成都地铁 10 号线地下停车列检库低压配电设计

发表时间:2020/4/15   来源:《中国电业》2019年第21期   作者:米海亭
[导读] 成都地铁10号线地下停车列检库作为我国城市轨道交通工程中首座利用地下车站配线设置的停车列检库,在低压配电设计中存在诸多难点
        摘要:成都地铁10号线地下停车列检库作为我国城市轨道交通工程中首座利用地下车站配线设置的停车列检库,在低压配电设计中存在诸多难点。针对存在的相关问题,阐述了地下停车列检库低压配电设计相关方案,以供借鉴参考。
        关键词:地下;停车列检库;低压配电;设计
        作者简介:米海亭 中铁上海设计院集团有限公司天津分院(天津)300073
        一、工程概况
        1、工程背景
        由于成都地铁10号线板桥车辆段规划在二期中实施建设,一期车辆非常规和低频次的检修任务通过利用7号线初期川师车辆段富裕能力的资源共享来实现,10号线一期不再设置地面大型车辆基地,所以利用地下车站配线设置一座停车列检库承担起10号线一期工程初期车辆停放和常规检修任务等车辆基地功能。
        2、工程规模
        该工程为地下二层建筑,与相邻的金花站地铁站小里程端主体连接合建。地下二层小里程端布置工程车停放,大里程端布置一条列检、周检线,均位于2条正线之间。地下一层为综合机电中心、自动化检测中心及车辆中心。左右两端为环控用房,中间为线上停车列检库维修工区和材料备用库。利用与12号线联络线预留节点地下一层设置服务用房,如消防泵房、卫生间及洗浴用房。共设置7个独立出地面的消防出入口和4部直接出地面的垂直电梯。停车列检库地面设置两组风亭、七个消防安全出入口、一处消防水箱间,总建筑面积19525 m2。
        二、低压配电主要设计方案
        作为我国城市轨道交通首座利用在地下车站配线设置的停车列检库,对于低压配电设计,具有工程量大、工艺布置方案复杂、专业接口众多、技术标准及设计经验国内均无先例可循的设计特点。现将低压配电的主要设计方案汇总如下:
        1、变配电室位置选取
        由于停车列检库与金花站合建,而金花站已设置一座牵引降压混合变电所,所以仅在停车列检库地下一层的负荷中心位置,设置一座跟随所,负责停车列检库的动力、照明负荷的供电;
        由于在停车列检库地下一层两端为环控用房,所以分别在两端设置环控电控室,负责停车列检库内的环控设备的配电及控制;
        建筑专业通过分析建筑面积及功能分区,将本工程划分为11个防火分区,其中地下一层10个防火分区,地下二层划分为一个防火分区。该工程为了合理控制工程投资及工期,尽可能的减少拆迁工作,将检修线和工程车停放线布置在正线中间,同时由于该工程的横断面宽度受限制,不能采用将检修线及工程车停放线并行布置的方案,而采用两条线通过交叉渡线相向布置,导致本工程总长达到419.23m,导致该工程的配电距离较长。
        针对停车列检库防火分区较多、用电设备布置相对分散、配电距离较长的特点,为减小配电距离、节约工程投资,在地下一层除无人区外的防火分区设置了7处照明配电间,并在地下一层两端的防火分区设置较大的总配电间。


        2、消防电源用电负荷等级的确定
        由于《建筑设计防火规范》(GB50016)中没有明确轨道交通停车列检库的火灾危险性分类,只在2007年《地铁设计规范》管理组《关于深圳地铁车辆段停车列检库消防设计有关问题的函》的回复中,明确了停车列检库的火灾危险性可定性为戊类,同时该问题在与消防部门沟通时获得认可。而且在设计中考虑到停车列检库为地下建筑,人流相对聚集、道路狭长、疏散条件有限,一旦发生火灾事故,若产生的火情不能及时控制、排除,就会造成较大的伤亡事故。因此,基于安全性优先考虑,建筑专业将其火灾危险性定义为丁类。根据《建筑设计防火规范》10.1.1中的相关规定,消防电源应按照一级负荷供电。
        另外在地铁工程报消防局审查时,有时审查人会将《地铁设计防火标准》11.1.1中的“地铁的消防用电负荷应为一级负荷”作为依据,要求地铁项目中的消防电源统一采用一级负荷。鉴于以上原因,地下停车列检库的消防电源采用一级负荷供电是最合理的。
        3、主要用电负荷的分类
        1) 一级负荷:主要包括停车列检库内设备及办公区应急照明、折返线区域应急照明、变电所操作电源、火灾自动报警系统设备、消防系统设备、消防电梯、排烟系统用风机及电机阀门、通信系统设备、信号系统设备、综合监控系统设备、环境与设备监控系统设备、排雨泵、废水泵及其它紧急情况(包括火灾)时仍需运行的设备。其中应急照明、变电所操作电源、火灾自动报警系统设备、专用通信系统设备、信号系统设备、综合监控系统设备、环境与设备监控系统设备为特别重要负荷。
        2)二级负荷:停车列检库设备区及附属房间照明、普通风机、非消防电梯、排污泵等。
        3)三级负荷:其它空调制冷及水系统设备;管理用房空调制冷系统(包括冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔及相关电动阀门)等。
        4、供电方式
        针对该工程配电距离长度较大,为减少电缆压降,采用在地下一层两端的总照明配电间内放置总照明配电箱及总三级小负荷动力配电箱,同时放置EPS柜组,为应急照明、疏散照明进行安全可靠的供电。在各防火分区的配电间及无人区靠近出入口位置设置对应区域的各类照明配电箱及三级小负荷动力配电箱。
        由于该工程的一级、二级及消防用电负荷分散,同时负荷种类繁多,不宜为上述负荷在总配电间内设置总配电箱。如果总配电间的动力总箱馈出回路仅有一处集中用电负荷,在总配电间设置总箱不仅增加配电级数,同时造成浪费;部分用电负荷距离总配电间距离过远,且单台设备功率较大,如果由总配电箱配电,会造成总箱进线线缆选型偏大,影响设计方案经济性;非消防疏散用垂直电梯用电负荷需要延时消防切非,而切非位置均位于低压柜内,与其它负荷合用总箱后造成消防切非逻辑冲突。 经过综合分析,该工程的一级、二级及消防用电负荷不在总配电间设置配电总箱,而在用电负荷集中区域设置该区域内的配电总箱。
        5、其它设计问题
        地下停车列检库的配电箱安装、电缆敷设、环控设备配电与控制、设计接口及防雷接地等设计方案与地下车站保持一致性即可。
        总结:以上问题基本涵盖了在地下停车列检库进行低压配电设计过程中涉及到的主要疑难问题,上述设计方案是在满足符合国家、行业及地方的有关规范、标准要求的基础上,结合工程经济技术分析所确定的,希望能给今后类似的工程设计提供参考借鉴经验。
参考文献
[1] 刘京,王宇彤,刘健红.城市轨道交通地下车辆基地的实践[J].都市快轨交通,2016,29(6):31-36.
[2] GB51298-2018.地铁设计防火标准[S].北京:中华人民共和国住房和城乡建设部,2018,5,14
[3] GB50016-2014.建筑设计防火规范[S]. 北京:中华人民共和国住房和城乡建设部,2014,8,27
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