城轨供电系统环网电缆敷设及电缆支架制安设计

张艳华

（深圳市市政设计研究院有限公司，广东深圳 518026）

城轨供电系统环网电缆敷设及电缆支架制安设计

张艳华

（深圳市市政设计研究院有限公司，广东深圳 518026）

针对深圳市轨道交通三期工程 7 号、11号线的环网电缆敷设及在工程中常见的问题进行阐述分析，分别对车站和不同类型隧道断面的电缆敷设进行分析并给出相应的断面示意图；简要介绍电缆支架制安的方法，希望对后续工程的设计和施工起到一定的参考作用。

地铁供电；供电系统；环网电缆；电缆敷设；电缆支架制安；设计

0 引言

城市轨道交通供电系统是为城市轨道交通运营提供所需电能的系统，不仅为城市轨道交通电动列车提供牵引电能，而且为城市轨道交通运营服务的其他设施提供电能，如照明、通风空调、给排水、通信、信号、综合监控、自动扶梯等［1］。

城市轨道交通系统需要从主变电所或城市电网取得外部电源，外部电源方案有集中式、分散式、混合式3 种供电方式［2］。目前城市轨道交通中应用较多的为集中式供电方式，集中式供电方式相对独立，自成系统，便于运营管理；该供电方式由专门设置的主变电所集中为牵引变电所、降压变电所供电，经过环网电缆将电能送至地铁全线各个车站。

现结合深圳地铁 7 号、11 号线工程对环网电缆敷设及敷设过程中遇到的问题进行简单的分析。

1 环网电缆工程敷设特点

城市轨道交通供电系统 35 kV 中压环网电缆主要包括 35 kV 进出线电缆以及车站、车场、区间风井变电所的 35 kV 联络电缆。根据敷设位置的不同，环网电缆工程分为区间环网电缆敷设和所内、所外电缆敷设，整个敷设线路会穿越地下段（包括施工竖井、联络通道、人防门）、高架段、区间渡线、岔线及站台板下等［3］；深圳地铁 11 号线各变电所车站范围内的所外电缆敷设在车站站台板外下方的侧墙上，所内电缆敷设在电缆夹层内，不涉及到敷设电缆路径遇到电扶梯基坑、集水坑等设施。因此，在环网电缆设计的过程中需根据不同地段的特殊性制定不同的电缆敷设方式。

2 环网电缆敷设分析

2.1 车站

地铁车站主要有 2 种形式：岛式车站和侧式车站。深圳地铁 11 号线地铁车站全部为岛式车站，7 号线地铁车站有岛式车站和侧式车站。

岛式车站的变电所通常设置在车站站台层的一端，如图1 所示，变电所位置应满足靠近负荷中心，便于电缆敷设及设备运输等要求［4］。2 路环网电缆分别沿上、下行区间隧道引入站台板下电缆夹层，然后从电缆夹层出来进入站台板外沿下，环网电缆沿站台板外敷设，通过整个车站进入区间隧道。

侧式车站的变电所设置在左线站台层或右线站台层，如图2 所示，变电所所在站台层及端头的位置视负荷集中情况而定［4］，电缆竖井的位置随变电所位置的变化而变化，以满足电缆敷设要求。

下面以某侧式车站为例，对侧式车站环网电缆敷设方式进行简单的描述。

左线环网电缆（进线）从区间隧道进入车站，通过预埋的过轨电缆管进入站台板外沿下，电缆沿站台板外沿下敷设进至该站的变电所电缆夹层，作为该变电所的进线电源。右线环网电缆（进线）从区间隧道进入车站，沿车站站台板外沿下敷设至电缆井端头处，进入电缆夹层，沿电缆井敷设至左线站台的变电所，作为该变电所的另一回进线电源。

左线环网电缆（出线电源）从电缆夹层处至站台板外沿下，然后穿过预埋管进入区间，右线环网电缆由变电所出线沿电缆井至右线站台板下，继而进入区间。

2.2 区间

区间隧道内环网电缆通常按照敷设在列车行车方向左侧的原则进行敷设，地铁区间隧道类型多样，在施工过程中还会根据具体的隧道断面型式以及环网电缆的敷设路径进行调整［5］。地铁线路常见的区间有地下段、路基段、高架段。深圳地铁 11 号线区间有地下段、路基段、高架段，7 号线区间均为地下段。

2.2.1 地下段

地下区间隧道类型有单洞单线和单洞双线 2 种型式，按隧道断面型式的不同又可以分为圆形隧道、马蹄形隧道、矩形隧道。

图1 岛式车站电缆敷设示意图

图2 侧式车站电缆敷设示意图

图3 单洞单线圆形隧道电缆敷设示意图

图4 单洞单线马蹄形隧道电缆敷设示意图

由于在区间新设置了疏散平台，深圳地铁 11 号线环网电缆敷设与深圳地铁一、二期环网电缆敷设稍有不同，各种隧道类型的环网电缆敷设示意图如图3～图7 所示，其中图3～图5 为单洞单线型式的隧道断面示意图，图6～图7 为单洞双线型式的隧道断面示意图，图6 中环网电缆、控制保护电缆、动力照明电缆均敷设在疏散平台下方的电缆支架上，图7 为渡线处电缆敷设方式，环网电缆、控制保护电缆、动力照明电缆均使用吊架敷设，吊架固定于隧道顶部，并满足限界要求。

2.2.2 路基段

路基段的环网电缆敷设于电缆槽内，电缆槽设置于疏散平台下方的道床上，电缆槽底部与轨面齐平，电缆槽大小由敷设电缆规格、数量及电缆散热需求共同确定，并满足限界要求，其电缆敷设示意图如图8 所示。

2.2.3 高架段

高架区间的环网电缆敷设于电缆槽内，电缆槽设置于桥梁上，电缆槽大小根据敷设电缆规格、数量及电缆散热需求共同确定，并满足限界要求，电缆敷设示意图如图9～图10 所示。

3 电缆支架制安设计

电缆支架包括区间用电缆支架和站内（设备电缆夹层及站台板外沿下）用电缆支架。

区间用电缆支架的规格型号是根据限界专业所提供的建筑限界图及供电专业所敷设电缆数量综合考虑设计确定。

3.1 疏散平台支墩与电缆支架分开用

疏散平台下方 35 kV 用环网电缆支架的设计原则是支架立柱底部与轨面齐平，疏散平台上方动力照明及控制电缆用电缆支架的设计原则是立柱底部距疏散平台 2.2 m 左右（位于照明灯的上方），立柱的弯曲弧度以与隧道壁吻合紧贴为准，托臂长度受建筑限界图的影响，以不侵限为准，托臂层数视托臂长度以及敷设电缆数量、电缆回路数确定，一般情况下，应适当预留 1 层托臂。

3.2 疏散平台支墩兼做电缆支架

图5 单洞单线矩形隧道电缆敷设示意图

图6 单洞双线矩形隧道电缆敷设示意图

图7 单洞双线矩形隧道渡线处电缆敷设示意图

图8 路基段电缆敷设示意图

若疏散平台支墩兼做电缆支架，这样可以节约成本，整体也较美观，只需供电专业给相应专业提交电缆支架所需托臂数及电缆支架安装间距要求即可。疏散平台上方电缆支架设计原则同“疏散平台支墩与电缆支架分开用”电缆支架设计原则相同。

图9 高架段电缆敷设示意图（双线桥）

图10 高架段电缆敷设示意图（单线桥）

3.3 特殊情况下电缆支架的处理

由于设计时专业间配合考虑不周或者施工误差等因素，在实际施工过程中会出现电缆支架隧道侵限情况，为满足限界要求，需对隧道内部分疏散平台及电缆支架进行调整，取消疏散平台或缩短电缆支架托臂或缩短电缆支架托臂的同时增加电缆托臂层数，以满足电缆敷设、行车安全及设备安装要求，解决支架侵限问题；但取消侵限段疏散平台的处理方法，不适合疏散平台支墩兼做电缆支架使用的情况。

实际工程中，选择疏散平台支墩与电缆支架分开考虑还是疏散平台支墩兼做电缆支架需视工程情况而定。

4 结论

本文主要对深圳市轨道交通 7 号、11 号线工程环网电缆敷设及实际的车站、区间电缆敷设进行分析，列举了电缆沿车站站台板外沿下方及区间不同隧道型式断面的敷设方式；并对疏散平台下方单独设置电缆支架、电缆支架与疏散平台支墩共用 2 种情况的电缆支架的制安进行了分析，并给出特殊情况下电缆支架的制安处理方法，希望对城市轨道交通的设计和施工起到一定的参考作用。

［1］ 李学武.城市轨道交通供变电技术［M］.北京：中国铁道出版社，2013.

［2］ 于松伟，杨兴山，韩连祥，等.城市轨道交通供电系统设计原理与应用［M］.四川成都：西南交通大学出版社，2008.

［3］ 余红梅，陈刚，于纪利.城市轨道交通供电系统35 kV环网电缆敷设工程施工方案［J］.城市轨道交通研究，2012（7）：49-51，57.

［4］ GB 50157-2013 地铁设计规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2014.

［5］ GB 50217-2007 电力工程电缆设计规范［S］.北京：中国计划出版社，2007.

责任编辑 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

张艳华（1983—），女，工程师

2016-02-29