地铁13号线区间照明更新改造工程实施技术对策书

朱子晨

摘 要：为进一步加强工程技术质量管控，给工程实施提供技术支持，从而出台一系列关键性解决方案，明确各项技术和安全管控要求，特此为北京地铁13号线区间照明更新改造制定本对策书。

关键词：系统设备现状；设备；材料技术对策

中图分类号：U231 文献标识码：A

一、地铁13号线区间照明系统背景和现状

1.地铁13号线区间照明配电系统情况简介

北京地铁13号线共有15个区间，区间照明配电由车站或区间变电所提供电源。（7个区间变电所：西直门-大钟寺区间学院南路变电所、五道口-上地区间清上变电所、西二旗-龙泽区间西回变电所、霍营-立水桥区间建材城变电所、北苑-望京西区间北来变电所、北苑-望京西区间来广营变电所、望京西-芍药居区间北四环变电所）

车站或区间变电所向相邻两个区间各配送4路配电电缆，即单区间上行两路、下行两路。车站端头配电间内设置区间照明电控箱，每路区间照明灯杆由BAS系统控制开启。电缆采用沿电缆托架、防盗线槽或穿管直埋的敷设方式。

区间照明灯杆高近6.1m，单侧灯杆间距25m，对侧交叉布置，上下行合计2520个。区间照明灯杆采用高压钠灯光源，光源功率70W。

单路电缆接线采用跨接方式，即四芯电缆直接进出照明灯杆接线盒，且隔一个灯杆接线一次，单段电缆不超过70m。单灯配电引取单相电源，三相按顺序均匀分配每根灯杆。

2.系统设备现状及主要问题

（1）地铁13号线区间照明系统自2003年开通以来，由于线路电缆遭偷盗后修补已有多处电缆接头，长期使用受使用环境影响，电缆绝缘值已下降严重（只有不到10Ω），多处区间电源无法正常合闸送电，导致部分区段照明功能失效。

（2）部分灯杆的导线和端子排也出现老化、烧毁现象，照明设备不能正常使用。

（3）灯具内光源、镇流器、触发器、电容属易损耗品，故障较多。

（4）区间灯杆灯具安装高度过高，无法维修；利用区间检修车维修效率极低。

（5）灯杆基础螺栓需要紧固（松动曾经出现在桥区部位）；灯杆弯脖段与底座在4m高度采用插接、8根螺栓顶固，曾经出现松动导致弯脖摆动的现象。

面对以上现状及问题，需制定13号线区间照明更新改造的设备、材料、施工过程以及现场管理专项技术对策，有针对性的解决改造工程中遇到的难点和问题，降低实施风险。

二、设备、材料技术对策

1.照明灯具

原灯杆灯头拆除，全部进行更新，根據历年运营经验，为避免因灯具外壳脱落等因素造成的安全隐患，对新换灯具做出以下对策和要求：

（1）灯具后盖与本体连接附件采用金属合页式，既做到固定连接，打开后又能起到支撑作用。

（2）灯具与灯杆连接处有自带金属螺栓作为顶丝，另加抱卡固定件锁死。

（3）灯具开口处四周设置可靠耐用的硅胶密封圈。

（4）灯具内部连接线进行严格绑扎，以免触碰带电端子引起电气危害。

2.镇流器

在改造前的照明系统中，随照明运行一段时间，灯具内镇流器发热烧蚀，露出内部导体与灯具金属外壳对地短路，造成照明回路开关跳闸。此类问题占故障原因的绝大多数。由于一组灯具内的故障导致上口开关跳闸，此配电回路内的所有照明将随之熄灭。另外，一些原整流器金属底板镀层消失，有磨搓痕迹。分析可能由于震动原因造成镇流器固定螺栓松动，镇流器与金属底板频繁摩擦，导致镇流器绝缘外皮损坏。

本次整改中将更换灯具中镇流器规格，型号为NG70ZNT，替代原镇流器（型号NG70ZNTJ），其主要区别为额定最高工作温度，原镇流器为Tw110，更换后的镇流器为Tw130，提高了镇流器绕组耐压温度，因此有效降低了镇流器的故障几率。

3.光源

由于13号线区间正线多区段处于高架桥位置，地铁列车经过会产生震动，灯具内元器件随之共振。灯具内光源采用螺口连接，极易引起光源松动现象，长期震动光源将顺螺口脱落至灯具内，导致照明熄灭。为避免此类情况出现，采用如下对策：

（1）灯座其内部结构应额外增加卡扣固定光源。

（2）增长灯座尺寸，以减小光源整体力臂，可以有效降低光源脱落的力度。

（3）针对部分单灯光源极易脱落的高架桥区段，在光源与灯座之间采用打胶处理方式，以此作为加固措施。

4.灯杆电缆接线箱

针对解决电缆接线端子老化和电缆进出灯杆问题，增设灯杆电缆接线箱。为避免接线箱脱落，加强接线箱与既有灯杆结构的咬合度，制定技术对策：

（1）接线箱厚度不低于1.5mm。

（2）接线箱在灯杆原有端子盖上使用螺栓或平头螺丝固定，并在异侧备母、点漆，前后配有减震弹垫和垫片。

（3）端子盖手工开长方孔，留出端子安装和检修空间。将接线箱与端子盖合为一体，固定于原灯杆上。

（4）接线箱盖螺栓与箱体固定位置处加厚并焊接螺母。

（5）箱体预留电缆孔做软连接胶皮设置，与线管锁头能够牢固连接。电缆线管连接时，内口使用防火泥进行箱内封堵，外口配有密封胶填平空隙。

（6）箱体底部设置通丝作为接地极，与接地导线相连，并与箱门接地极相连。

13号线区间内既有个别电缆桥架遮挡接线箱安装位置，新增接线箱可以根据现场灯杆实际情况上下左右错位安装，躲避既有桥架位置，不对区间内既有设备设施进行拆改。

三、施工过程技术对策

1.灯具更换安装

地铁13号线全线2520组灯杆，最高点6.5m，根据不同区段，灯具距轨面约5m～6m，普通检修工具在13号线区间无法满足安全要求，不能完成检修工作，登高作业风险难度极大。为此，设置灯具更换对策方案：

设置专项轨道手推车，为避免碰撞洞内各种设施，车辆制作为长1.55m、宽0.9m，不超出车辆限界。小推车金属车轮可在钢轨上手推运行，车上配有刹车装置进行制动和防滑动处理。手推车配备快装型脚手架，组装后可在4m位置设置操作平台，进行灯具更换和安装作业。

2.既有电缆绝缘情况

在工程实施阶段，以设计图纸为依据更换照明电缆。每段既有电缆均摘下，遥测绝缘，以确保每一路照明电源的可靠。

在设计图纸工作量之外，提出既有电力电缆绝缘遥测值以10MΩ为标准，10MΩ以上为合格；1MΩ～10MΩ试送电测试，列为重点观察对象；1MΩ绝缘数值以下或测试回路不通的既有电缆进行更换，并汇总统计设计图纸外的工作量。

最后，将既有13号线区间照明电缆不规则分布的配电情况，在此次工程中统一按照同侧两组电源回路交叉分配，每一回路电缆接线时都按照A、B、C三相顺序接引灯线，均匀分配三相电源。

3.规划新电缆路径技术对策

（1）新敷设电缆沿支架敷设，现场不具备条件的情況，在地面上使用螺栓固定支架，电缆穿钢管沿支架敷设。

（2）有托架的区段采用沿电缆托架敷设方式，没有托架的情况（地面碎石道床区段）采用在护坡外地面埋设水泥支墩，电缆穿SC50钢管沿混凝土支墩明敷设方式。混凝土支墩采用梯形结构。

（3）六棱砖护坡杂草处无法安装管卡，采用铁钎埋设，混凝土筑牢，线管沿铁钎敷设的方式。

（4）电缆穿管沿支墩敷设时，每个转弯处升级增大接线盒尺寸，在接线盒里预留电缆余量。

（5）在电缆敷设转弯处，设置两处水泥支墩或者两处线管支点，以便平衡线管受力。

4.螺栓紧固

针对灯杆弯脖处螺栓紧固工作，紧固结果无法验证，使用带止退功能的棘轮力矩扳手，设定数值，力度到位后有齿轮响动。以此，可以提醒施工人员和监管配合人员螺栓紧固工作的完成。

结语

在轨道交通行业，类似13号线区间照明系统的设备、设施众多，在地铁区间各专业系统改造中，工程实施难点和风险也非常普遍并具备相似的特点。技术对策书完善了地铁区间系统改造一系列关键性解决方案，在进一步加强工程技术和安全管理的同时，提供了依据性较强的参考和实施方面的范本，具有推广的意义和价值。

参考文献

[1] GB/T 16275—2008，城市轨道交通照明[S].