摘要:论述了在设计城市轨道交通供电车间时应注意的事项,比较了城市轨道交通供电车间与电气化铁道供电段在隶属关系、职能及供电方式方面的区别,为供电车间设计的规范化,奠定了基础。关键词:城市轨道交通;供电车间设计;规范化
为保证城市轨道交通供变电设备在日常运行中处于最佳状态,在事故发生后能尽快恢复正常运行,则需要在检修系统中单独设置供变电设备的运行管理及维护机构—— 供电车间,现行的地铁设计规范中对此并无详细规定,因此设计人员设计较为随意,而且也不规范。本人多年进行电气化铁道供电段和城市轨道交通供电车间的设计,积累了一定的经验和教训,现对城市轨道交通中供电车间的设计应注意的要点,谈谈自己的观点,供同行参考,以促进该专业设计规范化。
1 供电车间与供电段的区别
城市轨道交通供电车间与电气化铁道供电段的主要任务和性质相同:维修和管理供变电系统,承担牵引供电系统设备的运行管理、维护检修、事故抢修等工作;保证安全可靠和不间断供电。其主要区别如下。
1.1 隶属关系不同
城市轨道交通的供电车间隶属于车辆段内综合维修中心,而电气化铁道的供电段则需单独设置,一般隶属于铁路分局管辖。不同的隶属关系决定组织机构形式和工作模式不一样。
1.2 职能不同
城市轨道交通的供电车间负责的工作:
(1)牵引降压混合变电所和降压变电所内供电设备的运行管理及检修、检测。
(2) 接触网(三轨)的日常维护检修和事故抢修。
(3)电力调度所内设备的维护检测。
(4)35 kV(10 kV )电力电缆和1 500 V (750 V) 交直流电缆的维护、检测、试验工作。110 kV 电缆的维修、检测委托地方电力部门进行。
(5)主变电站内设备的运行管理、现场维修和预防性试验及绝缘油的色谱分析工作,其110 kV 设备的大修委托地方电力部门进行。
(6)杂散电流防护设备的检修测试。电气化铁道供电段负责的工作:
(1)辖区内各牵引变电所、开闭所、分区亭、接触网、供电线、回流线、吸流变压器及27.5/0.23 kV电力变压器等供电设备的运营管理、维修和测试等工作。
(2)绝缘油的化验及简化分析。
(3)设备材料的供应。
1.3 供电制式不同
电气化铁道采用27.5 kV 交流供电,城市轨道交通系统通常采用1 500 V(750 V )直流供电,因检修对象的电压等级、制式不同,所采用的方式、检修及检测的设备也不同。
2 供电车间的设计
2.1 主要设计原则
(1)规模应满足主要供电设备中、小修的要求,包括检修工作量、各类设备的修程、线路形式(地面、高架或隧道)和运行速度及设备国产化程度等要求。其大修由车辆段或外委有关工厂进行。
(2)主要检修生产房屋应按需要一次建成,并预留远期发展条件。
(3)设备应根据近期中、小修修程配置车间的检修、试验设备及仪器、仪表。对部分使用率较低的设备(车辆),可与车辆段的其它车间共用。
(4) 组织机构应尽量简化,可根据实际需要只设生产管理人员。生产定员按近期维护、检修的需要配备。
(5)设备的检修、检测、试验方式以现场为主,回送车间检修为辅。
(6)接触网(轨)的维护、检修和检测以轨道车辆为主,人工巡检为辅。
(7)变电检测设备应能及时探测电气设备的潜在故障,了解和掌握供电设备的运行状态、设备的完好状况。
(8)无人值班的变电所,采用巡视检查方式。
(9)其它的附属房屋、生活设施、交通工具、通用设备和岔线由综合维修中心统一考虑。
2.2 管理机构及定员的设计
2.2.1 管理机构
供电车间隶属于综合维修中心,其运营管理体制既要求机构精简,管理层次减少,又要分工明确,提高管理和检修效率。供电车间的管理机构分为三级,车间下设运行、检修、技术、生产调度等室;室下设各专业运行、维护、检修、抢修、巡视检查和值班等工区。
2.2.2 定员的配备
维护、检修工区的定员应根据检修供变电设备的工作量及检修单台设备时所需要的基本人数确定;运行工区定员应根据沿线站、所数量按实际需要配备;技术定员应尽可能减少管理人员;技术和电调人数按实际需要配备;党、政、工、团及其他管理、服务部门的定员,由综合维修中心统一考虑。
2.3 设备、车辆配备的原则
(1)应满足设备的小、中修修程,配备必要的常规检修、检测设备,主要包括小型起重机、立式钻床、电焊机、仪表校验台、晶体管特性图示仪等设备。
(2)为加强现场设备的检修、检测能力应配备电参数计算机数据采集装置、接触网几何参数测量仪(当采用接触网系统时)、电缆故障检测仪、导线磨耗测量仪(当采用接触网系统时)、便携式波形记录仪等设备。
(3)为保证供电的可靠性,并能及时探测电气设备的潜在故障,一旦发现问题能及时处理,应配备气相层析仪、局部放电超声自动定位系统。
(4)为满足在供变电设备正常的运行状态下进行检测和维修,还应配备在线检测设备,如SF6 气体泄漏测试仪、远距离红外测温仪、线路故障检测仪、接触网参数测量装置(当采用接触网系统时)、氧化锌避雷器特性测试仪等仪器。
(5)当采用接触网系统时,为提高接触网和变电设备检修、检测水平及能力,应配备以下车辆: 接触网作业检测车、变电一次试验车等。
(6)为加强供电设备的抢修能力及日常维修材料的运输工作,应配备工具车、发电电焊两用车、生产抢修指挥车、轨道牵引车、轨道吊车等。
2.4 房屋的设置
2.4.1 在综合维修中心内设置的房屋
根据运行管理和检修工艺的要求,按集中布置、节约用地、减少干扰的原则,应将主要检修和办公房屋合建在一栋楼内,其他必须分建的库房也应尽量组合布置。需要设置的主要房屋应含有综合检修办公楼、专用检测检修车辆库、专用抢修配件库、生活房屋(由维修中心考虑)。
2.4.2 在沿线设置的房屋
为满足检修、抢修和设备、材料存放的需要,供电车间在沿线站内还需设置接触网(轨)工区值班点房屋(约20 m2/处)和电力工区值班点房屋(约15 m2/处),房屋数量根据线路长度、车站数量确定。
2.4.3 其它设施
为满足检修、检测车辆运行、存放、材料运输和供变电设备检修的需要,应该在车辆段内设3 条岔线。
3 结束语
以上的论述只是在城市轨道交通供电车间设计时应该注意的要点,在设计时还应该具体问题具体分析,并综合考虑业主的要求,进行合理的设计。