城軌供電系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)電纜敷設(shè)及電纜支架制安設(shè)計

張艷華

（深圳市市政設(shè)計研究院有限公司，廣東深圳 518026）

城軌供電系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)電纜敷設(shè)及電纜支架制安設(shè)計

張艷華

（深圳市市政設(shè)計研究院有限公司，廣東深圳 518026）

針對深圳市軌道交通三期工程 7 號、11號線的環(huán)網(wǎng)電纜敷設(shè)及在工程中常見的問題進行闡述分析，分別對車站和不同類型隧道斷面的電纜敷設(shè)進行分析并給出相應(yīng)的斷面示意圖；簡要介紹電纜支架制安的方法，希望對后續(xù)工程的設(shè)計和施工起到一定的參考作用。

地鐵供電；供電系統(tǒng)；環(huán)網(wǎng)電纜；電纜敷設(shè)；電纜支架制安；設(shè)計

0 引言

城市軌道交通供電系統(tǒng)是為城市軌道交通運營提供所需電能的系統(tǒng)，不僅為城市軌道交通電動列車提供牽引電能，而且為城市軌道交通運營服務(wù)的其他設(shè)施提供電能，如照明、通風(fēng)空調(diào)、給排水、通信、信號、綜合監(jiān)控、自動扶梯等［1］。

城市軌道交通系統(tǒng)需要從主變電所或城市電網(wǎng)取得外部電源，外部電源方案有集中式、分散式、混合式3 種供電方式［2］。目前城市軌道交通中應(yīng)用較多的為集中式供電方式，集中式供電方式相對獨立，自成系統(tǒng)，便于運營管理；該供電方式由專門設(shè)置的主變電所集中為牽引變電所、降壓變電所供電，經(jīng)過環(huán)網(wǎng)電纜將電能送至地鐵全線各個車站。

現(xiàn)結(jié)合深圳地鐵 7 號、11 號線工程對環(huán)網(wǎng)電纜敷設(shè)及敷設(shè)過程中遇到的問題進行簡單的分析。

1 環(huán)網(wǎng)電纜工程敷設(shè)特點

城市軌道交通供電系統(tǒng) 35 kV 中壓環(huán)網(wǎng)電纜主要包括 35 kV 進出線電纜以及車站、車場、區(qū)間風(fēng)井變電所的 35 kV 聯(lián)絡(luò)電纜。根據(jù)敷設(shè)位置的不同，環(huán)網(wǎng)電纜工程分為區(qū)間環(huán)網(wǎng)電纜敷設(shè)和所內(nèi)、所外電纜敷設(shè)，整個敷設(shè)線路會穿越地下段（包括施工豎井、聯(lián)絡(luò)通道、人防門）、高架段、區(qū)間渡線、岔線及站臺板下等［3］；深圳地鐵 11 號線各變電所車站范圍內(nèi)的所外電纜敷設(shè)在車站站臺板外下方的側(cè)墻上，所內(nèi)電纜敷設(shè)在電纜夾層內(nèi)，不涉及到敷設(shè)電纜路徑遇到電扶梯基坑、集水坑等設(shè)施。因此，在環(huán)網(wǎng)電纜設(shè)計的過程中需根據(jù)不同地段的特殊性制定不同的電纜敷設(shè)方式。

2 環(huán)網(wǎng)電纜敷設(shè)分析

2.1 車站

地鐵車站主要有 2 種形式：島式車站和側(cè)式車站。深圳地鐵 11 號線地鐵車站全部為島式車站，7 號線地鐵車站有島式車站和側(cè)式車站。

島式車站的變電所通常設(shè)置在車站站臺層的一端，如圖1 所示，變電所位置應(yīng)滿足靠近負荷中心，便于電纜敷設(shè)及設(shè)備運輸?shù)纫螅?］。2 路環(huán)網(wǎng)電纜分別沿上、下行區(qū)間隧道引入站臺板下電纜夾層，然后從電纜夾層出來進入站臺板外沿下，環(huán)網(wǎng)電纜沿站臺板外敷設(shè)，通過整個車站進入?yún)^(qū)間隧道。

側(cè)式車站的變電所設(shè)置在左線站臺層或右線站臺層，如圖2 所示，變電所所在站臺層及端頭的位置視負荷集中情況而定［4］，電纜豎井的位置隨變電所位置的變化而變化，以滿足電纜敷設(shè)要求。

下面以某側(cè)式車站為例，對側(cè)式車站環(huán)網(wǎng)電纜敷設(shè)方式進行簡單的描述。

左線環(huán)網(wǎng)電纜（進線）從區(qū)間隧道進入車站，通過預(yù)埋的過軌電纜管進入站臺板外沿下，電纜沿站臺板外沿下敷設(shè)進至該站的變電所電纜夾層，作為該變電所的進線電源。右線環(huán)網(wǎng)電纜（進線）從區(qū)間隧道進入車站，沿車站站臺板外沿下敷設(shè)至電纜井端頭處，進入電纜夾層，沿電纜井敷設(shè)至左線站臺的變電所，作為該變電所的另一回進線電源。

左線環(huán)網(wǎng)電纜（出線電源）從電纜夾層處至站臺板外沿下，然后穿過預(yù)埋管進入?yún)^(qū)間，右線環(huán)網(wǎng)電纜由變電所出線沿電纜井至右線站臺板下，繼而進入?yún)^(qū)間。

2.2 區(qū)間

區(qū)間隧道內(nèi)環(huán)網(wǎng)電纜通常按照敷設(shè)在列車行車方向左側(cè)的原則進行敷設(shè)，地鐵區(qū)間隧道類型多樣，在施工過程中還會根據(jù)具體的隧道斷面型式以及環(huán)網(wǎng)電纜的敷設(shè)路徑進行調(diào)整［5］。地鐵線路常見的區(qū)間有地下段、路基段、高架段。深圳地鐵 11 號線區(qū)間有地下段、路基段、高架段，7 號線區(qū)間均為地下段。

2.2.1 地下段

地下區(qū)間隧道類型有單洞單線和單洞雙線 2 種型式，按隧道斷面型式的不同又可以分為圓形隧道、馬蹄形隧道、矩形隧道。

圖1 島式車站電纜敷設(shè)示意圖

圖2 側(cè)式車站電纜敷設(shè)示意圖

圖3 單洞單線圓形隧道電纜敷設(shè)示意圖

圖4 單洞單線馬蹄形隧道電纜敷設(shè)示意圖

由于在區(qū)間新設(shè)置了疏散平臺，深圳地鐵 11 號線環(huán)網(wǎng)電纜敷設(shè)與深圳地鐵一、二期環(huán)網(wǎng)電纜敷設(shè)稍有不同，各種隧道類型的環(huán)網(wǎng)電纜敷設(shè)示意圖如圖3～圖7 所示，其中圖3～圖5 為單洞單線型式的隧道斷面示意圖，圖6～圖7 為單洞雙線型式的隧道斷面示意圖，圖6 中環(huán)網(wǎng)電纜、控制保護電纜、動力照明電纜均敷設(shè)在疏散平臺下方的電纜支架上，圖7 為渡線處電纜敷設(shè)方式，環(huán)網(wǎng)電纜、控制保護電纜、動力照明電纜均使用吊架敷設(shè)，吊架固定于隧道頂部，并滿足限界要求。

2.2.2 路基段

路基段的環(huán)網(wǎng)電纜敷設(shè)于電纜槽內(nèi)，電纜槽設(shè)置于疏散平臺下方的道床上，電纜槽底部與軌面齊平，電纜槽大小由敷設(shè)電纜規(guī)格、數(shù)量及電纜散熱需求共同確定，并滿足限界要求，其電纜敷設(shè)示意圖如圖8 所示。

2.2.3 高架段

高架區(qū)間的環(huán)網(wǎng)電纜敷設(shè)于電纜槽內(nèi)，電纜槽設(shè)置于橋梁上，電纜槽大小根據(jù)敷設(shè)電纜規(guī)格、數(shù)量及電纜散熱需求共同確定，并滿足限界要求，電纜敷設(shè)示意圖如圖9～圖10 所示。

3 電纜支架制安設(shè)計

電纜支架包括區(qū)間用電纜支架和站內(nèi)（設(shè)備電纜夾層及站臺板外沿下）用電纜支架。

區(qū)間用電纜支架的規(guī)格型號是根據(jù)限界專業(yè)所提供的建筑限界圖及供電專業(yè)所敷設(shè)電纜數(shù)量綜合考慮設(shè)計確定。

3.1 疏散平臺支墩與電纜支架分開用

疏散平臺下方 35 kV 用環(huán)網(wǎng)電纜支架的設(shè)計原則是支架立柱底部與軌面齊平，疏散平臺上方動力照明及控制電纜用電纜支架的設(shè)計原則是立柱底部距疏散平臺 2.2 m 左右（位于照明燈的上方），立柱的彎曲弧度以與隧道壁吻合緊貼為準(zhǔn)，托臂長度受建筑限界圖的影響，以不侵限為準(zhǔn)，托臂層數(shù)視托臂長度以及敷設(shè)電纜數(shù)量、電纜回路數(shù)確定，一般情況下，應(yīng)適當(dāng)預(yù)留 1 層托臂。

3.2 疏散平臺支墩兼做電纜支架

圖5 單洞單線矩形隧道電纜敷設(shè)示意圖

圖6 單洞雙線矩形隧道電纜敷設(shè)示意圖

圖7 單洞雙線矩形隧道渡線處電纜敷設(shè)示意圖

圖8 路基段電纜敷設(shè)示意圖

若疏散平臺支墩兼做電纜支架，這樣可以節(jié)約成本，整體也較美觀，只需供電專業(yè)給相應(yīng)專業(yè)提交電纜支架所需托臂數(shù)及電纜支架安裝間距要求即可。疏散平臺上方電纜支架設(shè)計原則同“疏散平臺支墩與電纜支架分開用”電纜支架設(shè)計原則相同。

圖9 高架段電纜敷設(shè)示意圖（雙線橋）

圖10 高架段電纜敷設(shè)示意圖（單線橋）

3.3 特殊情況下電纜支架的處理

由于設(shè)計時專業(yè)間配合考慮不周或者施工誤差等因素，在實際施工過程中會出現(xiàn)電纜支架隧道侵限情況，為滿足限界要求，需對隧道內(nèi)部分疏散平臺及電纜支架進行調(diào)整，取消疏散平臺或縮短電纜支架托臂或縮短電纜支架托臂的同時增加電纜托臂層數(shù)，以滿足電纜敷設(shè)、行車安全及設(shè)備安裝要求，解決支架侵限問題；但取消侵限段疏散平臺的處理方法，不適合疏散平臺支墩兼做電纜支架使用的情況。

實際工程中，選擇疏散平臺支墩與電纜支架分開考慮還是疏散平臺支墩兼做電纜支架需視工程情況而定。

4 結(jié)論

本文主要對深圳市軌道交通 7 號、11 號線工程環(huán)網(wǎng)電纜敷設(shè)及實際的車站、區(qū)間電纜敷設(shè)進行分析，列舉了電纜沿車站站臺板外沿下方及區(qū)間不同隧道型式斷面的敷設(shè)方式；并對疏散平臺下方單獨設(shè)置電纜支架、電纜支架與疏散平臺支墩共用 2 種情況的電纜支架的制安進行了分析，并給出特殊情況下電纜支架的制安處理方法，希望對城市軌道交通的設(shè)計和施工起到一定的參考作用。

［1］ 李學(xué)武.城市軌道交通供變電技術(shù)［M］.北京：中國鐵道出版社，2013.

［2］ 于松偉，楊興山，韓連祥，等.城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)計原理與應(yīng)用［M］.四川成都：西南交通大學(xué)出版社，2008.

［3］ 余紅梅，陳剛，于紀(jì)利.城市軌道交通供電系統(tǒng)35 kV環(huán)網(wǎng)電纜敷設(shè)工程施工方案［J］.城市軌道交通研究，2012（7）：49-51，57.

［4］ GB 50157-2013 地鐵設(shè)計規(guī)范［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2014.

［5］ GB 50217-2007 電力工程電纜設(shè)計規(guī)范［S］.北京：中國計劃出版社，2007.

責(zé)任編輯 冒一平

Design of Cable Laying and Cable Rack for Transit Power Supply System

Zhang Yanhua

In view of the analysis of the common engineering problems in the ring network cable laying works for the project III of Shenzhen line 7 and line 11， the paper makes an analysis on cable laying works in the station and the different types of tunnel section respectively and gives the corresponding profi le diagrams.It also makes a brief introduction of cable rack manufacturing and installation methods.It is expected to play a certain reference role for the future engineering design and construction.

metro power supply， power supply system，cable of ring network， cable laying， cable rack manufacturing and installation， design

U231.8

張艷華（1983—），女，工程師

2016-02-29