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        現(xiàn)代有軌電車工程變電所景觀優(yōu)化方案探討

        2019-08-05 01:45:56孫虎
        中國設(shè)備工程 2019年12期
        關(guān)鍵詞:箱變箱式變電所

        孫虎

        (長沙市軌道交通集團(tuán)有限公司,湖南 長沙 410000)

        現(xiàn)代有軌電車是介于地鐵和常規(guī)公交運量之間的一種軌道交通系統(tǒng),具有運量適中、技術(shù)先進(jìn)、投資較低(地方審批權(quán)限內(nèi))、運營靈活、舒適性和景觀性好、環(huán)保無污染等顯著特點,適用于主城區(qū)的外圍新城(人口50 萬以上),開發(fā)區(qū)以及旅游景點之間的互聯(lián)線路。近年以來,以智軌(一種蓄電池儲能形式的虛擬軌道有軌電車)、超級電容有軌電車等為主體的新型軌道交通系統(tǒng)在國內(nèi)受到了普遍關(guān)注。

        1 現(xiàn)代有軌電車的景觀化需求

        如圖1 所示,與傳統(tǒng)有軌電車相比,現(xiàn)代有軌電車具有載客量大(3 節(jié)編組及以上)、結(jié)構(gòu)通透、運行控制先進(jìn)、節(jié)能效果好(再生制動高比例吸收)等突出特點,是當(dāng)今高新技術(shù)的集合體。

        圖1 傳統(tǒng)有軌電車與現(xiàn)代有軌電車

        區(qū)別于地鐵、輕軌等軌道交通模式,現(xiàn)代有軌電車以地面線路為主,且多數(shù)敷設(shè)于既有公路的中央隔離帶上(少數(shù)以高架形式敷設(shè)),具有一定程度的獨立路權(quán)(仍然受路口控制)。對于這種穿梭于公路車流中的地面大型軌道交通車輛,整體工程的景觀性與城市形象關(guān)聯(lián)緊密。

        2 現(xiàn)代有軌電車的景觀化影響因數(shù)

        現(xiàn)代有軌電車工程的景觀化是一個系統(tǒng)工程,影響因數(shù)較多,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:(1)車輛外觀;(2)車站結(jié)構(gòu)及橋梁造型;(3)道床美化;(4)輪軌噪音控制;(5)正線設(shè)備及設(shè)備用房的工藝布置。

        其中,(1)~(4)主要由站前專業(yè)負(fù)責(zé),(5)主要由站后專業(yè)負(fù)責(zé)。

        本文主要研究正線設(shè)備及設(shè)備用房工藝布置對景觀性的影響。

        受客流需求的限制和線路條件的限制,有軌電車的車站建筑規(guī)模普遍較小,多數(shù)以公交站臺的形式存在。

        除變電所(或充電站,以下簡稱變電所)外,其他專業(yè)設(shè)備少或體積小,一般無獨立的單體建筑,作為全線唯一動力來源的變電所(或充電站),是車站范圍內(nèi)占地面積最大卻又難以回避的單體建筑,其土建布置的合理性直接影響線路的城市景觀效果,必須盡量縮減變電所建設(shè)規(guī)模,與周圍環(huán)境相匹配,以減少“存在感”。圖2 為有軌電車房建式變電所。

        圖2 有軌電車房建式變電所

        3 變電所優(yōu)化方案

        結(jié)合現(xiàn)在有軌電車的技術(shù)特點,主要考慮采用以下幾種優(yōu)化方案:

        3.1 箱式變電所

        箱式變電所屬于整體設(shè)備,可以充分利用箱體以外的空間進(jìn)行設(shè)備檢修和維護(hù)。在箱體內(nèi)納入常規(guī)的高壓柜、變壓器、變流柜、控制屏,交直流電源等設(shè)備,其設(shè)備布置間距按照《高壓/低壓預(yù)裝式變電站》規(guī)范執(zhí)行,與土建形式的變電所設(shè)計執(zhí)行《20kV 及以下變電所設(shè)計規(guī)范》、《低壓配電設(shè)計規(guī)范》相比大大減小,總體占地面積可縮減50%左右。

        3.2 資源整合

        由于在車站內(nèi),供電專業(yè)設(shè)備數(shù)量多,體積大,變電所是不可取消的建筑,而其他專業(yè)(例如通信信號)的設(shè)備數(shù)量相對較少。一方面,可以將其他專業(yè)的設(shè)備納入箱變,綜合考慮維護(hù)管理的分工,有條件的話可以在箱變內(nèi)設(shè)置獨立的間隔。另一方面,共享備用電源。常規(guī)設(shè)計中,通信信號一般采用UPS 電源(內(nèi)部本質(zhì)也是蓄電池),采用交流為設(shè)備供電,變電所所用電系統(tǒng)配置蓄電池,采用直流為所內(nèi)設(shè)備供電。備用電源系統(tǒng)存在重疊,因此可以在交直流屏中統(tǒng)一設(shè)置整流和逆變裝置,實現(xiàn)蓄電池的共享,減少所用電系統(tǒng)對箱變內(nèi)部空間的占用。

        3.3 因地制宜

        箱式變電所在車站的布置應(yīng)充分結(jié)合現(xiàn)場地形和周圍環(huán)境,開展因地制宜的結(jié)構(gòu)或外觀設(shè)計,提高景觀匹配度。具體可按照以下幾種情況考慮:

        (1)側(cè)式車站。由于側(cè)式車站車站占地面積小,往往箱式變電所需要在路邊布置,通過埋管將電纜敷設(shè)到線路中心,如圖3 所示。

        若征地困難,可以進(jìn)行模塊化分解,在電纜壓降允許的前提下,將對景觀影響大的模塊(例如變壓器部分)調(diào)整到隱蔽位置,將體積較小的模塊布置在就近位置,模塊之間盡量縮短距離。

        圖3 側(cè)式車站適用的箱變布置方案

        (2)島式車站。島式車站換乘簡便,是現(xiàn)代有軌電車的主要車站類型。受島式車站的結(jié)構(gòu)特點,車站兩端會存在線路條件造成喇叭口,在當(dāng)?shù)貧夂驐l件允許的情況下,可考慮敞口全埋方案,降低箱變的視野高度。

        圖4 島式車站適用的箱變電布置方案

        由于喇叭口的寬度受限,該方案需要對箱變的寬度范圍內(nèi)的設(shè)備布置進(jìn)行特殊設(shè)計,即設(shè)備優(yōu)先采用單排布置,柜前檢修維護(hù)。變電所應(yīng)采用完善的防水措施:一方面變電所基坑四周的防水擋墻的頂標(biāo)高,應(yīng)高于地區(qū)50 年洪水位或內(nèi)澇最高水位;另一方面,做好電纜管線的壓力封堵,防止外水倒灌,并安裝機(jī)械強(qiáng)排設(shè)備。

        (3)特殊場合。對于學(xué)校、商場、高端住宅小區(qū)、公園等場所,除了常規(guī)的殼體圖案噴涂或綠植遮擋外,箱式變電所還可以調(diào)整外觀風(fēng)格和結(jié)構(gòu),對箱變外觀進(jìn)行嵌套式包裝,極端情況(周邊綠地)下可以將箱變整體布置到入房間式結(jié)構(gòu)中,以保證全線設(shè)備選型一致,如圖5 所示。

        圖5 箱變的環(huán)境適應(yīng)方案

        4 結(jié)語

        作為一種與現(xiàn)代化城市節(jié)奏相適應(yīng)的大型地面軌道交通工程,現(xiàn)代有軌電車的景觀化設(shè)計能夠更好的提升市民的乘坐滿意度。在實際的建設(shè)管理過程中,需要應(yīng)抓住重點,積極協(xié)調(diào),配合開展精細(xì)化設(shè)計,實現(xiàn)現(xiàn)代有軌電車對外的窗口作用。

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