徐菁濤

(中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，湖南長沙　410083)

The Application of Box-type Traction Station in the New Style Rail Transit

XU Qingtao

箱式牽引所在新型軌道交通中的應(yīng)用

徐菁濤

(中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，湖南長沙410083)

The Application of Box-type Traction Station in the New Style Rail Transit

XU Qingtao

摘要對各種新型軌道交通工程的特點(diǎn)進(jìn)行研究，探討箱式牽引所在新型軌道交通工程中的應(yīng)用。對箱式牽引所的優(yōu)勢進(jìn)行分析，通過對比得出箱式牽引所可作為新型軌道交通工程中的第一選擇。

關(guān)鍵詞新型軌道交通單軌系統(tǒng)現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)箱式牽引所

1概述

1.1　我國軌道交通的多元化發(fā)展

上世紀(jì)90年代開始，我國發(fā)展以地鐵系統(tǒng)為主的軌道交通，著眼于解決大城市的交通擁堵問題，實(shí)踐證明，早期的地鐵建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)定得偏高。早期只有北京、上海、廣州等大型城市才具有建設(shè)地鐵的資格，中小城市在運(yùn)量上遠(yuǎn)達(dá)不到國家建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。但按照城市發(fā)展的需要，中小城市也迫切需要建設(shè)軌道交通。大城市在機(jī)場與既有運(yùn)營軌道交通線路之間、在近郊區(qū)與主城區(qū)的軌道交通線路之間等，均有建設(shè)小運(yùn)量軌道交通的需求，以形成合理的軌道交通網(wǎng)絡(luò)。沈陽有軌電車工程、上海張江有軌電車工程、三峽云頂旅游觀光線、佛山南海有軌電車試驗(yàn)段工程、珠?，F(xiàn)代有軌電車1號(hào)線、重慶單軌、長沙磁浮等工程的建設(shè)均表明，我國已經(jīng)進(jìn)入軌道交通多元化發(fā)展的時(shí)期，以滿足不同城市、不同地區(qū)交通發(fā)展的需要。

1.2　箱式牽引所功能簡述

箱式牽引變電所是將傳統(tǒng)房間式牽引變電所中的主要設(shè)備都集中裝配在一個(gè)工廠預(yù)制的鋼結(jié)構(gòu)集裝箱內(nèi)，包括如下主要設(shè)備：中壓交流開關(guān)柜、整流機(jī)組、直流牽引設(shè)備以及輔助的通風(fēng)空調(diào)、消防設(shè)備、照明設(shè)備等；根據(jù)實(shí)際需要還可以選擇安裝空調(diào)、防災(zāi)報(bào)警裝置、門禁裝置等輔助設(shè)施。

箱式牽引變電所是工廠化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的牽引變電所，在地面設(shè)置工廠預(yù)制的鋼結(jié)構(gòu)箱體，牽引變電設(shè)備在箱體內(nèi)布置。箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足防雨、防雪、防滲漏、防凝露、防腐蝕、防塵、防小動(dòng)物進(jìn)入、防火、防風(fēng)、防盜等要求。箱體抗腐蝕能力不小于30年。

(1)防雨、防雪、防滲漏、防風(fēng)

箱體采用全密封設(shè)計(jì)，天花板和箱頂采用預(yù)制成型、帶聯(lián)鎖的兩層鋼板構(gòu)成。天花板和箱頂間應(yīng)填有絕熱層。箱頂具有130 mm高的防雨斜面，箱頂可承受高達(dá)195 kg/m2的積雪(如圖1、圖2所示)。

(2)防塵

箱體上所有門邊處均設(shè)有硅橡膠密封條，所有墻板之間、頂蓋之間的接縫處加封對環(huán)境無害的密封劑。

(3)防腐蝕

箱式牽引變電所底部基礎(chǔ)由鋼構(gòu)件焊接而成，所有構(gòu)件焊接前全部熱浸鋅處理，焊后噴涂底漆，在底漆上進(jìn)行專門聚酯噴涂處理，防止腐蝕。墻板及頂蓋采用彩鋼板。

(4)防小動(dòng)物進(jìn)入

箱體上所有門均設(shè)有防鼠柵，在門打開狀態(tài)下(如設(shè)備檢修時(shí))，能防止小動(dòng)物通過門進(jìn)入箱體內(nèi)部。

(5)防火

箱體及箱內(nèi)所有設(shè)備均采用阻燃材料制作，所有設(shè)備表面處理工藝采用靜電粉末噴涂。箱內(nèi)設(shè)有先進(jìn)的離子型煙霧探測傳感器，能及時(shí)將信號(hào)傳到控制中心；箱體內(nèi)設(shè)有二氧化碳滅火器。

(6)防盜

箱體墻面由預(yù)制成型、帶聯(lián)鎖的內(nèi)外墻體組成，墻體外部無可拆卸螺釘。箱體門設(shè)有防堵孔鎖。

1.3　箱式牽引變電所應(yīng)用現(xiàn)狀

國外的軌道交通工程中有大量的箱式牽引變電所在運(yùn)營；近年來國內(nèi)在建的佛山南海有軌電車1號(hào)線工程、珠海有軌電車1號(hào)線工程、南京河西有軌電車1號(hào)線工程、南京寧高二期工程均將全部或者部分采用箱式牽引所。

2箱式變電所與傳統(tǒng)房間式牽引變電所對比分析

下面將傳統(tǒng)房間式牽引變電所與箱式牽引所的性能從各個(gè)方面進(jìn)行對比分析。

2.1　對土建規(guī)模的影響

牽引變電所采用“箱式變電所”時(shí)，占地面積約100 m2，相比傳統(tǒng)的房間式牽引變電所可以減少土建面積約300 m2，可見采用箱式牽引變電所能最大限度減小土建規(guī)模，節(jié)省投資。

2.2　選址靈活

牽引箱式變電所選址特別靈活，受周圍環(huán)境的影響較小，設(shè)置方便，不影響城市景觀；對于有高架線路的軌道交通工程，箱式牽引所可設(shè)置于高架橋下。

2.3　對施工工期的影響

箱式牽引變電所的箱體制造、設(shè)備生產(chǎn)和設(shè)備安裝、接線、單體調(diào)試、變電所系統(tǒng)調(diào)試等工作可以與土建工程并行開展，對于工程工期不會(huì)有任何影響。

2.4　外部接口少

采用箱式牽引所時(shí)，變電所與車站土建工程間只存在預(yù)留基礎(chǔ)接口，簡化了接口設(shè)計(jì)，可以避開變電所建設(shè)時(shí)序受土建工程的影響。

2.5　利于整體遷移

對于已經(jīng)開通運(yùn)營的軌道交通工程，如涉及到線路延長、增加車站等因素，需調(diào)整牽引所設(shè)置位置時(shí)，箱式牽引變電所可以整體搬遷，調(diào)整位置后同樣只存在基礎(chǔ)的接口以及電纜接續(xù)問題。不但拆移工作量小，還可縮短停電時(shí)間，不影響行車，為工程改造提供了便利。

2.6　工廠化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化

箱式牽引變電所在工廠進(jìn)行設(shè)備試驗(yàn)、設(shè)備安裝、電纜接引、系統(tǒng)調(diào)試等工作，可將變電所內(nèi)各設(shè)備劃分為不同的模塊單元，再通過固定的模塊拼接，制造出模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化的箱式牽引變電所。

房間式與箱式牽引變電所技術(shù)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比如表1，表2。

從表1中可以看出，箱式牽引變電所從工期、運(yùn)營維護(hù)、占地面積等各個(gè)方面均優(yōu)于房間式牽引變電所。在工程允許的情況下，可將箱式牽引變電所作為一種選擇。

從表2中可以看出，箱式牽引變電所從工程投資上相對房間式牽引變電所更具有優(yōu)勢。

3新型軌道交通工程中變電所類型的選擇

牽引變電所采用哪種模式由工程中的諸多因素決定，在新型軌道交通工程中可以考慮將箱式牽引變電所作為第一選擇，原因如下：

(1)新型軌道交通工程車站結(jié)構(gòu)形式簡單，如同公交車站(無車站用房)，牽引變電所無法設(shè)置于車站用房內(nèi)部。如在車站外部設(shè)置房間式變電所，占地面積約為箱式牽引所的3倍，會(huì)引起土建征地面積增大、工程投資增加；因此，箱式牽引變電所更適合于新型軌道交通工程。

(2)新型軌道交通工程多位于城市的繁華區(qū)域，與其他公共交通共享路權(quán)，對于建設(shè)工期、車站美觀等要求較高，而箱式牽引所具有工期短、景觀效果好等優(yōu)點(diǎn)，恰好可以解決這一系列問題。因此，箱式牽引變電所更適合于新型軌道交通工程。

(3)新型軌道交通工程一般是作為地鐵、輕軌工程的有效補(bǔ)充，一般不作為城市公共交通的骨架路網(wǎng)，系統(tǒng)的可靠性、安全性要求相對來說不高。即便線路停止運(yùn)營，也不會(huì)造成較大的社會(huì)影響。

(4)新型軌道交通工程牽引變電所接線形式較為簡單，設(shè)備相對較少，發(fā)熱量相對較小，采用箱式牽引變電所更為合適。

4結(jié)論

作為小運(yùn)量的公共交通系統(tǒng)，新型軌道交通工程的牽引變電所一般采用單環(huán)網(wǎng)、單母線、單機(jī)組的接線形式；主接線也相對簡單，設(shè)備數(shù)量少，設(shè)備發(fā)熱量小，變電所體量小，更適合采用箱式牽引變電所。

隨著國內(nèi)軌道交通工程的多元化發(fā)展，以及我國技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，具有占地面積小、選址靈活、征地拆遷工作量小、接口工作量小、景觀效果好、工程投資少等優(yōu)勢的箱式牽引變電所將會(huì)成為新型軌道交通工程的應(yīng)用主流。

參考文獻(xiàn)

[1]曹京學(xué).箱式牽引變電所在軌道交通供電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電氣技術(shù)，2006(10)：52-54

[2]周翊民.我國城市軌道交通多元化發(fā)展的新趨勢[J].城市軌道交通研究，2008(2)：11-13

[3]GB50157—2013地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S]

[4]CJ/T 1—1999城市無軌電車和有軌電車供電系統(tǒng)[S]

[5]GB/T 14428—1993無軌電車和有軌電車整流站[S]

[6]李建民.城市軌道交通供電[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2007

[7]GB/T 50062—2008電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范[S]

[8]劉景.城市快速軌道交通市場綜述[J].上海電器技術(shù)，2009(4)

中圖分類號(hào)：U224

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1672-7479(2015)05-0085-03

收稿日期：2015-05-05