核电厂用电源车场地弯道及车库的设计要求

摘要：核电厂单台核电机组需配置两辆10 kV/2 000 kW电源车和400 V/1000 kW电源车作为交流电源紧急断电时的应急电源。为保证应急电源车能从仓库快速到达供电区域，其所用车库及场地弯道等应具有必要的技术性设计要求。为此，依据GB 1589-2016等标准法规对电源车的车辆通过性要求指标对销轴距进行了复核，对车辆通过环形车道转弯半径也进行了计算及验证，并对车库按国标要求及规范进行整体布置和核查。该设计要求已住某核电厂得到应用。

关键词：电源车;通过性要求;最小内外半径;车库整体布置

中图分类号：U272收稿日期：2021-12-28

DOI： 10.19999/j.cnki.1004-0226.2022.04.009

l 前言

核电是优质高效的清洁能源，也是国家未来重点建设发展的方向。目前某核电厂单台核电机组需配置的应急移动电源是由两辆10 kV/2 000 kW电源车和400 V/I000kW电源车提供，以应对核电厂交流电源全部丧失时，通过电源车作为应急的临时动力，延缓断电带来的更人灾害，并为及时恢复核电厂内外部交流电源提供时间窗口。

作为核电厂重要的应急保障设备，为保证应急电源车能从仓库快速到达供电区域，10 kV/2 000 kW电源车（以下简称A电源车）和400 V/1 000 kW电源车（以下简称B电源车），其所用仓库（车库）及场地弯道等应具有必要的技术性设计要求。其中，车库作为电源车存放、日常保养、启动试验、定期负载试验等工作场所应满足JGJ 100-2015的要求，场地弯道应确保电源车紧急通行时通过性良好。

本文首先依据GB 1589-2016对电源车的车辆通过性要求指标销轴距进行复核，接着开展车辆通过环形车道转弯半径的计算及验证，最后对车库按国标要求及规范进行整体布置和核查。

2 车辆通过性销轴距计算

依据GB 1589-2016第4.4.3条“如果半挂车销轴距小于或等于计算得出的长度L，则可免做附录B的试验。”因此，需要根据标准所规定的相关参数，通过理论计算销轴距与实车的相关性，以确认是否需要进行GB 1589-2016附录B的试验。

2.1 车辆主要参数

A电源车选用汽车列车，B电源车选用8x4汽车，两车主要参数见表1。

2.2 车辆销轴距L计算

由于A电源车长>B电源车长，依据GB 1589-2016

4.4 车辆通过性要求，仅选取A电源车进行计算便可涵盖。

依据GB 1589-2016第4.4.3条所述公式：

L=

（1）式中，w为半挂车宽度，mm。

对于A电源车，w=2 550 mm，代入式（l）计算可得：L=8135.17 mm。

由于A电源车轴距LA=7780 mm

3 环形车道车辆最小内外半径及弯道计算

3.1 最小内半径r和外半径R的计算

依据JGJ 100-2015《车库建筑设计规范》，环形车道最小内外半径如图l所示。

依据JGJ 100-2015 4.1.4机动车的环形车道最小内半径r0和最小外半径R0等相关计算公式如下：

机动车环形内半径r：

r=

（2） 机动车环形外半径R：

R=

（3） 环形车道内半径r0：

ro=r-y

（4）

环形车道外半径R0：

R0=R+x

（5）

环形车道最小净宽K：

K=R0-r0。

（6）式中，r1为机动车最小转弯半径，r1=10.5 m;x为机动车环行时最外点环道外边的安全距离，x=2.5 m;y为机动车环行时最内点环道内边的安全距离，v=0.25 m。

将A电源车已知参数代入式（2） -式（5），计算可得：R=11.84 m， r=4.8 m， R0=14.34 m， ro=4.55 m。

取整：R0=15 m，r0=4 m。

3.2 最小内外半径验证及结论

根据GB 1589-2016附录B车辆通道圆与外摆值测量方法，车辆外摆值示意图如图2所示。表2为2辆电源车在顺时针与逆时针实际转向过程中测得的内、外转弯半径及外摆值。

由于环形车道的最小内半径应小于车辆实际最小内转弯半径;环形车道的最小外半径应比车辆实际外转弯半径与外摆值之和要大。因此，根据A电源车试验测试值数据，可取A电源车外转弯半径实侧最佳值R实=R+T=12.45+0.77=13 .22 m;同理，A电源车内转弯半径实侧最佳值取r实=5.33 m。由此，可以得到以下两点：

a.当A电源车逆时针转弯时，外转弯半径与外摆值之和最人，内转弯半径最小;此时，R0=15 m>R=13.22 m;r。=4 m

b.根据JGJ 100-2015第3.2.6条“兼做消防道路的场地道路最小转弯半径应满足当地消防车转弯半径的要求。”重型消防车转弯最外侧控制半径为14.5 m。A电源车列车对应转弯最外侧控制半径R0=15 m>14.5 m，同样符合消防道路要求。

故此，可得其验证结论：环形车道最小外半径R0=15 m、环形车道最小内半径r0=4 m，可以保证A、B电源车紧急通行，并且也可满足重型消防车辆快速通行的要求。

3.3 环形车道最小净宽

K=Ro-ro=ll m

環形车道最小净宽值须不低于llm，即K>1l m。FDB12A2B-77C8-4C0C-8E5C-661A959BDDB8

3.4 弯道设计渐变段长度

弯道设计渐变段如图3所示，其渐变段长度设计值C>30 m，环形车道最小净宽K>1l m、道路宽度直线双行B≥7m、曲线双行B≥10 m，宽度不包括道牙及其他分隔带宽度。

4 车库设计要求

4.1车库型式

为满足应急发电作业的响应时问及长时问贮存的要求，车库应采用独立式车库或附建式车库，不应采用地下车库或敞开式车库。

4.2 防火设计

车库防火设计应符合GB 50016《建筑设计防火规范》和GB 50067《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》的强制性国标规定。

由于A电源车、B电源车分别携带10 kV、400 V中/低电压电器，在机组电源开关闭合状态时会有电源输出，运行期间不得使用水液态灭火介质，故应设计布置十粉灭火器材。共用负载柜顶部设计同样应严禁有泡沫一水喷淋系统。

4.3 车库车辆道路、出入口及车库内高

在修建电源车车库时，除了考虑防火设计要求之外，还应整体考虑车库车辆道路、出入口及车库内高的布局设计的合理性和适用性。

4.3.1 车库车辆道路、出入口

a.车库外部道路、广场应有良好的排水系统，并保证良好的通视条件。

b.电源车单台车辆出入口净宽>4.8 m，车辆出入口净高>4.5m。

c.为考虑紧急通行和弯道行驶时产生的离心力，车库道路坡度宜<6%。

4.3.2 车库内高

A电源车、B电源车配置的是柴油发动机作为动力的备用机组，发动机应每年在50%负荷工况下运行时间≥6h。然而，电源车负载装置是在车库内，带负载发动机启动后会产生高温排烟。故车库内高的设计有以下两种方案可供选择：

a.在车库内启动发动机带负载试验，要求车库内高≥8m。

b.将电源车驶出车库在露天状态启动发动机带负载试验，车库内高≥5.5 m。

4.4 车库内平面布置

图4为两台电源车在车库中的平面布置示意图。其在车库内平面布置的设计布局及要求如下：

a.车库总长度≥24 m，宽度≥13 m。

b.为提高A电源车右侧视角，将其停靠于B电源车的左侧，负载柜位于B电源车的后方。

c.人员通道按电源车门最人展开时的尺寸设计，确保通道宽度≥0.75 m。

d.A电源车驾驶室前端距离墙体Im，左侧距离墙体2m，B电源车驾驶室前端距离墙体1.5 m，右侧距离墙体2m。

e.负载柜两侧进风，与墙体距离≥3m，邻近墙体上部安装有强排风装置：负载柜后端距离墙体≥l m。

5 车库内用电及照明及通风要求

库房用电主要含照明用电、维修时电动器具用电、强排通风用电和设备用电。主要从以下两个方面考量和布局。

5.1配电箱设置

a.总负荷在不低于50 kW工况下，考虑总负荷与接线使用方便合理，对车库内A电源车、B电源车两侧墙上各配置一个380 V三相五线≥50 kW的配电箱。在进门内侧设置一个照明插座分线箱。

b配电箱内配置一个3PIOOA的塑壳总开关，3P63AI-2路，3P20A3-6路，2P32A漏电保护开关1-2路。设置零线排和地线排，可依据GB 7251《低压成套开关设备和控制设备》相关规定执行。

5.2 用电负荷

总负荷按不低于50 kW设计。车库内照明依据JGJ100-2015《车库建筑设计规范》7.4中电气的相关规定要求设计。主要配置有以下几个方面：

a.照明含正常照明和检修局部照明各lkW。

b.维修使用电动工具和气动工具（空压机等），在6-8 kW。

c.强排主要含负载柜热气排出和发电机组烟气排出，选用4-6台4 kW的排风机。

d.设备用电含负载柜20 kW和充電机1 kW。

e.启动试验或发电机组负载试验，必须在车库门全开的状态下开启强排风，强排风装置排风量>80 000 m3/h。

f车库内四周接地点，接地电阻小于4Q。6车库地面及道路承载

依据GB 1589-2016.A电源车、B电源车轴荷最人值11.5 t，A电源车总质量49 t，可参照工业厂房设计主十道的设计标准。

7 结语

核电厂工程建设体量人，规划设计周期长。福岛核事故发生后，为了进一步提升我国核电厂及其他民用核设施的安全水平，中国核安全局出台《福岛核事故后核电厂改进行动通用技术要求》文件，要求“核电厂一般设置1台中压10 kV移动电源车和1台低压400 V移动电源车”，并对电源车的日常维护、应急使用响应时间提出严格要求。核电厂建设总体规划时所提出的电源车车库、场地弯道设计要求，有利于核电业主单位、工程设计单位、电源车制造厂三方节约设计接口对接时间，提高工程建设进度。本设计要求已应用于福建省某核电厂。

作者简介：

方金顺，男，1974年生，工程师，研究方向为专用车设计和生产。FDB12A2B-77C8-4C0C-8E5C-661A959BDDB8