地鐵給排水系統電氣設備的維護與管理闡述

李峰杰

（蘭州市軌道交通有限公司，甘肅 蘭州 730000）

1 給排水系統以及電氣設備維護的特征

1.1 地鐵給排水系統

城市地鐵給排水系統中主要包括了給水系統以及排水系統，其中給水系統包括消防用水和生活用水，而排水系統主要是排放生活污水，這兩個水系統在構成要素上存在較大差異，需要在設計的過程中分析相關指標和運行要求。由于地鐵車站為地下建筑，設計排水系統主要是將管道雨水、滲漏廢水、區間隧道積水、車站生活用水進行排放，并且地鐵本身是一種公共設施，人流密集，為了保證人們的安全需要設置水消防系統，而進行維護管理的過程中需要對水表水閥以及管道網絡進行處理。在城市地鐵工程中給排水系統不僅對地鐵的運行有影響，還對城市的綠化與消防存在影響，這就說明在城市的運轉中需要給排水系統和其它的系統相協調，組成完整的給排水網絡。

1.2 電氣設備維護的特征

地鐵電氣設備多數為大型設備，分布較為分散，大多處于空氣潮濕、通風條件差的地下室，在運行期間脫水機房當中的建筑物會產生腐蝕性氣體，進而影響電氣設備正常使用。整體來看地鐵給水系統主要滿足于生產生活用水和消防用水，排水系統主要用于生活污水、雨水和地下滲水的處理，在滿足地鐵基本運行給排水要求的同時也能夠滿足城市管理需要。由于地鐵結構復雜、電氣設施數量多，加之客流量較大，存在一定消防安全隱患，因此對地鐵給排水系統的電氣設備防火要求較高。此外，良好的排水系統能夠滿足地鐵自身排水需要，讓城市排水能力得到整體性提升。因此做好地鐵給排水系統的電氣設備維護工作有其必要性[1]。

2 我國地鐵設備維護現狀分析

在地鐵給排水系統中主要包括排水、給水與消防用水系統三個部分，其中在排水系統中又包括了管道、閥門、潛污泵，主要是負責地鐵車站中廢污水與結構滲漏水的排放。給水系統中主要由管道和閥門組成，滿足地鐵車站生活用水的供應。在消防水系統中可以為滅火提供水源，相比水系統多了水泵接合器、消防泵、倒流防止器和消火栓。我國的地鐵建設起步較晚，相關管理經驗較為欠缺，對于電氣設備的維護來說主要方式包括設備檢查與故障處理，但是在地鐵站中維修工作量較大，并且投入的成本較大，實際維護中也存在著零件更換困難的問題。

3 地鐵給排水系統與電氣設備維護問題

在地鐵給排水系統當中常見的故障問題包括污水堵塞故障、管道堵塞故障以及管道腐蝕故障，比如污水泵運行4-5 小時會開啟，由于間歇性運行，出現污水泵堵塞故障，加大了污水泵的損耗。對于管道堵塞故障來講，主要是由于污水在靜止狀態下導致雜質堆積，影響管道閥門的正常開啟。而管道腐蝕故障是由于給排水系統當中的污水具有腐蝕性，容易對鍍鋅層較薄的位置產生破壞。

給水系統、排水系統以及水消防系統共同組成了地鐵給排水系統，其中給水系統的關鍵組成部分包括管道和閥門，滿足車站日常生活用水需要；排水系統由管道、閥門和潛水泵構成，主要是排放車站的污水、廢水以及結構滲水（如圖1）；消防系統主要組成部分包括管道、閥門、消防泵、水泵接合器以及消火栓，火災發生之后能夠提供消防用水。相較于發達國家，我國地鐵建設時間較晚，盡管地鐵工程逐漸增多，不過在管理經驗方面較為欠缺，特別是地鐵電氣設備的維護和管理還存在諸多不足。在城市化進程不斷推進背景下，地鐵逐漸成為重要的交通工具，為了滿足安全運行需要必須結合電氣工程實際情況找出設備維修中的問題，制定處理措施。在地鐵電氣設備維護中主要采取全面檢修的方法以及故障發生后的維修，不過這兩種維修方式都有不足。其一，維護工作量較大，維護成本偏高；其二，零件的不合理更換影響了地鐵正常運營。對于以上情況需要改進地鐵設備維護管理工作模式，通過完善管理機制保證地鐵設備的安全運行。

圖1 地鐵排水系統立面示意圖

4 如何做好地鐵給排水系統電氣設備的維修工作

地鐵給排水系統的電氣設備需要24 小時運轉，所以一旦發生故障問題要求維修人員立即明確故障位置并采取技術性措施處理，還需要對容易出現故障的位置提出預防性措施，由此消除安全隱患，確保設備的運行效率。主要電氣設備維修措施如下。

4.1 明確電氣設備故障類型

在信息技術飛速發展的背景下，對地鐵給排水系統的電氣設備維修提供了巨大幫助，在排除故障之前要求技術人員明確故障類型并加以判斷，由此避免配件浪費、維修時間長、新故障導致維修難度加大等問題。

4.2 分析設備構造以及工作原理

技術人員必須明確電氣設備的構造以及工作原理，然后合理設定相關參數，在調試排水電氣設備的過程中避免出現操作失誤情況。比如水泵堵塞后技術人員到達現場需要使用液位自動控制方法，確保排水管路的手動閥門處于常開狀態，排水泵啟停一段時間后淤泥容易封堵在止回閥區域進而影響閉合效果和上部閥門作用。技術人員需要將原有的蝶閥被電動蝶閥代替，通過關閉閥門停止水泵，由此避免管道堵塞。在實際維修中需要明確電氣原理圖，掌握變頻器、電動閘門、電動蝶閥、電氣設備、鼓風機等參數的設定方法，避免設定不合理導致的運行軟故障。進行給排水系統電氣設備的調試過程中也需要保證電氣原理圖的完整性，今后為后續的維修工作開展帶來幫助。

4.3 分析電氣元件是否完整

技術人員需要在電氣設備發生故障后分析設備運行問題，然后判定其它設備是否存在故障，通常電氣設備不能正常運轉多與電氣元件損壞有關，并且在維修期間還需要對相關電氣元件進行檢查，避免出現類似故障。比如砂泵不能正常啟動并非沙泵自身存在故障，也可能是由于水壓不足導致。因此需要分析壓力泵是否出現電機燒壞情況，比如增壓控制泵的接觸器觸頭燒壞會造成電機單向運行，之后繼電氣保護動作導致電機停止運轉。熱繼電氣具備自動復位功能，幾分鐘后即可自動復位砂泵，收到自動運行指令之后再次融合管道增壓泵接觸器，由此可能會導致燒壞電機。為避免以上事故，技術人員需要更換接觸器，然后使用手動復位的熱繼電器保護裝置，進而排除故障[1]。

5 地鐵給排水系統電氣設備管理措施

在地鐵排水系統中很多的設備分布分散，并且在露天或者半露天的環境下工作，還有少數的設備在井下與地下室，通風性較差并且一些電氣設備工作環境潮濕。比如處理地鐵排水系統中污泥脫水機房、曝氣池存在一些有害氣體，對設備與管道造成腐蝕，導致使用年限縮短，這就突出對電氣設備管理的重要性，主要措施如下。

5.1 定期進行電氣設備檢查

在地鐵給排水系統電氣設備的維護和管理工作當中定期檢查是重要內容。具體說來：其一，利用限位開關、空氣開關、熔斷器、漏電保護設備、緊急停止開關、潛污泵報警裝置、報警開關，根據操作規范，將以上設備安裝在給排水系統的電氣設備當中，以此確保設備安全性；其二，需要定期檢查電氣設備零部件，使其正常運行，零部件故障出現后要馬上停機，并維修或者更換，更換期間要求技術人員遵守規章制度，避免短接到保護開關或者行程開關，還要杜絕使用大電流空氣開關替換小電流空氣開關[2]；其三，檢查電氣保護裝置。為了保證設備的安全運行與人身安全，需要給排水設備安裝漏電保護器、漏電保護器、空氣開關、低液位報警開關、緊急停止開關、低液位報警開關、熔斷器等，并且在設備的檢查中分析運行情況、裝置連接情況，保證處于正常的工作條件下。如果在檢查的過程中發現隱患或者故障需要及時停機，并進行維修或者更換，這一過程中需要遵守相關規定，不得使用大電流空氣開關替換小電流的空氣開關，也需要保證報警信號良好。

5.2 加強電氣設備巡視

為了讓電氣設備維護工作有效落實，要求地鐵機電管理部門完善管理制度。具體說來：其一，需要針對設備安全操作巡視養護等方面完善管理制度，維修人員在實際巡查工作中對松動的螺絲及時緊固，對被腐蝕的電氣元件和配件及時更換，由此杜絕安全隱患。其二，在巡查的過程中還要做好防雨措施，及時清理電氣設備表面的積水，比如接線盒集、配電箱、電環箱、電氣控制箱更要做好防雨措施，尤其是在雨季，如果緊貼墻壁的電氣進水或者暴雨流進地鐵站可能導致大量的電氣設備短路，威脅人身安全。為了避免由于防水措施不到位導致短路情況或者擊穿PLC 模塊、燒毀繼電器或者接觸器，需要保證巡視的頻率和全面性，并且將給排水系統的電氣設備積水及時清除，避免受潮與漏電，還需要分析電氣設備運行期間的排風情況。

5.3 定期進行非電氣金屬管道檢查

當前地鐵工程施工普遍在站臺、站廳層設置管道，滿足消防給水、污水、廢水、雨水以及生活給水的需要。站臺板下方其它設備的接地母排通過導線連接各區域的電位端子箱，然后通過4-6mm 的軟銅線連接到接地點，由此保證非電氣金屬管道和構建安全接地，杜絕電氣管道由于設施漏電出現觸電事故，也可以避免散電流對管道腐蝕，進而延長管道使用壽命[2]。

5.4 定期進行電氣設備防腐

機電設備人員需要定期做好電氣設備的防腐處理工作，主要處理設備包括電氣控制箱、配電箱，清除存在的物質和鐵銹、清理失敗涂料，然后根據規定再次涂抹，還可以安裝不銹鋼材質的電氣控制箱與配電箱，進而起到防止腐蝕設備的作用[3]，對內部零配件加以保護，還可以減少防腐處理的工作量，將更多精力放在電氣設備管理的其它工作中。

5.5 完善電氣設備維護制度

進行電氣設備維護期間需要制定完善的制度，這是開展維護管理工作的依據，尤其是在提升設備管理水平以及增強給排水系統能力方面都有積極意義。為此，在維護工作開展的過程中為了提升電氣設備維護針對性要制定一套規范的管理制，其中要包括設備巡視制度、保養與維護制度和交接班制度[4]。此外，完善日常檢修工作能夠為給排水系統電氣設備安全運行提供保障，最大程度降低安全事故發生幾率，延長設備使用年限。

6 常見電氣控制故障和處理措施

其一，控制箱內的漏水保護盒故障，導致水泵不能正常啟停；其二，控制箱內中間繼電器短路，影響了水泵正常啟動；其三，二次控制回路短路，導致水泵不能啟動；其四，控制箱內的交流接觸器吸合不能復位，進而出現水泵故障報警。解決方法為遠程強啟控制，如果該方法失效可以切換到手動模式，進而消除高水位報警，排放完積水之后根據實際情況更換液位交替盒、漏水保護盒、中間繼電器，然后檢查二次控制回路是否短路。

7 結語

綜上所述，地鐵給排水系統的正常運行直接關系著地鐵運營秩序和人們的安全，這就要求相關部門要切實做好給排水系統的電氣設備維護工作和管理工作，技術人員和管理人員要明確設備運行原理，了解常見故障類型，并且做好日常巡視工作，對設備定期進行檢查，做好防護措施。此外，還需要完善維修保養制度，通過以上措施能夠保證給排水系統的良好運行，保障地鐵良好的運行秩序。