分列運(yùn)行各帶一部分負(fù)荷，這樣在寒、暑期，為保證候車室溫度舒適，均需要空壓機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行情況下，如遇一路電源設(shè)備停電或故障時(shí)，不能實(shí)現(xiàn)一路電源設(shè)備帶全部負(fù)荷，部分空壓機(jī)設(shè)備將停機(jī)，勢必影響車站服務(wù)質(zhì)量，易引發(fā)旅客投訴。建議提高空壓機(jī)房負(fù)荷等級(jí)，增大主變壓器容量，滿足故障情況下一路帶全所運(yùn)行的條件。

4 結(jié)論

設(shè)置于特大城市中的較大火車站，肩負(fù)著滿足廣大旅客日益增長的便捷出行需求的繁重任務(wù)，也作為城市的名片引起社會(huì)的高度關(guān)注，作為百年大計(jì)，從設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量、安裝裝備等方面均采用了較高標(biāo)準(zhǔn)，取得不錯(cuò)成績。

經(jīng)過幾年運(yùn)行，我們作為電力設(shè)備運(yùn)營管理單位感覺到，在一些細(xì)節(jié)上，從設(shè)計(jì)到施工也還有一些可商榷之處。從電力設(shè)備運(yùn)行安全角度來看，尤其是主站房內(nèi)變電所的設(shè)計(jì)所選位置為最底層，還存在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不高、防災(zāi)、抗災(zāi)能力低。高低壓電纜采用的屋頂橋架敷設(shè)方式，對(duì)日常橋架內(nèi)的電力電纜設(shè)備的通風(fēng)散熱、火災(zāi)隱患監(jiān)測消防、運(yùn)行維護(hù)、故障搶修等項(xiàng)工作處于無法實(shí)施狀態(tài)；站場中施工的電纜溝存在超前設(shè)計(jì)不夠、預(yù)留容量不足、缺少站場橫向的電纜預(yù)留通道，施工成型后給以后新技術(shù)應(yīng)用時(shí)陸續(xù)增加的附屬行車設(shè)備電源施工帶來極大困難。

參考文獻(xiàn)

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