城市轨道交通机电设备工程新技术应用探究
2018-02-21詹小明
詹小明
(中电建南方建设投资有限公司, 广东 深圳 518000)
1 我国城市轨道交通的发展现状
建设速度快:2016年,我国的城市轨道线网的综合规模达到了4 152.8 km,“十二五”时期,我国城市轨道交通在建的城市已达80多个,总里程数超过6 000 km。
制式多样:以地铁制式为主的里程数超过了3/4,但磁悬浮、有轨电车、单轨、轻轨等依然按照不同需求存在。
随着城市轨道交通相关设备与车辆的国产化进度不断加深,产业已经拥有很大的竞争优势,拥有很强的对外输出的实力,如伊朗德黑兰地铁、俄罗斯阿斯塔纳轻轨。
新材料、新工艺、新产品层出不穷,不断提升了我国轨道交通事业的科学技术化水平[1]。
2 深圳地铁7号线建设新技术及亮点
2.1 国产信号系统在深圳实践
为提高7号线工程信号系统国产化率,减少投资资金,便于以后对设备展开维护与运营管理,优先挑选我国的相关设备与机器成为了必然选择,最终选用了北京交控提供的成熟的全自主知识产权的LCF-300型ATP/ATO为核心的CBTC信号系统。7号线信号系统采用的全自主知识产权的CBTC信号系统,开通以来,通过运营实践运用各项指标均达到国际领先水平,提高了国产设备实用化率,得到了很好的经济及社会效益,为信号系统国产化应用提供了宝贵经验。
2.2 车站智能照明控制系统
深圳地铁7号线在车站出入口、设备区、售票厅、站厅、站台等区域设置智能照明系统,利用智能照明分区对不同区域实行不同的照明方式,进一步使地铁照明系统更加高效节能,更加管理方便,体现以人为本的设计理念。车站智能照明系统工程费用630万元,标准站通过使用智能照明可以节约照明能源40%,每月节约电费约1.2万元,两年内就可以通过节电收回成本。
2.3 综合支吊架与机房上走线
在设备区走廊空间狭小、管线繁多,造成各专业碰撞问题多、协调难度大,7号线通过优化设计采用了综合支吊架方案,实现了安装空间的合理分配与资源共享,提升了观感质量,在弱电设备机房采用了上走线方式布线,方便了运营维护检修,兼有很好的防虫鼠、防灾害效果。
2.4 移动汇流排系统
移动式接触网最大的优点在于它是能够在线路上展开移动的接触网设备。当电客车要展开装卸时,移动接触网系统能够进行断线并移开线路中的上方空间,便于装卸。在作业完成后,移动接触网可以再返回初始位置,保持工作状态,为电力机车提供有力的牵引动力保障。
2.5 BIM技术应用
深圳地铁7号线在施工初期就与华东勘测设计研究院合作,在全线大力推广BIM技术应用,在施工过程中做到了设计和施工无缝衔接,解决综合管线碰撞问题7 000余次,并在现场布置、工作面管理等方面进行了有效尝试,极大的提升了施工效率与经济效益。
3 我国城市轨道交通设备相关新技术应用
3.1 列车全自动运行
随着通信安全性、可靠性的提高和通信手段多样化,目前普遍采用的站间ATO方式将向全自动运行(FAO)方式发展,采用全自动运行模式是地铁领域实现行车高效,运行安全,装备先进的标志,可使运营线路具备列车无司乘、自动投入/退出运营、按预定的行车计划自动运行,改变传统有人驾驶行车方式的限制,同时利用先进的网络技术与计算机技术,单一的ATS系统将向集成的综合地铁控制系统方向发展。
3.2 LTE技术在地铁专用通信系统上的应用
从目前地铁对通信实际需求看,TETRA系统由于带宽有限,无法传输大量的宽带数据,无法实现移动电视、视频监控等宽带数据应用,现在LTE已开始在地铁、有轨电车等领域应用,在20 MHz频谱带宽下能提供下行100 Mb/s与上行50 Mb/s的峰值速率。无线系统的移动性与带宽方面均有大幅提高,可以满足地铁领域的无线语音与数据通信要求。
3.3 装配式变电所推广
装配式变电所改变了传统变电所的电气布局、土建设计与施工模式,采用全预制装备结构的建设形式,通过工厂安装预制和现场配装两大阶段来建设变电所,大幅缩短建设周期,减少变电所的占地面积,节约土地资源,是今后变电所建设的一种新型模式。
3.4 预埋槽件技术应用
预埋槽道主体使用优质钢材一次热轧成型,表明使用先进的防腐工艺并能够达到地铁百年的需求,使用预埋槽道技术能够确保没有后期维护成本。预埋槽是由钢槽和锚钉构成的混凝土预埋件,钢槽内部空腔设有密实的填充物防止砂浆进入。后期安装时,剔除钢槽内填充物,将配套的T型螺栓旋入钢槽内予以固定设备即可,不同与传统预埋件,预埋槽为标准件,对结构、防水无损伤,可以自由调节,具有省时、省力,经济效益突出等优势,鉴于地铁隧道内专业交叉作业频繁、工期紧、轨行区机电安装复杂特点,为预埋槽道在地铁的大力推广创造了极其有利的先天条件。
3.5 矿物绝缘电缆在供电专业应用
1)耐火性:矿物绝缘电缆中应用的二种材料铜和矿物质绝缘是无机物。此种电缆不会燃烧,也不会助燃,在接近火焰的条件下仍可继续操作。铜护套在1 083℃下熔融。
2)耐久性:矿物绝缘电缆的寿命取决于铜护套的氧化速度矿物绝缘电缆寿命在50~100 a,BTTZ寿命甚至100 a以上;而普通阻燃电缆一般在20 a以上使用寿命。
3)安全性:矿物绝缘电缆是由无机材料制成,它不会放出任何烟雾与有害气体,矿物电缆击穿的是击穿处的空气电离作用,氧化镁溶化后成分不会改变。
4)便于施工,相同截面下,矿物绝缘电缆的外径、体积、重量要比传统电缆小很多,使其施工起来相对容易,尤其在改造工程中,优势更为明显。
4 结语
目前我国轨道交通建设正飞速发展,机电设备相关的新产品、新技术层出不穷,并且国产化率逐步提升、如今通信、屏蔽门、AFC等一些列产品均可100%国产化[2],而且产品达到了国际先进水平,相信不久的将来我国的城市轨道交通也会如高铁一样成为国家的一张名片。