鐵路較大站場供電方式的探討

武林強

摘 要 位于大城市中的鐵路特等樞紐站，因其往來客流量巨大、擔當著客、貨運車輛的編組、調配，對為其供電的鐵路變電所、配電室、電力電纜的安全運行、不間斷供電提出了較高要求。本文通過總結北京南站電力設備運行幾年來的經驗，分析影響電力設備運行安全的變、配電室設置、電纜夾層（溝道）施工、電纜敷設方式等不同環節，提出設計改進建議與大家探討，希望達到從電力設計源頭上改進電力設備安裝質量，消除隱患，提高運行安全可靠性的目的。

關鍵詞 變配電所；電纜夾層；溝道；敷設方式

中圖分類號 U291.7 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）161-0182-02

1 緒論

隨著我國經濟的快速發展，人們對安全出行、便捷出行、舒適出行有了越來越高的需求，特別是節假日期間，人們對出行的需求更是達到極致。幾年來隨著鐵路建設事業的快速發展，越來越多的高鐵、客運專線建成通車，鐵路客、貨運能力有了巨大提高，尤其是北京、上海、廣州等特大城市中的樞紐車站，客運的客流、車流增長迅速，極大的滿足了人們渴望出行的愿望。為保證旅客列車按計劃、準點運行及廣大旅客在乘車、候車、出站過程中的出行安全，避免因電力設備故障造成行車信號設備停電影響行車或站場動力、照明設備停電影響旅客候車、進、出站秩序，盡而引發群體人員踩踏、傷亡風險的發生，為其提供可靠的電力供應，防止電力設備故障顯得尤為重要。

北京南站作為京津城際、京滬高鐵的始發站已經開通運行幾年了，高峰時段日發送旅客已超過20萬，我們作為供電設備運行管理單位，通過幾年的設備運行管理，積累了一些經驗，發現運行設備中有些不利于供電設備運行安全和設備檢修、管理的不足之處，為從源頭上解決問題，提高設計、施工標準是關鍵，現提出來和大家共同探討。

2 北京南站的供電現狀

北京南站的主體為地下2層、地上3層、俯視為東、西向橢圓形建筑。電力供電設有冷凍站和F1兩個中心配電室。其中冷凍站配電室位于主站房外，為兩路供電局10kV電源進線、設有高壓母聯柜，負責為京津城際、京滬高鐵的一級貫通、綜合貫通及車站主站房的空壓機組供電，正常情況下二段母線分段運行，母聯開關在斷開位，當一路電源停電時，可通過母聯開關的閉合，實現不間斷供電。F1配電室位于主站房內，為三路供電局10kV電源進線、設有高壓母聯柜，負責為車站主站房供電，正常情況下三段母線分段運行，母聯開關在斷開位，當一路電源停電時，可通過母聯開關的閉合，實現不間斷供電。主站房在四角位置按辦公分區，共設有F1、F2、F3、F4四個站房區。各分區內分別設有一個變電室為其供電。其中F1為主變、配電室，除負責本室供電外，還負責向F2、F3、F4三個變電室提供兩路高壓電源。另外在F1、F2、F3、F4四個站房變電室中還各設有由F1中的兩路高壓供電的2 000（2 500）kVA變壓器兩臺，經過各自低壓柜為4個分區的主站房負荷供電。電纜均采取開關柜上出線的方式，由低壓柜引出至上部的電纜橋架，經地下二層屋頂橋架，至站房辦公分區豎井內后分配至各用戶配電箱，實現對用戶的供電。

3 運行中存在的問題和建議

3.1 關于配電室方面

1）首先是配電室房屋位置。作為京津城際及京滬高速鐵路的首發站——北京南站，電力不間斷供電的重要性大家眾所周知，設備采用了GIS高壓開關柜、智能箱變、電力遠動系統、等新技術、新設備。但北京南站的4個變配電所全部設在站房的最底層，同層的還有水泵、上水管路等設施。如果遇到較大雨水造成排水不暢、或遇地震等自然災害時一旦水管設備出現破裂，極易造成配電室進水，使車站的供電系統癱瘓，無法供電（F2變電室因水管爆裂已進水2次漏水多次，所幸發現、處理及時未造成設備停電）。建議將變配電所設在地面一層或設在地下N-1層，提高電力設備防災、抗災害能力。

2）配電室設計為無人值守。北京南站作為京津城際、京滬高鐵首發站，旅客列車多，進出站旅客日均約10萬人，節假日高峰期達20多萬人且仍有增加趨勢，地下、地上設施須同時運轉，一旦發生電力設備故障停電，處理恢復不及時可能造成嚴重的人員擁堵、踩踏情況，后果嚴重。建議對較大站場供電配電室，需設有人值班，并設計配套的值班室、間休室、工具室、材料室，以保證供電安全和設備的日常檢修維護。

3）各配電室的電纜出線均采用開關柜上出線、在地下二層屋頂沿封閉電纜橋架的敷設方式。此敷設方式施工后不整齊、不美觀；幾十、成百條電纜疊壓在一起，封閉在不大的橋架內，相互間重疊壓制沒有空隙，無法散熱，存在較大火災隱患、易加速電纜老化，且日常無法進行巡視、檢查、維護；如果電纜發生故障，因電纜層層疊壓，無法查找和處理且易造成事故范圍的擴大。建議在設計時電力專業與土建專業做好溝通，在主站房土建設計、施工時增設澆筑的電力專用局部電纜設備夾層或電纜溝道（溝道尺寸可根據電纜多少考慮但不宜不小于2m×2m），并與各辦公區所設電纜豎井相通，溝道內滿足電纜用支架分層敷設，同步配齊消防、照明、排風設施。在各配電室內，預制電纜溝，低壓電纜改用下出線方式，室內電纜通過電纜溝與外面電纜夾層或外部溝道相通，敷設至各辦公區。這樣改進后，有電纜敷設專用的設備通道，實現電纜支架分層敷設，并可將照明、通風、消防、視頻監測設備同步安裝到位，即美觀整齊又利于防火安全和滿足設備的日常維護、檢修及故障處理需求。

4）南站各配電室的設備間吊裝出口均被封死，冷凍站機組安裝后，通道被占用，使得變壓器等大件設備無法出入，將給后期設備更新改造或者增加新設備時的施工帶來困難。建議：設計時充分考慮，預留好設備吊運、安裝通道。

3.2 站場電纜施工方面

1）較大站場存在股道多、站線長的特點，現有施工設計為局部電纜溝（尺寸較小）其余直埋方式敷設，存在預留能力不足問題。這樣，開通后，使再增加的行車設備的電源工程施工非常困難如加熱道岔電源、新增站房動力電源工程等。

建議：加大站場內電纜溝的設計尺寸，溝內預設電纜支架，實現電纜分層敷設；在站臺下做縱向電纜溝道、在各站臺中間及兩端咽喉岔區做橫向電纜溝道，使橫、縱向電纜溝道通過管井溝通，方便站場內縱橫的電纜施工與維護，并為以后增加的各項行車安全輔助設備電源施工，做好充分的預留。

2）南站冷凍站變電所設備，負責為南站整個站房的空調機組供電。隨著社會的發展，旅客對服務質量的要求越來越高。站房冷、暖溫度高低關系到旅客的滿意度。但此處供電設計為三級負荷，兩臺變壓器為2 500kVA，容量偏小，僅能滿足兩臺變壓器共同分列運行各帶一部分負荷，這樣在寒、暑期，為保證候車室溫度舒適，均需要空壓機組滿負荷運行情況下，如遇一路電源設備停電或故障時，不能實現一路電源設備帶全部負荷，部分空壓機設備將停機，勢必影響車站服務質量，易引發旅客投訴。建議提高空壓機房負荷等級，增大主變壓器容量，滿足故障情況下一路帶全所運行的條件。

4 結論

設置于特大城市中的較大火車站，肩負著滿足廣大旅客日益增長的便捷出行需求的繁重任務，也作為城市的名片引起社會的高度關注，作為百年大計，從設計、施工質量、安裝裝備等方面均采用了較高標準，取得不錯成績。

經過幾年運行，我們作為電力設備運營管理單位感覺到，在一些細節上，從設計到施工也還有一些可商榷之處。從電力設備運行安全角度來看，尤其是主站房內變電所的設計所選位置為最底層，還存在設計標準不高、防災、抗災能力低。高低壓電纜采用的屋頂橋架敷設方式，對日常橋架內的電力電纜設備的通風散熱、火災隱患監測消防、運行維護、故障搶修等項工作處于無法實施狀態；站場中施工的電纜溝存在超前設計不夠、預留容量不足、缺少站場橫向的電纜預留通道，施工成型后給以后新技術應用時陸續增加的附屬行車設備電源施工帶來極大困難。

參考文獻

[1]鐵路電力安全工作規程[S].鐵運【1999】103號.

[2]鐵路電力設計規范[S].TB10008—2006.