停车列检库电力设计要点
2018-03-05□文/李楠
□文/李 楠
随着我国城市建设的快速发展,地铁作为城市交通的重要形式,车辆段在全线中起着及其重要的作用,为地铁运营的安全起着支柱作用,是运营检修的有力后勤保障。
1 工程概况
天津地铁6号线大毕庄车辆段位于位于天津市东丽区南孙庄东南侧,东减河西南。车辆段内设有停车列检库、联合检修库、信号楼、综合楼、牵引降压混合变电所等建筑物。停车列检库是车辆段内的主要建筑物之一,承担着地铁车辆存放、日常维护检修、列车整备等作业,由停车列检库、镟轮库及边跨设备管理用房(两层)组成;总建筑面积61 301.82 m2,其中停车列检库面积52 551.6 m2,镟轮库面积4 716.7 m2,运用车间面积3 089 m2,锅炉房面积944.52 m2;框架结构;建筑耐火等级为二级。
2 设计原则
2.1 负荷分类
车辆段及综合维修基地动力照明用电根据负荷性质及重要程度分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。
1)Ⅰ级负荷。车辆段内的通信、信号、变电所自用电、消防用电、防灾报警系统以及应急照明等为Ⅰ级负荷。
Ⅰ级负荷由变电所两段负荷母线各引一路电源供电,供电设备末端自动切换。当只有一路电源时,应保证对其供电。应急照明可由变电所接引一路电源,采用自带蓄电池或由EPS作为备用电源供电。
2)Ⅱ级负荷。与车辆运行直接有关的设备、重要的试验设备、一般照明、室外照明等为Ⅱ级负荷。
二级负荷由降压变电所任一段负荷母线供电。当只有一路电源时,允许将其从电网中切除,但应尽可能保证对其供电。
3)Ⅲ级负荷。除Ⅰ、Ⅱ级负荷之外的负荷为Ⅲ级负荷。正常时,由一路电源供电,当变电所只有一路电源时,Ⅲ级负荷可从电网中手动切除。
2.2 动力配线
1)车辆段大型车库和面积较大的单体建筑采用树干式与放射式相结合的方式。在大型车库内设动力干线,主干线采用电缆,容量较大采用封闭型母线,动力配电箱均从干线上接引电源,再以放射式的方式配至用电设备。其他场所主要采用放射式配电。
2)天车等大型起重设备的滑触线采用安全型滑触线。
3)段内各场所适当位置设插座或插座箱,供设备维修等用电。
4)动力设备根据具体情况及控制要求主要采用就地控制、自动控制两种方式。
5)单台容量>45 kW的供电设备采用软启动方式,其他小容量设备均采用直接启动。
6)消防泵、喷淋泵等水泵设备的电控柜一般由厂家配套,设计时要与相应专业协调配合,车辆段工艺设备的配电位置及接口划分要跟车辆专业落实清楚,避免给施工留下悬而未解的问题。
7)断路器一般设过载、短路保护。动力插座、插座箱及移动式用电设备设漏电保护(漏电开关设置在配电箱内)。
8)室内导线采用WDZA-BYJ型铜芯塑料绝缘导线,与消防有关的设备配线采用WDZAN-BYJ耐火型铜芯塑料绝缘线。
室内低压电力电缆采用低烟无卤阻燃型WDZAYJY-1,消防负荷采用低烟无卤阻燃耐火型WDZANYJY-1。
9)电缆预埋保护管采用水煤气钢管(GG);动力及插座回路配线采用SC管;照明配线采用PC管,大库内明装区域照明配线采用SC管。照明配线集中的地方设置金属照明线槽,动力电缆集中的地方设置电缆桥架。
2.3 照明配线
1)车辆段各建筑物室内照明主要包括一般照明及应急照明,停车列检库、联合检修库等有检修坑的场所,坑内设36 V安全照明(安全照明灯具选择LED灯光源)。
2)照明配电主要采用树干式和放射式相结合的方式。
3)室内照明光源主要以荧光灯为主;高大厂房采用金属卤化物灯等气体放电光源;有防爆要求的设备房,采用防爆型灯具,疏散诱导灯采用自带蓄电池LED光源灯具。
4)照度按GB 50034—2013《建筑照明设计标准》和GB/T 16275—2008《城市轨道交通照明》执行,大型建筑应提交有关照度计算资料。
5)停车列检库、联合检修库、物资总库的应急照明采用EPS供电,蓄电池支持时间1.5 h,其余房屋采用自带蓄电池的照明灯具,正常时为正常照明、事故时为应急照明。应急灯具在图纸上应与一般照明符号有区别。
6)除安全照明外,其他一般和应急照明灯具配线均要求设PE线。
7)大库按正常照明总容量的1/10配备应急照明。
8)生产办公房屋的照明回路开关最小整定为10 A。起动电流较大的气体放电灯回路的开关由设计确定。
9)停车列检库、联合检修库照明控制采用i-bus智能照明控制系统,其他室内照明采用就地或就近控制。
10)停车列检库照明主要标准值和维护系数值见表1和表2。
表1 照明主要标准值
表2 维护系数值
除此以外,一般照明的照度均匀度不应低于0.8,对于受到建筑、结构限制,而无法均匀布置灯具或可布置的灯具数量受到限制的空间,可放宽至0.6。
3 设计方案及要点
3.1 动力方面
1)由变电所引出的动力干线主要采用电缆沿桥架敷设,部分采用安全型环氧树脂密集母线明敷设。由母线至各配电箱采用电缆穿钢管沿墙明配。动力及插座箱回路为导线穿钢管沿墙明配,局部二层暗敷设。库内照明干线采用电缆沿桥架敷设,分支线路采用导线穿钢管沿屋敷设。
2)桥架的安装方式根据现场情况,距离柱子或墙较近的位置采用支架安装,无墙或柱子的位置采用顶板下、梁下设吊架安装。桥架的平面定位以综合管线施工图为准,见图1。
图1 桥架支架安装
3)本设计中检修插座箱较多,总量较大,但应结合实际充分考虑同时使用系数,一般考虑一个回路同时使用1~2个检修插座箱,合理计算回路电流。
4)对于工艺设备较多的配电箱及回路,应将各种工艺设备分别根据利用系数、同时系统归纳计算,得出最终回路及干线电流,不应笼统计算。
5)动力干线及配电间的设置一定要与综合管线专业协调妥当,包括其他专业的管线、设备的布置以及钢结构的布置,其中一定要注意结构的钢梁等,以免现场设备布置不开,需现场协调解决,造成不必要的改动。
电力桥架布置应尽量靠近用电设备,不宜将桥架高度设置过高,设计中更应尽量避免桥架弯曲较多,桥架布置尽量沿墙,固定支架方便安装,安装效果美观。
3.2 照明方面
1)库内照明设有正常照明、应急照明及疏散标志灯。在出入口、走廊及楼梯口处设有疏散标志灯。库内及附属房屋除正常照明外还设有应急照明,库内应急照明采用EPS电源供电,平时做正常照明使用,事故状态下作为应急照明。附属房屋在配电室、值班室等重要房间及走道设置应急照明,采用自带蓄电池灯具。
2)库内大空间照明选用250 W金卤灯带单灯补偿电感镇流器,功率因数≮0.85;办公及其他用房荧光灯具均采用电子镇流器,功率因数≮0.95;坑内照明采用LED灯具。
3)库内大空间照明布置于梁上并交错布置,不应布置在轨道上方,见图2。
图2 库内大空间局部灯具布置
照明回路电流计算应计算单灯电流求和,不应简单电流计算。
库内灯具也应与综合管线专业配合妥当,包括其他设备管线的标高、路径等,否则容易出现灯具在风管等设备管线上方或侧面的情况,被其他设备管线阻挡光照,需现场调整解决。
4)检修坑照明布置方式应分别考虑检修坑型式。检修坑型式分为柱式检修坑和壁式检修坑等。本次设计为柱式检修坑。选用36 V、1×36 W LED灯管于柱间布置,见图3。
图3 检修坑地灯安装大样
大库内检查坑内照明配电箱尺寸应于设计阶段重点核实,由于轨道作为回流使用,应保证对地绝缘,若安全照明配电箱尺寸偏大,则不宜放于轨道正下方,以保证使用安全。
5)检修平台相关。核实检修平台设备是否为成套设备,建议检修平台自带照明及用水等功能。若为自制土建结构,则需各专业提前做好预留预埋工作,梳理设备安装接口,保证后期施工中一步到位,同时达到功能与美观的双重结合。
检修平台照明灯具若由动照设计负责,则需考虑灯具形式、安装位置尽量保证灯具不易受到磕碰,且尽量躲避人行区域。建议选用带防护罩灯具,并安装于不易触碰的位置。
6)设计过程中对照度进行严格核算,见表3。
表3 主要房间照明照度和功率密度
根据表3可知,本次设计照明计算负荷规范及相关标准。
7)停车列检库灯具的控制分集中控制和就地控制两种。停车列检库大空间照明控制采用智能照明控制系统,全车辆段设一个控制主机,位于综合楼中。停车列检库触摸屏设于与运用车间相邻的墙边。智能照明系统与FAS联动,在应急情况下,能通过FAS联动强行点亮应急照明。
智能照明系统与厂家配合要注意路径、线缆型号及模块型号及数量,尤其对路径的敷设要求要细化,结合照明线路敷设一并考虑。
8)设计接口相关。设计开始之初应将各专业设计接口详细情况全部了解,另需要注意:设备是否自带控制箱,若自带控制箱,控制箱进出管线由谁负责;接口界面在配电箱的,配电箱归属哪个专业,配电箱的出线管线由谁负责;设备位置是否确定,出线如何预留均应在图中表示清楚。
4 运营效果
大毕庄车辆段已开始运营,在运营过程中未发现设计问题。
[1]北京照明协会照明设计委员会.照明设计手册[M].2版.北京:中国电力出版社,2006.
[2]GB/T 16275—2008,城市轨道交通照明[S].
[3]GB 50157—2013,地铁设计规范[S].
[4]任元会.工业与民用配电设计手册[M].3版.北京:中国电力出版社,2005.