嚴(yán) 蘭 任曉剛 朱唯耀 張 宇

（上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司，200125，上海市∥教授級(jí)高級(jí)工程師）

目前，國(guó)際上未來(lái)的工業(yè)重點(diǎn)發(fā)展是電氣化、自動(dòng)化和數(shù)字化。圍繞著這一國(guó)際戰(zhàn)略思路，在設(shè)計(jì)江蘇省淮安市超級(jí)電容現(xiàn)代有軌電車工程機(jī)電方案中，采用了數(shù)字工業(yè)4.0智能數(shù)字互聯(lián)互通的設(shè)計(jì)理念。

超級(jí)電容現(xiàn)代有軌電車供電系統(tǒng)是車輛及供電設(shè)備的動(dòng)力能源，主要分為高壓供電系統(tǒng)和有軌電車內(nèi)部供電系統(tǒng)兩大部分。超級(jí)電容現(xiàn)代有軌電車以超級(jí)電容器作為動(dòng)力儲(chǔ)存裝置，全線無(wú)需架設(shè)地面或架空供電系統(tǒng)，僅利用停站時(shí)間即可完成充電，能量回饋率達(dá)到85%，具有大容量、高功率比、高能量比等高性能指標(biāo)。隨著超級(jí)電容器性價(jià)比的提高，超級(jí)電容現(xiàn)代有軌電車發(fā)展迅猛。

1 淮安現(xiàn)代有軌電車的設(shè)計(jì)

淮安現(xiàn)代有軌電車共規(guī)劃了4條（T1—T4）線路，車輛基地1座?；窗铂F(xiàn)代有軌電車一期工程（T1、T2）線路總長(zhǎng)度約20.07 km，全線均為地面線，共設(shè)車站23座，平均站間距913 m。線路起點(diǎn)為淮海北路體育館站，終點(diǎn)為商貿(mào)城站。規(guī)劃線路走向?yàn)榻煌贰\(yùn)河廣場(chǎng)北—和平路—翔宇大道—楚州大道—商貿(mào)城站。

1.1 車站

為使城市現(xiàn)代有軌電車的車站更具識(shí)別性，站型以現(xiàn)代有軌電車的車為原型，車站頂棚整體以通透為主，車站端部鏤空處可使行人進(jìn)入站臺(tái)候車（見(jiàn)圖1）。從遠(yuǎn)處看車站猶如現(xiàn)代有軌電車停于路中。

圖1 現(xiàn)代有軌電車的站型示意圖

車站所選擇的裝修材料具有不燃、無(wú)毒、放射性指標(biāo)滿足國(guó)家環(huán)保要求、經(jīng)濟(jì)、耐久、便于設(shè)備管理和清晰的性能，地面材料防滑、耐久、耐磨、耐腐蝕，既能滿足交通建筑使用功能要求，又能滿足防火規(guī)范和運(yùn)營(yíng)維護(hù)要求。車站的無(wú)障礙設(shè)計(jì)充分考慮了殘疾人的使用需要。

1.2 車輛基地

本線設(shè)板閘車輛基地1座，位于翔宇大道西側(cè)、寧連公路北側(cè)地塊。車輛基地占地約16.36萬(wàn)m2，承擔(dān)全線車輛停放、運(yùn)用和各修程檢修作業(yè)，遠(yuǎn)期還承擔(dān)T1—T4線共計(jì)4條線路車輛的廠架修任務(wù)。全線設(shè)控制中心1處，位于板閘車輛基地內(nèi)。

車輛基地設(shè)計(jì)內(nèi)容包括車輛基地工藝設(shè)計(jì)、站場(chǎng)線路設(shè)計(jì)、房屋建筑設(shè)計(jì)、給排水及消防設(shè)計(jì)、電力工程設(shè)計(jì)、路基工程設(shè)計(jì)、道路設(shè)計(jì)、通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)、環(huán)境保護(hù)及勞動(dòng)安全衛(wèi)生和節(jié)能設(shè)計(jì)。

車輛基地道路環(huán)狀布置，以滿足人流、物流和消防要求，使得各分區(qū)、各建筑物、各車間之間聯(lián)系方便、捷近。主要道路按雙車道或消防車道考慮，路寬7 m，次要道路按單行車道考慮，路寬4 m。設(shè)2個(gè)出入口與外界道路連接。靠近辦公生活區(qū)的出入口為主出入口，與翔宇大道相連；東北側(cè)設(shè)次出入口，與南京路相連。車輛基地四周設(shè)圍蔽設(shè)施。車輛基地總平面布置方案示意圖見(jiàn)圖2。

圖2 車輛基地總平面布置方案示意圖

1.3 車輛

有軌電車列車按4模塊設(shè)計(jì)，最高速度為70 km/h，輔助逆變器總功率為80 kW。

車輛采用超級(jí)電容器作為儲(chǔ)能器件，實(shí)現(xiàn)無(wú)觸網(wǎng)供電，僅在列車停站的20 s時(shí)間內(nèi)由變電所向列車提供電源，給車輛上的超級(jí)電容充電。在離站的區(qū)間運(yùn)行均有車輛上的超級(jí)電容供電，不需要外部電源。車站站臺(tái)設(shè)置充電裝置，充電需求為：DC 900 V，2 400 A，充電時(shí)間為15～ 26 s。

1.4 機(jī)電工程

1.4.1 供電系統(tǒng)

（1）現(xiàn)代有軌電車采用半集中-分散式供電方式，通過(guò)4座10 kV中心配電室從城市電網(wǎng)引入10 kV電源。牽引供電系統(tǒng)由中心配電室、牽引變電所、饋電線、站臺(tái)充電柜、充電軌、走行軌及回流線等組成。

（2）變電所至車站設(shè)置的斬波調(diào)壓器采用DC 1 500 V供電，車站設(shè)置斬波調(diào)壓器降為DC 900 V直流電，車站設(shè)置DC 900 V充電架，車輛段采用DC 900 V架空充電架方式。

（3）牽引降壓混合變電所及降壓變電所均由兩回互為備用的電源供電。當(dāng)一座牽引變電所解列時(shí)，由相鄰牽引變電所實(shí)行越區(qū)供電，負(fù)擔(dān)其供電范圍內(nèi)牽引負(fù)荷。

（4）牽引變電所設(shè)備容量除應(yīng)滿足正常運(yùn)行方式下高峰小時(shí)牽引負(fù)荷要求外，還應(yīng)滿足該所越區(qū)供電時(shí)高峰小時(shí)牽引負(fù)荷的需要。整流機(jī)組負(fù)荷等級(jí)為GB/T 10411—2005規(guī)定的VI級(jí)負(fù)荷。

（5）本工程采用10座儲(chǔ)能型充電混合變電所，其中正線8座，車輛段2座（其中1座為車輛基地與正線共用）。超級(jí)電容儲(chǔ)能式供電系統(tǒng)由高壓開(kāi)關(guān)柜、整流兼配電變壓器、低壓開(kāi)關(guān)柜、整流充電裝置、低壓配電箱、電源裝置和監(jiān)控系統(tǒng)等構(gòu)成。

1.4.2 儲(chǔ)能型有軌電車充電所

儲(chǔ)能型有軌電車充電所是為實(shí)現(xiàn)超級(jí)電容的充電需求而設(shè)計(jì)的，采用了四線圈組合變壓器、整流充電單元模塊等，實(shí)現(xiàn)了超級(jí)電容的恒電流、恒電壓充電，同時(shí)可與車載電池管理系統(tǒng)互聯(lián)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)車載電池的安全、高效充電。

技術(shù)特點(diǎn)如下：

（1）綠色環(huán)保：全功能小型化儲(chǔ)能型有軌電車充電所的降壓配電裝置占地10 m2，整流充電裝置占地3.5 m2，布置在有軌電車車站紅線內(nèi)的站臺(tái)端部?？傉嫉孛娣e不超過(guò)20 m2，約為目前市場(chǎng)土建變電所投運(yùn)產(chǎn)品的1/4。

（2）智能先進(jìn)：中央監(jiān)控裝置主機(jī)采用通用的工業(yè)控制機(jī)，同時(shí)作為車站一體化監(jiān)控裝置，用于開(kāi)關(guān)操作控制和信息傳送。儲(chǔ)能型有軌電車充電站設(shè)計(jì)了占地充電控制裝置，當(dāng)充電站探測(cè)到有軌電車進(jìn)入充電位置時(shí)自動(dòng)開(kāi)始充電，當(dāng)探測(cè)到有軌電車駛出充電位置時(shí)自動(dòng)停止充電；充電設(shè)備自動(dòng)適應(yīng)超級(jí)電容+動(dòng)力電池混動(dòng)系統(tǒng)的端口電壓，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的電流參數(shù)和充電流程自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電流；充電裝置采集顯示開(kāi)關(guān)設(shè)備的位置信號(hào)，當(dāng)開(kāi)關(guān)柜及變壓器設(shè)備運(yùn)行故障時(shí)可發(fā)出預(yù)警信號(hào)，對(duì)電流、電壓采用直接交流采樣，測(cè)量的數(shù)據(jù)可通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)直接傳送大綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的主控單元；通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)配置了RS-232/RS-485標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，對(duì)保護(hù)的編程、調(diào)試、整定、就地訪問(wèn)和采集的開(kāi)關(guān)位置、事故、預(yù)告信息、運(yùn)行參數(shù)的上傳以及遠(yuǎn)方控制指揮中心對(duì)供電設(shè)備的監(jiān)視等，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控和無(wú)人值守操作。

（3）高度集成：采用專有技術(shù)的大功率、模塊化、全功時(shí)AC/DC變流裝置，高度集成的功率單元，單模塊功率達(dá)到45 kW，總功率達(dá)到1 800 kW；整流充電裝置標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的模塊，全線通用。

（4）功能全面：采用了充電電流逆流截止技術(shù)，可同時(shí)為上下行列車充電，實(shí)現(xiàn)單套充電裝置向兩列有軌電車同時(shí)充電的新技術(shù)，并可有效避免不同有軌電車之間的充放電；降壓配電裝置與整流充電裝置一對(duì)一配置，降壓配電裝置與車站低壓配電一對(duì)二配置。整流充電裝置采用模塊化結(jié)構(gòu)，配置了監(jiān)控單元、冗余配置，避免了兩列車同時(shí)充電的安全風(fēng)險(xiǎn)。

（5）安全可靠：采用通信信號(hào)的成熟信標(biāo)技術(shù)，優(yōu)化了現(xiàn)代有軌電車觸發(fā)充電所向車輛充電的控制邏輯，成功地提高了充電的可靠性，避免了目前有軌電車充電過(guò)程存在的燃弧現(xiàn)象。

（6）維修簡(jiǎn)便：儲(chǔ)能型有軌電車充電站設(shè)計(jì)了一套不間斷電源裝置，作為操作、保護(hù)電源；整流變壓器與變壓器合一，減少了設(shè)備數(shù)量和體積；整流充電裝置可實(shí)現(xiàn)模塊化替換，對(duì)運(yùn)營(yíng)人員的技術(shù)要求簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)維修方便。

（7）經(jīng)濟(jì)適用：充電所采用工業(yè)4.0模塊化的設(shè)計(jì)，設(shè)備種類和數(shù)量減少，環(huán)網(wǎng)電纜布線緊湊，選用的四線圈組合變壓器同時(shí)具備整流充電和動(dòng)力配電兩種功能，極大地減少了占地面積和工程投資。

1.5 工業(yè)4.0智能數(shù)字化應(yīng)用

1.5.1 車站和車輛監(jiān)控

采用數(shù)控監(jiān)測(cè)技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車站區(qū)域內(nèi)車輛準(zhǔn)確的位置信息，車輛進(jìn)入充電區(qū)域時(shí)能夠?qū)佑|網(wǎng)送電，車輛離開(kāi)充電區(qū)時(shí)斷電，保證了車站和停車場(chǎng)車輛充電區(qū)域的無(wú)電狀態(tài)。

1.5.2 充電裝置監(jiān)控

采用的充電裝置控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)地監(jiān)測(cè)車站區(qū)域內(nèi)車輛的運(yùn)行狀態(tài)、車載儲(chǔ)能裝置的啟動(dòng)和停止充電，能自動(dòng)選擇充電參數(shù)，能將運(yùn)行數(shù)據(jù)的狀態(tài)信息、故障數(shù)據(jù)和控制參數(shù)上傳到檢測(cè)系統(tǒng)，可對(duì)充電裝置的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行就地和遠(yuǎn)程的控制。

采用對(duì)充電裝置具有自動(dòng)控制功能的系統(tǒng)，可自動(dòng)控制調(diào)整充電時(shí)間、充電電流、充電限壓，可選用不同的充電模式，當(dāng)儲(chǔ)能裝置故障時(shí)能夠停止充電。充電模式的選擇可就地或由遠(yuǎn)方控制中心進(jìn)行設(shè)定，對(duì)充電柜實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)檢測(cè)、遠(yuǎn)方手動(dòng)投切和現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)投切，各種方式之間設(shè)定了可靠的閉鎖裝置，以防止事故發(fā)生。實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守。

1.5.3 通信系統(tǒng)監(jiān)控

采用了標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)通信接口，用光纖以太網(wǎng)、通信速率自適應(yīng)、開(kāi)放式協(xié)議實(shí)現(xiàn)變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)控。

1.5.4 運(yùn)營(yíng)調(diào)度管理監(jiān)控

淮安現(xiàn)代有軌電車一期工程采用的運(yùn)營(yíng)調(diào)度管理系統(tǒng)由控制中心、中心調(diào)度管理子系統(tǒng)、正線道岔控制子系統(tǒng)、車輛自動(dòng)定位子系統(tǒng)、平交路口信號(hào)優(yōu)先子系統(tǒng)、車輛段道岔聯(lián)鎖子系統(tǒng)、培訓(xùn)中心子系統(tǒng)等構(gòu)成。

1.5.5 中心調(diào)度管理監(jiān)控

（1）中心調(diào)度管理子系統(tǒng)主要作用是編制、管理行車計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)對(duì)全線列車的自動(dòng)監(jiān)視及行車信息顯示等。

（2）正線道岔控制子系統(tǒng)的設(shè)備分為軌旁設(shè)備和車載設(shè)備兩大部分。正常情況下，正線上的各類道岔由正線道岔控制子系統(tǒng)根據(jù)列車識(shí)別號(hào)和行車計(jì)劃表，與道岔控制箱互聯(lián)，自動(dòng)辦理進(jìn)路。當(dāng)車載設(shè)備故障而無(wú)法完成控制時(shí)，司機(jī)可下車通過(guò)安裝于軌旁的電動(dòng)按鈕手動(dòng)設(shè)置進(jìn)路或者手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)，以完成道岔狀態(tài)轉(zhuǎn)換。

（3）車輛自動(dòng)定位子系統(tǒng)由檢測(cè)環(huán)路（與正線道岔控制子系統(tǒng)等合用）和車載定位設(shè)備（編碼里程計(jì)）組成。子系統(tǒng)通過(guò)專用無(wú)線通信將每列車輛定位信息實(shí)時(shí)上傳至中心調(diào)度管理子系統(tǒng)，對(duì)全線車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，實(shí)現(xiàn)了控制中心對(duì)全線現(xiàn)代有軌電車的自動(dòng)監(jiān)視功能。

（4）車輛基地聯(lián)鎖子系統(tǒng)能對(duì)車輛段內(nèi)的調(diào)車作業(yè)進(jìn)行集中控制，實(shí)現(xiàn)車輛基地內(nèi)進(jìn)路上的道岔、信號(hào)機(jī)和軌道區(qū)段的聯(lián)鎖功能，保證車輛基地內(nèi)調(diào)車作業(yè)及車輛出入基地作業(yè)的安全。

（5）平交路口信號(hào)子系統(tǒng)通過(guò)與道路交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)接口，使道路交通信號(hào)控制系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)代有軌電車進(jìn)行傾斜性的信號(hào)分配，以提高列車在交叉口的通行效率，確?，F(xiàn)代有軌電車的優(yōu)先通行權(quán)。

1.5.6 車輛自動(dòng)定位監(jiān)控

實(shí)現(xiàn)了控制中心對(duì)整體車輛的自動(dòng)監(jiān)視功能，并對(duì)全線車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)定位。定位方案可采用GPS（全球定位系統(tǒng)，車載定位）/BDS（北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，設(shè)備檢測(cè)環(huán)路定位）方案和車載定位設(shè)備+檢測(cè)環(huán)路（與正線道岔控制子系統(tǒng)合用）的定位方案。定位信息通過(guò)專用無(wú)線通信與控制中心相聯(lián)接。

1.5.7 平交路口信號(hào)優(yōu)先監(jiān)控

淮安市的首條現(xiàn)代有軌電車線將是擔(dān)負(fù)運(yùn)送大批客流重任的公交骨干線路，在路段中有專用路權(quán)，在道路交叉口與其他交通混行，并享有優(yōu)先通行權(quán)。因此，現(xiàn)代有軌電車的信號(hào)控制需與城市道路交通信號(hào)控制系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)。

（1）交叉口的現(xiàn)代有軌電車與各方向的社會(huì)交通流、機(jī)動(dòng)車流、行人組成了交通基本要素。交通信號(hào)控制的作用是保障各交通要素安全、高效地疏散。在此基礎(chǔ)上，交通信號(hào)控制建立交通控制協(xié)調(diào)區(qū)間，使協(xié)調(diào)區(qū)間內(nèi)的交通更可靠、安全，還能提高通行效率，減少?gòu)U氣排放和噪聲對(duì)環(huán)境的污染。這對(duì)淮安智慧城市的建設(shè)有重要意義。

（2）淮安市的交通信號(hào)控制系統(tǒng)應(yīng)滿足城市的整體規(guī)劃和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)，使之成為城市智能交通的一個(gè)組成系統(tǒng)?；窗铂F(xiàn)代有軌電車工程建設(shè)的交通信號(hào)控制系統(tǒng)將奠定淮安市交通信號(hào)控制系統(tǒng)及其聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

（3）淮安市現(xiàn)代有軌電車沿線的48個(gè)道路交叉口（人行道口）設(shè)置（或改造）具有現(xiàn)代有軌電車優(yōu)先通行控制的交通信號(hào)系統(tǒng)，并在其中的33個(gè)路口設(shè)置（或恢復(fù)）電子警察系統(tǒng)，在3個(gè)路段恢復(fù)卡口系統(tǒng)，升級(jí)1個(gè)交通控制中心。

（4）現(xiàn)代有軌電車沿線的交通信號(hào)系統(tǒng)將連接在淮安市交通控制中心。交通控制中心設(shè)在淮安交警大隊(duì)內(nèi)，由淮安交警大隊(duì)接管。交通控制中心集智能數(shù)字多功能于一體，交通信號(hào)控制、視頻監(jiān)控、闖紅燈電子警察中心和卡口的中心系統(tǒng)均設(shè)在該交通控制中心內(nèi)。交警大隊(duì)可以調(diào)看所管轄路段范圍內(nèi)的視頻和電子警察采集的信息。

（5）現(xiàn)代有軌電車沿線采集的路口視頻信息匯聚到交通控制中心內(nèi)原有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)有中心進(jìn)行少許的擴(kuò)容，就可以滿足新增視頻信息的控制和存儲(chǔ)。現(xiàn)代有軌電車沿線采集的電子警察和卡口信息匯聚到交通控制中心內(nèi)原有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)有中心少許適當(dāng)?shù)臄U(kuò)容，即可滿足新增圖片、車輛等信息的存儲(chǔ)。

（6）該工程的交通信號(hào)控制系統(tǒng)采用“基于離線協(xié)調(diào)的有條件主動(dòng)式信號(hào)優(yōu)先”的技術(shù)路線，強(qiáng)調(diào)行車安全是首要任務(wù)。視頻監(jiān)控采用高清數(shù)字監(jiān)控技術(shù)；電子警察以及卡口系統(tǒng)在保證精確度的前提下，采用“設(shè)備功能復(fù)用，具有綜合違法抓拍、治安及交通輔助”的綜合執(zhí)法技術(shù)。

1.5.8 正線道岔監(jiān)控

系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用高可靠性和安全性原則；正線道岔控制具備本地自動(dòng)控制和司機(jī)遙控兩種模式，其中司機(jī)遙控優(yōu)先，并由控制中心監(jiān)視車輛運(yùn)行；本地道岔控制單元可接收中心調(diào)度管理子系統(tǒng)的控制信息（進(jìn)路表等），并將軌旁設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)反饋至中心；車輛通過(guò)道岔時(shí)，道岔控制權(quán)具有特定、唯一、一次性。1.5.9 設(shè)備控制管理監(jiān)控

根據(jù)控制中心互聯(lián)互通的技術(shù)要求，電力、給水、污水、通信等均從翔宇大道引入或引出，雨水處理后排入附近河道。設(shè)計(jì)中加強(qiáng)了建筑弱電控制方面的設(shè)計(jì)，共設(shè)置了通信、安全防范、火災(zāi)報(bào)警、設(shè)備監(jiān)控和綜合布線等子系統(tǒng)，大大提升了車輛基地內(nèi)互聯(lián)互通數(shù)字智能信息化水平，并且考慮了控制中心按兼顧其他線路共享?xiàng)l件預(yù)留的余量。

（1）系統(tǒng)室外關(guān)鍵設(shè)備（如交換機(jī)等）采用工業(yè)級(jí)設(shè)備，以保證系統(tǒng)安全、可靠的運(yùn)行；

（2）系統(tǒng)具備不同場(chǎng)景下的降級(jí)或應(yīng)急模式；

（3）系統(tǒng)所使用的電線和電纜為無(wú)鹵低煙阻燃或無(wú)鹵低煙耐火電纜，滿足DIN 5510等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；

（4）在非常情況下，控制中心作為事件處理的指揮中心，指導(dǎo)防災(zāi)、救災(zāi)工作；

（5）控制中心設(shè)置火災(zāi)報(bào)警子系統(tǒng)，保障在火災(zāi)狀況下的設(shè)備及人身安全。1.5.10 票務(wù)系統(tǒng)監(jiān)控

（1）票務(wù)系統(tǒng)采用車載讀卡器檢票方案?；窗彩泄豢勺鳛閮?chǔ)值票使用。在列車的上車門(mén)設(shè)置淮安市公交卡POS機(jī)和投幣箱,車站內(nèi)設(shè)自動(dòng)售票設(shè)備。

（2）全線采用車上售檢票。車票采用單一票價(jià)制，分為單程票、儲(chǔ)值票。單程票一次使用有效；儲(chǔ)值票可采用非接觸式IC（集成電路）卡，不回收，可不斷加值，長(zhǎng)期使用。以后根據(jù)需要可增加其它票種。

（3）站務(wù)管理按照中運(yùn)量公共交通系統(tǒng)的模式，技術(shù)上采用了互聯(lián)互通數(shù)據(jù)共享，站臺(tái)采用類似于地面公交的站臺(tái)形式，站務(wù)管理采用公交管理模式。所有車站由調(diào)度運(yùn)營(yíng)部統(tǒng)一管理。

1.6 節(jié)約能源

1.6.1 設(shè)計(jì)原則

貫徹“節(jié)約能源、合理利用能源”的設(shè)計(jì)方針；該工程節(jié)能設(shè)計(jì)主要涉及車輛和行車組織、線路、車站、建筑、供電、采暖通風(fēng)空調(diào)、給排水以及車輛基地等方面，在滿足功能需求的前提下，采取了有效的節(jié)能措施；本著節(jié)約、合理利用能源的原則，貫徹于整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程方案的比較、工藝流程的選擇和設(shè)備的選型等各方面；各專業(yè)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和措施均需符合國(guó)家相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，設(shè)計(jì)應(yīng)符合《江蘇省節(jié)約能源條例》的要求。

1.6.2 環(huán)保

各運(yùn)行設(shè)備均采用高效率、低噪聲類型；為滿足各使用場(chǎng)合的噪聲要求，對(duì)振動(dòng)設(shè)備進(jìn)行隔振處理，有噪聲設(shè)備采取消噪措施；通風(fēng)設(shè)備均選用低噪聲產(chǎn)品，采用隔振基座（減振吊架）軟管連接，并設(shè)有消聲措施；穿越機(jī)房圍護(hù)結(jié)構(gòu)的所有管道和安裝洞周圍的縫隙都嚴(yán)密封堵；冷源制冷劑采用環(huán)保型。

1.6.3 節(jié)能

通過(guò)儲(chǔ)能動(dòng)力裝置實(shí)現(xiàn)能量在牽引制動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中的循環(huán)轉(zhuǎn)換和循環(huán)利用，制動(dòng)能量由超級(jí)電容回收，再生制動(dòng)能量回收率可達(dá)到75%～80%左右，相比傳統(tǒng)觸網(wǎng)受電模式的低地板車輛節(jié)能25%～30%以上；選用低噪聲、高效率的風(fēng)機(jī)，多聯(lián)式空調(diào)機(jī)組選用能效達(dá)到國(guó)家二級(jí)以上的設(shè)備；通風(fēng)設(shè)備就地控制。

1.6.4 措施

（1）車輛選型根據(jù)客流預(yù)測(cè)和特征，在確定車輛技術(shù)條件時(shí)充分考慮節(jié)能措施和技術(shù)。

（2）在行車組織與運(yùn)營(yíng)管理上根據(jù)客流特征確定合適的車輛編組、運(yùn)行交路、運(yùn)輸能力和運(yùn)營(yíng)調(diào)度等運(yùn)營(yíng)組織方案。

（3）線路設(shè)計(jì)中盡量選用大半徑曲線，以減少車輛運(yùn)行阻力、降低能耗。

（4）軌道采用無(wú)縫線路，以減少運(yùn)行阻力和線路維修工作量。

（5）供電采用10 kV分散供電方式，降低供電線路長(zhǎng)度，以減少線路能源損耗。

（6）變電所采用了低損耗、節(jié)能型變壓器，并合理選擇了配電線路的截面及走向。

（7）車站頂棚采用光伏玻璃，白天充分利用自然采光并儲(chǔ)存太陽(yáng)能源，夜晚用于車站照明并采用新技術(shù)節(jié)能型照明設(shè)備和照明方式；不同功能區(qū)采取不同照度標(biāo)準(zhǔn)；有效控制廣告用電量。

（8）車輛基地總平面合理布置，生產(chǎn)設(shè)施按系統(tǒng)、性質(zhì)分區(qū)布置；變電所等動(dòng)力車間盡量靠近負(fù)荷中心，以減少供電的能耗。

（9）給排水和供熱采用先進(jìn)高效節(jié)能型的水泵。生產(chǎn)、生活給水系統(tǒng)盡量直接利用城市管網(wǎng)壓力供水。車輛基地設(shè)置了雨水處理系統(tǒng)、帶有水循環(huán)的車輛清洗系統(tǒng)和水處理設(shè)備等，供熱系統(tǒng)的熱源采用來(lái)自熱電站飽和蒸汽，并設(shè)置了太陽(yáng)能熱水供應(yīng)系統(tǒng)，通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)采用滿足節(jié)能規(guī)范要求的設(shè)備。

2 結(jié)語(yǔ)

江蘇省淮安市超級(jí)電容現(xiàn)代有軌電車一期工程在2015年12月28日正式投入運(yùn)營(yíng)2年多以來(lái)，運(yùn)行安全、穩(wěn)定，各項(xiàng)指標(biāo)符合運(yùn)營(yíng)技術(shù)的要求，獲得了2017年度上海市勘察設(shè)計(jì)優(yōu)秀工程一等獎(jiǎng)。

江蘇省淮安市超級(jí)電容現(xiàn)代有軌電車工程，在設(shè)計(jì)中結(jié)合超級(jí)電容的儲(chǔ)能供電技術(shù)，積極響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召，在超級(jí)電容現(xiàn)代有軌電車的車輛、車站、車輛基地的建筑物等多個(gè)方面進(jìn)行了儲(chǔ)能技術(shù)的研究，應(yīng)用了多項(xiàng)節(jié)能儲(chǔ)能的新技術(shù)，并取得了積極的效果。

參考文獻(xiàn)

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［8］ 中國(guó)建筑科學(xué)研究院.綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 50378—2014［S］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2014.

［9］ 中華人民共和國(guó)建設(shè)部.公共建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)：GB 50189—2005［S］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005.

（收稿日期：2017-03-14）

一場(chǎng)關(guān)于地鐵減振的博弈

城市里越來(lái)越密集的地鐵網(wǎng)絡(luò)、科研機(jī)構(gòu)中越來(lái)越靈敏的精密儀器，都是中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的標(biāo)志。可當(dāng)高精尖儀器遇上地鐵線路，誰(shuí)該避讓，成了難以調(diào)和的矛盾。北京地鐵4號(hào)線開(kāi)通時(shí)，北京大學(xué)校園內(nèi)有價(jià)值11億元的精密儀器，其中4億元的儀器受到振動(dòng)影響。為了減少地鐵振動(dòng)對(duì)這些儀器的干擾，北京市和北大都付出了巨大努力。在4號(hào)線北大東門(mén)段，地鐵公司鋪設(shè)了最先進(jìn)的減振軌道；北大專門(mén)在較遠(yuǎn)處新修了綜合科研樓，轉(zhuǎn)移了部分精密儀器，但地鐵振動(dòng)的影響仍難以消除，一些學(xué)者只能在地鐵停運(yùn)后的半夜做實(shí)驗(yàn)。面臨地鐵振動(dòng)干擾的科研單位不止北大。記者了解得知，清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院、復(fù)旦大學(xué)、南京大學(xué)、首都醫(yī)科大學(xué)、鄭州大學(xué)醫(yī)學(xué)院也曾遭遇相似困境。中國(guó)目前尚無(wú)環(huán)境振動(dòng)污染防治法，雖然環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)于振動(dòng)對(duì)居住建筑、辦公建筑、醫(yī)院、學(xué)校內(nèi)的人影響的規(guī)定，卻未涉及對(duì)精密儀器的干擾。這導(dǎo)致地鐵規(guī)劃方案進(jìn)入環(huán)境影響評(píng)價(jià)階段時(shí)，環(huán)保部門(mén)很少考慮這一層面。最近，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 城市軌道交通（征求意見(jiàn)稿）》，但仍未提及振動(dòng)對(duì)振動(dòng)敏感儀器的影響。相關(guān)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的缺位，導(dǎo)致很多途經(jīng)科研機(jī)構(gòu)及工業(yè)園區(qū)的地鐵方案考慮欠周。振動(dòng)技術(shù)研究中心工程師左漢文告訴記者，目前效果最好的方案是綜合減振，除了在軌道下鋪設(shè)鋼彈簧浮置板，同時(shí)在儀器樓修建之初裝上靠彈簧撐起來(lái)的隔振支架。如果樓已竣工，只能在每一臺(tái)儀器下加裝減振臺(tái)，成本將大大提升。見(jiàn)證了高級(jí)的德國(guó)浮置板、繁瑣的修樓搬遷和昂貴的地鐵改線，北大最精密的電子顯微鏡未來(lái)身下還將裝上復(fù)雜的減振臺(tái)。但它能否逃脫地鐵振動(dòng)的干擾，誰(shuí)也不敢保證。