铁路站房改扩建过渡阶段电气设计要点

杨 智

(中信建筑设计研究总院有限公司，武汉 430014)

0 引言

2008～2018年是铁路建设迅猛发展的十年。全国各地新建的铁路站房拔地而起，形成了铁路网络的新节点。而位于中心城区既有线上的老铁路站房，由于其地理位置的优势，扮演着更加重要的角色。但是既有站房一般建设年代久远，导致其的功能布局、进出站流线、配套设施已无法满足目前城市、铁路的发展需求。因此，全国各地出现大量既有站房的改扩建项目。

笔者认为，众多既有铁路站房改扩建工程都有一个共性特点：站房必须在保证正常旅客运营、生产不中断的情况下，完成其改扩建工作。本文即结合某铁路站房改扩建工程，介绍过渡阶段的电气设计要点和设计思路，为其他铁路站房改扩建工程过渡阶段的电气设计提供参考。

1 过渡阶段的电气设计原则

1.1 安全

满足国家现行规范及铁路设计规范要求，以安全为首要原则。

既有铁路站房根据自身条件进行改扩建，可能出现一个或多个过渡阶段，每个过渡阶段持续时间也视项目规模及过渡方案而定。电气设计必须按规范要求做到标准化、规范化，防止电气事故、火灾事故的发生，保障过渡时期用电安全。

1.2 正常运营

既有铁路站房为了维持正常的运营，每个阶段的进出站流向、候车售票功能布置及商业需求可能都会时刻出现变化。电气设计应该根据建筑方案的变化而灵活调整，以满足站房各阶段的功能需求，确保站房和线路的正常使用。

1.3 永临结合

既有铁路站房过渡阶段的临时用电需求，应针对现场实际条件并结合整个项目远期电气方案开展设计，尽量做到永临结合。减少临时阶段专用的电气设备，利用远期电气设备，并减少临时线路和拆除费用。电气过渡方案尽量能兼顾多个过渡阶段，各电气系统避免多次改造，减少二次浪费，合理地控制好电气过渡工程的投资量。

2 过渡阶段的电气设计要点

2.1 明确铁路站房改扩建工程各过渡阶段的现场电气条件

由于站房的改扩建工程分阶段进行，在各阶段的建设过程中，电气设备用房(如变配电室、消防控制室、强弱电管井等)可能未建设完成，远期的电气设备、完整的电气系统不一定能够使用。只有明确了电气的设计条件，才能了解过渡阶段能够使用的电源回路、电源容量，判断能否有条件提供应急电源和设置各电气系统等。在极端条件下如果没有条件，应该协调各专业创造有利条件完成过渡阶段的电气设计。

2.2 明确铁路站房改扩建工程各阶段的过渡方案，车站功能需求

确定了进/出线流向，售票区、候车区的基本要求，有的放矢地开展电气设计工作，为建筑提供照明、为设备提供电能、并完成各系统的控制，使整个建筑正常运转。

3 某铁路站房改扩建项目过渡工程电气设计实例分析

3.1 某铁路站房改扩建项目背景

某既有铁路站房位于老城区中心，随着高铁线路开通、铁路客流快速增长，车站周边道路已难以满足需要。需在既有站房原址处，拆除既有站房，建设新站房(东站房)。

新建东站房总建筑面积为72 008m2。在站房出站夹层南侧设置1座10/0.4kV 变配电所，负责东站房全部区域的0.4kV供电。变压器安装总容量为11 200kVA。

为解决建设某站房扩建工程(东站房)期间车站过渡使用问题，在东站房的西侧配套建设西站房工程，西站房按照永临结合的原则进行设计。西站房近期做过渡使用，远期与东站房完成连接，合成一体。在西过渡站房建设完成后，可以利用西站房在站房扩建工程建设期间进行旅客乘降，同时增加西侧进站口，带动西侧区域发展。

西站房总建筑面积为36 332m2。根据西站房布局，在西站房站台层设置一座10/0.4kV 变配电所，负责西站房全部区域及西侧部分高架候车区的0.4kV供电。西站房分为近期过渡阶段和远期永久阶段，在永久阶段西站房远期安装容量预计调整为5 600kVA。

东、西站房供电电源由铁路变电站各引来2路独立的10kV电源，高压系统为单母线分段运行方式，中间设联络开关，平时两路10kV电源同时供电，各供50%负荷，互为100%热备用。当任意一路10kV电源故障时，通过手/自动操作联络开关，另一路电源可保证全部负荷使用。其中2台2 000kVA为近期过渡阶段安装，解决西过渡站房过渡阶段的供电要求，2台800kVA变压器为远期变配电房改造时安装。站房面积指标及容量分析参见表1，总平面示意图参见图1。

某站房面积指标及容量分析 表1

图1 某站房总平面示意图

3.2 某站房过渡工程过渡方式及内容

(1)第一阶段

1)西过渡站房建设期间(图2)

候车：利用既有站房。进站流线：利用既有进站天桥进站。出站流线：利用既有出站地道出站。

图2 西过渡站房建设期间过渡方式示意图

2)西过渡站房启用至第一阶段结束(图3)

候车：西过渡近期站房(10m标高以下2层)。进站流线：在西过渡站房候车进站，利用4～6站台部分高架候车室作为进站通道，通过既有进站天桥进站。出站流线：利用既有行包地道到达1站台后，通过临时出站区出站。

图3 西过渡站房启用至第一阶段结束过渡方式示意图

(2)第二阶段(图4)

东站房及1～3站台部分高架候车室建设期间

候车：西过渡近期站房(10米标高以下2层)及部分高架候车室。进站流线：通过西过渡站房及作为进站通道的4～6站台部分高架候车室下至4～6站台乘车。出站流线：利用4～6站台～西站房部分出站地道，通过西广场地下空间出站。

图4 东站房及1～3站台部分高架候车室建设期间过渡方式示意图

3.3 某站房过渡工程第一阶段电气设计要求及相应技术措施

过渡工程第一阶段要求：此期间要将保证线路正常运营，且全力建设西过渡站房。在西过渡站房启用后，拆除既有站房，为过渡工程第二阶段的施工做好准备工作。

过渡工程第一阶段供电电源情况：此阶段既有站房还未拆除，既有变配电所继续使用。因此过渡阶段10kV高压系统为既有高压系统，电力过渡措施仅为0.4kV电力配电系统调整。

(1)西过渡站房建设之前需完成电力过渡措施如下：1)4～6站台停止使用后，4～6站台范围内既有天桥、部分既有雨棚需拆除，在拆除之前先行在相应配电箱对影响区域供电回路断电。2)妥善保管好拆除区域电气线路、灯具、各种电气设备，以备过渡和正式工程重复利用。

(2)西过渡站房启用之前需完成电力过渡措施如下：1)仍在施工的4～6站台部分高架候车室中间区域、此部分高架候车室至既有天桥之间的连接楼梯、1～3站台既有天桥一起作为进站通道使用。此段临时进站通道过渡时间较短，电气仅设置普通照明及应急照明，可将前期4～6站台天桥上拆除照明灯具、线路重复利用，供电回路也利用原有回路。2)建筑新增临时出站区，该出站通道为敞开式通道，电气仅设置普通照明，照明回路接入邻近站台雨棚照明配电箱预留回路。3)临时进出站任务完成后电气设施跟随主体结构一同拆除。

3.4 某站房过渡工程第二阶段电气设计要求及相应技术措施

过渡工程第二阶段要求：此期间要将整个出站地道、西站房及西高架候车区(商业除外)、东站房4～6站台高架候车区(商业除外)正式投入使用。

过渡工程第二阶段供电电源情况：此阶段既有站房已拆除，西站房已完成近期建设。西站房变配电所中2台2 000kVA变压器已投入使用。因此，过渡阶段高压系统为西站房远期10kV高压系统，电力过渡措施仅为0.4kV电力配电系统调整。

因商业用电远期才使用，故可利用西站房近期2台2 000kVA的容量作为过渡。西站房线侧2层等区域，地道的照明、消防、扶梯等维持运营的重要负荷先行由西站房变配电所供电。部分近期暂时不使用的负荷(如商业用电、广告用电等)及区域(西站房线侧3～4层)暂不供电。远期待东站房建设完成后，东站房4～6站台范围内高架候车仍迁改至东站房变配电所供电。具体电气专业采取技术措施如下。

(1)为应对地下出站通道，远期设备将提前使用。

由于地下出站通道原配电间在4～6站台下方，且容量较小。可以将整个地下出站通道的电气系统永久划分到西站房永久站房电气系统，由西站房附属的变配电所供电。因此，西站房远期工程变配电房中部分低压柜提前投入使用，且出站通道电气部分(末端线路设备及干线)按永久设计正常施工。

(2)为应对西站房高架候车区(商业除外)，远期设备将提前使用。

由于西站房高架候车区原设计属于西站房远期永久工程设计范围，由西站房附属的变配电所供电。因此，西站房远期工程变配电房中部分低压柜提前投入使用，且西站房高架候车区(商业除外)电气部分(末端线路设备及干线)按永久设计正常施工。

(3)为应对东站房4～6站台高架候车区(商业除外)及站台雨棚，远期设备将提前使用。

由于东站房4～6站台高架候车区及站台雨棚有原配电间，且容量较大，可以将其整个电气系统临时划分调整到西站房过渡电气系统，由西站房附属的变配电所临时供电。待过渡阶段完成以后,整个站房完成远期建设，恢复由东站房附属的变配电所正式供电。

因此，西站房远期工程变配电房中部分低压柜提前投入使用。且东站房4～6站台高架候车区(商业除外)及站台雨棚电气部分(末端线路及设备)按永久设计正常施工。但临时增设此部分用电负荷从西站房变配电房到此区域配电间的干线线路。

(4)为应对过渡工程第二阶段时，4～6站台高架候车室、地下通道内其余电气系统提前使用。

火灾自动报警系统及其各子系统、BAS系统、智能应急照明系统、智能照明系统等均需在西过渡站房相应电气系统主机增容后再接入。要求西过渡站房与东站房各系统设备能正常通讯及运行。西站房电力监控系统在近期过渡阶段暂时不启用，待西站房变配电所完成远期改造时，再行启用。

3.5 某站房过渡工程过渡方式电气造价分析

(1)站房过渡工程第一阶段主要是利用既有电气用房和电气设备。电气工程主要造价集中在临时进站通道的照明安装拆除费用和新增临时出站区照明安装费用。

(2)站房过渡工程第二阶段属于永临结合设计。因此，此部分电气设计不会影响整个项目造价，仅为提前采购施工西站房远期部分电气内容。

(3)站房过渡工程第二阶段，末端线路及设备属于永临结合，此部分电气设计不会影响整个项目造价，仅为提前采购施工东站房部分电气内容。干线线路临时由西站房供电，待东站房建成后需改备用或拆除。因此，此部分电气设计仅增加临时电缆、桥架及2台低压柜改造过渡投资约200万元，但通过精心设计和严格管理可重复利用。

4 结束语

随着全国铁路建设的持续发展，各地老城改造建设兴起，既有铁路站房改扩建需求也逐步增加。在改扩建过程中，过渡阶段电气设计既要满足建筑过渡方案的要求、保证铁路持续运营，又要合理的节约临时过渡阶段的成本、减少二次投资浪费，做到永临结合。