成都地铁新平站动力设计

王冠英

中铁五院集团公司电化通号设计处 北京 102600

正文：

0 引言

新平站是成都轨道交通10号线二期工程的第10个站。本站为地下一层1侧式站，地下一层为站厅层和站台层。本站站厅层小里程、大里程端分别设置一个通风空调电控室；站台层大里程端设置一个0.4kV低压开关柜室，为车站及车站左端相邻的半个区间，车站右端正线到设计终点以及车站右端到出入段线洞口的所有低压配电设备供电。

1 地铁动力设备的复杂性

地铁动力设备包括电机、风机、水泵等，它并不是简单的几台风机，水泵、电梯，而是由多种系统如空调通风系统、给排水系统、消防系统、运输系统共同组成的。对于地铁动力配电系统的控制，不是简单地进行启动或者停止，而是集远方/就地控制、BAS系统自动控制等于一身的复杂的控制。除此之外，还有对风机、水泵及空调的自动调节控制[1]。

2 负荷分级

2.1 一级负荷

（1）通信系统(除通信专业外还包含综合监控系统、AFC系统设备区用电、门禁等系统的用电)、信号系统、变电所操作电源、火灾报警系统、自动售检票系统AFC、站台门、防淹门、消防疏散用自动扶梯、气体灭火、废水泵(含区间废水泵)、雨水泵(无盖出入口)、消防电梯、车控室(含防火卷帘等)。其中变电所操作电源、火灾自动报警系统，通信系统、信号系统为一级负荷中特别重要负荷。此部分由变电所低压柜供电。

（2）火灾或事故时需运行的风机、风阀，主要包括隧道风机、排烟风机等；消防水管环路中的电动蝶阀；环境与设备监控系统(BAS) 。此部分由环控电控室配电。

2.2 二级负荷

（1）污水泵、雨水泵(有盖出入口)、非消防疏散用自动扶梯、电梯、银行、卷帘门、设备区空调室内机、二级小动力(含车站维修电源、设备房插座)等。此部分由变电所配电。

（2）除一级负荷外的风机、空调器和220V的电动风阀、蝶阀、二通阀等。此部分由环控电控室配电。

（3）出入口处的同负荷等级设备应共用一个电源箱。

2.3 三级负荷

冷源系统及其配套设备(冷水机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔等)、广告照明、三级小动力(含电开水器、电子水处理仪、清洁插座、公共区风机盘管等)、商业用电、区间检修设备等。此部分由变电所配电。

3 配电要求

3.1 一级负荷

（1）由变电所配电部分：从两段独立母线分别馈出一路电源，在末端配电箱进行自动切换。相邻且同类型的一级负荷可共用电源切换箱。特别重要负荷在两路电源均失电后由本系统的后备电源供电，例如通信、信号、BAS等。

（2）由环控电控室配电部分：由环控一级负荷母线单回路配电。

3.2 二级负荷

（1）由变电所配电部分：从降压变电所馈出单回供电电源至末端配电箱或设备。出入口处的集水泵、自动扶梯等设备可共用一个电源箱。在照明配电室设有小型二级负荷动力配电箱，通过该配电箱向维修电源等二级负荷供电。

（2）由环控电控室配电部分：由环控二级负荷母线单回路配电。

3.3 三级负荷

冷源系统从变电所两段三级负荷母线各馈出一个回路至冷源系统的配电柜进线端。其余三级负荷从三级负荷母线馈出至末端配电箱或设备。当供电系统为非正常运行方式时，切除三级负荷。在照明配电室设有小型三级负荷动力配电箱，通过该配电箱向清扫机械、生活用电源等三级负荷供电。

4 与各系统的设计接口

4.1 与供电系统的接口

车站变电所及车站跟随所的综合接地网由供电系统实施，供电系统与低压配电专业设计接口位置有三处：①在强电接地母排（PCE）接线端子上，综合接地网引上线至强电接地母排（PCE）的接地电缆由供电系统提供，强电接地端子排（PCE）由供电系统提供；②在综合接地网弱电设备接地引出线，引出线至弱电设备接地母排的电缆及弱电接地母排（WCE）由低压配电专业提供；③强电接地母排（PCE）至车站设备接地母排（PSCE）的电缆及设备接地母排（PSCE）由低压配电专业提供，强电接地母排（PCE）还应预留低压柜PE排接地电缆的接线位置。

4.2 与弱电系统、信号、自动售检票、站台门等设备系统的接口

低压配电系统为弱电综合设备系统提供的电源接口位置在电源箱的出线开关下桩头，电源箱由低压配电专业提供。通信、综合监控、门禁、BAS、AFC设备室电源由低压配电专业统一向弱电综合设备配电，再由通信专业进行二次分配。低压配电专业负责通信区间弱电支架接地扁钢引入车站WCE排的接地电缆。

4.3 与综合监控(FAS/BAS)专业接口

（1）BAS专业电源由弱电综合UPS设备供电。

（2）BAS专业在BAS柜为环控电控柜PLC提供一路UPS电源。

（3）BAS专业与环控电控柜的通信接口在环控电控柜的PLC通信接口上，由BAS专业负责两个专业间的通信线。

（4）所有BAS模块箱、FAS模块箱与低压配电专业配电箱之间的控制电缆均由BAS、FAS专业负责设计及安装。

（5）消防电源监控系统与综合监控（FAS）专业的接口在消防电源监控主机上，消防电源监控系统厂家负责提供标准化的接口类型和协议，综合监控（FAS）专业负责两个专业间通信线的实施。

4.4 与自动扶梯、电梯的接口

（1）与自动扶梯的接口在扶梯电控箱的电源进线端，由低压配电专业从出入口切换箱、公共区扶梯切换箱敷设电缆至自动扶梯的电源进线处附近，并按扶梯专业的要求预留一定长度的电缆，由扶梯专业完成电缆与设备的连接。

（2）与电梯的接口在电梯电控箱的电源进线端，由低压配电专业从电梯配电箱敷设电缆至电梯控制箱的电源进线处附近，并按电梯专业的要求预留一定长度的电缆，由电梯专业完成电缆与设备的连接；所有电梯均需要设置配电箱。

4.5 与通风空调设备的接口

多联机室外机接口在多联机外机配电箱出线端子，配电箱至多联机室外机的电源由厂家自行考虑，多联机室外机电源取自多联机配电箱；多联机室内机接口在多联机室内机电源接线端子处，由低压配电专业负责敷设电源线至多联机室内机电源接线端子处（多联机室内机集中控制器由动照专业配电，电源取自多联机配电箱，多联机室内机至就地控制器的控制线缆由多联机厂家自行设计），并由多联机厂家负责端接。多联机配电箱按照二级负荷考虑并向FAS专业提出消防切非需求。

4.6 与给排水系统的接口

低压配电专业与潜污泵的接口在潜污泵自带的控制箱进线端子,由低压配电专业就地设置配电箱；对于出入口集水泵，与扶梯、楼梯升降机等设备共用出入口配电箱；对于风道附近（新风井、排风井、活塞风道等处）分散设置的雨水泵，设置风亭水泵切换箱集中进行配电，该切换箱由低压配电专业设计，并由低压配电专业负责切换箱至各水泵控制箱的电缆；对于出入段线、室外场段、洞口雨水泵房、区间泵房、车站主废水泵房，由低压配电专业就地设置双电源配电箱（不带电源切换装置），并由低压配电专业负责双电源配电箱至水泵控制箱的电缆，此类水泵控制箱设备自带双电源切换装置。

4.7 与人防专业的接口

（1）在变电所（包括降压和跟随变电所）低压配电柜内预留人防电源进线回路。开关选用250A。在战时失去正常电源的情况下，由外部引入人防电源，并切断与人防无关的其他负荷。人防电源与正常电源互为闭锁，人防电源和正常电源不得同时并列运行。

（2）车站风道两端人防风机、人防给水泵、人防进风防护密闭门和排风防护密闭门配电引自风亭水泵切换箱，接口位置在人防风机、水泵控制箱电源进线端，由低压配电专业负责设计并敷设至人防进风防护密闭门和排风防护密闭门控制箱电源进线端并预留一定长度的电缆。至人防风机、水泵控制箱的电缆本期不实施。

4.8 与商业设备的接口

自动售货机和查询机配置插座，电源引自车站小商业总配电箱；LED显示屏不设置插座，按照LED电源线位置预留一定长度，电源引自三级负荷小动力配电箱；多媒体显示大屏幕就近设置配电箱（与多媒体显示大屏接口位于多媒体配电箱馈出端），电源引自广告照明配电箱。

5 动力配电

5.1 通风空调设备配电及控制

（1）车站及区间通风空调设备由环控电控室集中供电和控制，每个环控电控室设有环控一级母线和环控二级母线，分别给环控一级和环控二级负荷供电，冷源系统由变电所三级母线供电至其配电柜。环控一级采用双电源切换系统进线。

（2）通风空调设备采用三级控制方式：即控制中心控制,车控室控制和就地控制（环控电控室或就地控制箱控制）。监视信号包括设备状态信号和事故信号。与消防有关的电机过载故障只动作于信号不动作于跳闸，防烟和排烟风机的控制设备除采用联动控制方式外，还应在车控室IBP盘手动直接控制。动力照明专业负责防烟和排烟风机环控柜到IBP盘的硬线连接，电缆选型暂按WDZBNKYJYP-0.6/1kV 9x1.5设计。

5.2 水泵配电及控制

各类水泵按照负荷等级的配电要求从就近电源箱馈线至设备所在处的控制箱。

消防泵采用两级控制方式，即就地控制、车控室控制。监视信号包括：设备状态信号和故障信号。

污水泵、雨水泵、废水泵采用液位自动控制、就地手动控制、综合监控系统自动控制。设备状态信号和故障信号在车控室显示。

5.3 车站设备配电

通信系统、信号系统、自动售检票系统、火灾报警系统、变电所自用电等重要负荷双回路直接取自变电所不同的0.4kV母线，并自成系统供电。

5.4 区间设备配电

区间泵房内的插座由泵房内控制箱供电（控制箱内设有照明及插座回路断路器），插座回路带漏电保护。

5.5 其它设备配电

清扫机械、生活用电等电源从降压变电所三级负荷母线单电源供电至设备的电源箱或通过总配电箱放射式配电给设备，当供电系统为非正常运行方式时，将其切除。

6 接地及安全

（1）车站接地系统采用TN-S接地保护系统。插座回路设漏电断路器保护。

（2）车站设强弱电共用综合接地网，由供电系统提供。接地电阻≤0.5欧姆，当土壤电阻率较高时，接地电阻可适当放宽，但应满足弱电系统的接地要求在弱电接地端子排上（接地电阻不大于1欧姆），同时满足接触电压和跨步电压的要求。变压器中性点直接接地。

（3）在通信设备室、民用通信设备室、公安通信设备室、信号设备室、AFC设备室、站台门控制室、环控电控室、综合监控设备室、气瓶室、车控室均设有弱电接地端子箱，接地端子排箱的位置原则上根据各系统要求设置。有架空地板的房间弱电接地端子箱采用接地母排的形式，接地母排在架空地板下安装，安装高度距地0.2m，没有架空地板的房间内弱电接地端子箱采用嵌墙安装，安装高度底边距地面0.3m，注意进出电缆埋管。

（4）FAS金属护管、进出车站的给排水管道、通往地铁的外围金属管道的接地电缆连接至金属管线接地母排PSCE。区间的弱电电缆支架连接至弱电接地母排WCE。

（5）站内金属门、防静电地板支架、吊顶龙骨、广告灯箱外壳等金属构件的接地做如下要求：在车站站厅层、设备层（如有）及站台层四周设置主接地扁钢（40*4），车站内各金属构件通过接地线或扁钢（40*4）与主接地扁钢连接，其中设备房内的相关金属构件（含金属门框）就近连接至设备房内的主接地扁钢或者接地端子箱，其他房间金属门框接地就近接至设备区走廊接地干线。

7 电缆选择及敷设

（1）地下站所有动力配电电缆均选用阻燃、低烟、无卤型电缆，阻燃等级不低于B类（WDZB-YJY-0.6/1kV）；火灾状态仍需运行的设备所用电缆选用低烟无卤耐火阻燃型（WDZBNYJY-0.6/1kV）；直埋敷设的电缆选用铠装电缆；重要信号的控制电缆采用金属屏蔽电缆（WDZBN-KYJYP-0.6/1kV。导线选用WDZBN-BYJ-450/750V 与WDZB-BYJ-450/750V。地下区间电缆选用阻燃、低烟、无卤型电缆，阻燃等级不低于A类（WDZA-YJY-0.6/1kV）；火灾状态仍需运行的设备所用电缆选用低烟无卤耐火阻燃型（WDZAN-YJY-0.6/1kV）。

（2）电缆一般采用桥架、线槽、支架、穿管等方式敷设。配电干线电缆沿电缆桥架、支架敷设，主要敷设在电缆竖井、站台板下及吊顶内。吊顶内采用钢制槽盒式电缆桥架，电缆井内采用钢制槽盒式电缆桥架。电缆在桥架或线槽外采用钢管保护（出入口的动力设备除外）。穿越公共区时在装修层内的桥架或支架敷设，与装修相协调。

8 结语

地铁动力系统的设计内容琐碎，需要配电的设备点多面广，且分散在车站的各个角落，所以需要加强与土建、装修及相关设备系统的配合。在设计过程中要注重细节设计，做到相互统一、协调一致。减少施工过程中的重复、返工、接口不对应等因素，有利于工程的顺利进展[2]。