地鐵低壓配電質(zhì)量分析

1工程概況

2021年年底,南昌地鐵將開通4號線,目前正在施工配合,處于設(shè)備安裝調(diào)試階段。南昌地鐵4號線一期工程(白馬山站一魚尾洲站)線路全長40.0km(高架線長約7.1km,地下線長約32.9km),共設(shè)車站29座(高架站5座,地下站24座),平均站間距1404m。本工程設(shè)1座車輛段、1座停車場和3座主變電站,全線網(wǎng)在地鐵大廈站附近設(shè)置1座控制中心,實現(xiàn)資源共享。

2質(zhì)量問題與分析

結(jié)合在建南昌地鐵4號線項目和其他城市已建地鐵項目(如廣州地鐵14號線、知識城線)施工配合中遇到的問題進行分析總結(jié),為今后設(shè)計工作的開展積累寶貴經(jīng)驗。

2.1存在問題

(1)公共區(qū)照明配電管線問題。施工過程中公共區(qū)照明配電管線采用吊桿敷設(shè),每一盞燈拉一根配電線管垂直引下的"水簾洞"現(xiàn)象,使得整個公共區(qū)的視覺效果很差。(2)高架站24h過街通道相關(guān)配電問題。為提高服務(wù)質(zhì)量,方便乘客,高架站均設(shè)置了24h過街通道,通道的配電及需求按實際情況合理優(yōu)化。(3)區(qū)間綜合管線布置問題。在區(qū)間管線施工過程中有多家單位交叉作業(yè),在多個區(qū)段發(fā)生區(qū)間管線碰撞,需專門組織各施工單位、設(shè)計、監(jiān)理等進行現(xiàn)場協(xié)調(diào)。(4)高架區(qū)間防雷扁鋼設(shè)置問題。在高架區(qū)間,由于防雷的需要,低壓專業(yè)在疏散平臺的兩側(cè)各設(shè)置了一條防雷扁鋼。根據(jù)運營部門反映,防雷扁鋼現(xiàn)場安裝并不完全可靠,扁鋼發(fā)生脫落時可能與列車擦碰,影響行車安全。(5)0.4kV低壓開關(guān)柜基礎(chǔ)預(yù)埋件問題。車站0.4kV低壓開關(guān)柜基礎(chǔ)預(yù)埋件安裝有誤,導(dǎo)致開關(guān)柜沿基礎(chǔ)預(yù)埋件頂邊安裝后柜間距離過寬,柜間母線長度不夠。(6)區(qū)間射流風(fēng)機控制柜問題。區(qū)間設(shè)備安裝進度及施工質(zhì)量檢查時發(fā)現(xiàn)區(qū)間內(nèi)隧道旁安裝有4臺射流風(fēng)機控制柜,經(jīng)查驗控制柜防護等級均為1p54,且可能存在侵限風(fēng)險。(7)三角機房疏散指示安裝問題。在施工過程中取消三角機房,原安裝在三角機房墻面的疏散指示無法安裝。(8)0A機柜擺放在照明配電室中央的問題?，F(xiàn)場巡查過程中發(fā)現(xiàn)部分車站0A機柜擺放在照明配電室中央。(9)車站和區(qū)間廢水泵電纜接入問題。車站廢水泵及區(qū)間廢水泵控制(箱)柜已到貨,控制柜內(nèi)現(xiàn)有接線端子最大可滿足1×35mm2的電纜接入要求,無法滿足區(qū)間動照提供的2根1×95mm2雙拼接入的要求。

2.2質(zhì)量分析及處理措施

(1)公共區(qū)照明配電管線問題。根據(jù)裝修的最終施工圖,在現(xiàn)場由施工單位沿公共區(qū)走向在燈具上方10cm左右敷設(shè)配電及控制管線的線槽,所有管線均在線槽內(nèi),極大地縮短了管線至燈的距離,整體提升了公共區(qū)的裝修效果。

(2)高架站24h過街通道的相關(guān)配電問題。過街通道照明按照單獨回路配電,白天的智能控制模式同站廳公共區(qū),夜間的智能控制模式同天橋出入口。過街通道與公共區(qū)分界處均設(shè)置了寬幅電動防盜卷簾門,需配電到位,且就地控制箱做隱蔽處理。相關(guān)各專業(yè)管線通過該卷簾門門框區(qū)域時,施工單位需特別注意,避免返工。

(3)區(qū)間綜合管線布置問題。有些特殊線路,高架段存在多處路基段,如果采用快慢線的交路方式會在多個車站存在越行線,配線情況較復(fù)雜,因此線路的特點導(dǎo)致了區(qū)間管線布置的復(fù)雜性。在單純的地下線線路中,由于線路變化較小,綜合管線的布置問題尚不算突出,但在復(fù)雜多變的線路中區(qū)間綜合管線的規(guī)劃顯得特別重要。由于有些項目工點并無區(qū)間綜合管線專業(yè),綜合管線僅負責(zé)車站范圍內(nèi)的管線布置,區(qū)間管線缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和協(xié)調(diào)。在既有專業(yè)中,也只有限界專業(yè)圖紙反映了主要區(qū)間管線的斷面,因此在區(qū)間管線協(xié)調(diào)中,是由各專業(yè)將本專業(yè)管線提資給限界,再由限界專業(yè)牽頭協(xié)調(diào)各專業(yè)布置管線剖面。但由于限界圖僅能反映剖面的布置情況,尚難以完全反映區(qū)間的布置情況,因此在現(xiàn)場施工時須各專業(yè)互相協(xié)調(diào),避免差錯漏碰。

(4)高架區(qū)間防雷扁鋼設(shè)置問題。從區(qū)間結(jié)構(gòu)專業(yè)的圖紙分析,防雷扁鋼所在位置并未侵入限界。但由于現(xiàn)場施工誤差,區(qū)間疏散平臺偏向一側(cè),導(dǎo)致有一側(cè)的疏散平臺侵限,進而導(dǎo)致防雷扁鋼侵限。在施工過程中,現(xiàn)場已發(fā)現(xiàn)原有的位置存在侵界的風(fēng)險,故經(jīng)設(shè)計現(xiàn)場確認,將防雷扁鋼由側(cè)邊安裝改為在疏散平臺下方安裝。但由于疏散平臺施工質(zhì)量參差不齊,施工過程中存在固定不規(guī)范、焊接未達要求等問題,在調(diào)整防雷扁鋼的安裝位置后仍存在扁鋼無法有效固定在疏散平臺的情況,扁鋼容易脫落并對列車造成安全隱患。對此,組織設(shè)計、施工、監(jiān)理等多家單位現(xiàn)場協(xié)調(diào),重新調(diào)整防雷扁鋼的安裝位置,由施工單位對原防雷扁鋼進行整改。

(5）0.4kV低壓開關(guān)柜基礎(chǔ)預(yù)埋件問題。根據(jù)規(guī)范要求,當(dāng)兩出口之間的距離>15m時應(yīng)增加出口。車站由于單段母線開關(guān)柜加變壓器長度超過15m,故中間打斷留空作為出口。在出降壓所電氣設(shè)備基礎(chǔ)預(yù)埋件布置圖及與變電專業(yè)配合提資的過程中,0.4kV開關(guān)柜均按照1000mm×1000mm(寬×深）考慮,但后期設(shè)備招標(biāo)廠家深化后進線柜及母聯(lián)柜等改為800mm×1000mm(寬×深）,因此柜體安裝時均靠變壓器側(cè)縮進,打斷處柜間距離變大。解決方案一是將長度不夠的柜間母線替換為合適長度的柜間母線;解決方案二是現(xiàn)場將0.4kV開關(guān)柜基礎(chǔ)預(yù)埋件續(xù)接至符合原母線長度處。根據(jù)現(xiàn)場的實際情況及整改代價,最終采用方案二。且基于該現(xiàn)場問題,后續(xù)線路建議開關(guān)柜打斷處基礎(chǔ)預(yù)埋件保持連續(xù),無須打斷。

(6）區(qū)間射流風(fēng)機控制柜問題。區(qū)間隧道內(nèi)安裝有射流風(fēng)機控制柜,柜體防護等級不滿足運營的要求,且柜體距軌道較近,操作維護空間狹小。經(jīng)事后核查,區(qū)間設(shè)有8臺射流風(fēng)機,距離車站平均距離達800m,且就近無區(qū)間跟隨所?？紤]到一級負荷末端切換的要求,設(shè)計在射流風(fēng)機就近軌旁設(shè)置控制柜。解決方案一是將射流風(fēng)機控制柜挪至100m遠處區(qū)間廢水泵房內(nèi)安裝。優(yōu)點是安裝在室內(nèi),檢修環(huán)境較好,柜體防護等級無須修改;缺點是考慮到壓降,需更換加長電纜、通信線等,經(jīng)濟成本高。解決方案二是將射流風(fēng)機控制柜柜體改為1P65,并將柜體改為箱體,采用掛墻安裝。優(yōu)點是經(jīng)濟成本較小,工程實施難度較小,并增加了操作檢修空間;缺點是控制柜依舊安裝在隧道內(nèi)。根據(jù)現(xiàn)場的實際情況及整改代價,最終采用方案二。

(7）三角機房疏散指示安裝問題。根據(jù)規(guī)范要求,疏散通道拐彎處、交叉口、沿通道長向每隔不大于10m處應(yīng)設(shè)置疏散指示。由于地下站站臺疏散指示均為掛墻型,且多安裝在柱子及墻面上,故取消三角機房后該處的疏散指示無處安裝。經(jīng)現(xiàn)場核查研究,最終確定補充不銹鋼安裝底座以便完成安裝。

(8）oA機柜擺放在照明配電室中央的問題。部分車站照明配電室中央安裝oA機柜,嚴重影響了照明配電室的使用空間,導(dǎo)致了配電箱箱前操作空間不足、室內(nèi)人行通道狹窄等問題。經(jīng)事后核查,oA專業(yè)未經(jīng)低壓專業(yè)會簽同意,自行將oA機柜擺放在配電室中央。通過與oA專業(yè)負責(zé)人協(xié)商以及與施工單位、監(jiān)理溝通確定整改方案,后將oA機柜調(diào)整為靠墻安裝。此外,今后需嚴格把控進入低壓設(shè)備房內(nèi)的外專業(yè)設(shè)備,統(tǒng)一規(guī)劃室內(nèi)布置。

(9）車站和區(qū)間廢水泵電纜接入問題。區(qū)間廢水泵單泵功率為18.5kw,一用一備,可能同時啟動,電量按37kw考慮,計算電流為73A,選擇100A斷路器,滿足規(guī)范要求;進線采用16mm2電力電纜,電纜載流量104A,滿足實際要求。區(qū)間動照專業(yè)考慮電纜壓降,每回路設(shè)計2根4×95mm2＋1×50mm2雙拼供電,滿足規(guī)范要求。但控制柜內(nèi)接線端子無法滿足區(qū)間電纜接入要求。解決方案一是對斷路器擴展接線端子,外接接線端子安裝需要10～15cm的安裝空間,控制箱接線端子下部有20cm的空間,但離其他金屬設(shè)備距離太近,且控制箱內(nèi)不滿足外部電纜轉(zhuǎn)彎接線的要求。解決方案二是增加外部電纜轉(zhuǎn)接箱,規(guī)范要求電纜轉(zhuǎn)接箱至水泵控制箱的斷路器電纜長度<3m,電纜轉(zhuǎn)接箱內(nèi)可不設(shè)置斷路器。電纜轉(zhuǎn)接箱貼臨水泵控制箱安裝即可滿足要求,箱內(nèi)不設(shè)置斷路器等保護器件,僅安裝接線端子和連接銅排即可,箱體表面噴涂"廢水泵供電期間嚴禁打開,有觸電危險",并設(shè)置鎖具。只需將外部電纜和控制柜內(nèi)同規(guī)格引出電纜接入電纜轉(zhuǎn)接箱,即可完成供電接入。根據(jù)現(xiàn)場實際情況,采用方案二。

3工程借鑒意義

本工程的設(shè)計質(zhì)量總結(jié)分析,對今后的設(shè)計工作有以下經(jīng)驗可供借鑒:(1）熟識設(shè)計區(qū)域的運營習(xí)慣及做法,針對不同地區(qū)的項目形成最優(yōu)的設(shè)計方案。(2）施工過程中,因不可控邊界條件需實時跟進項目進度,與施工單位及監(jiān)理保持緊密的聯(lián)系,對現(xiàn)場發(fā)生的突然改動適時調(diào)整,保證項目的持續(xù)平穩(wěn)推進。(3）加強與外專業(yè)的接口管理,嚴格把控專屬電房的使用要求,對于必要的外專業(yè)設(shè)備進入電房進行統(tǒng)籌規(guī)劃,保證電房的正常格局。(4）地鐵建設(shè)涉及專業(yè)眾多,管線復(fù)雜,特殊情況的線路應(yīng)由區(qū)間綜合管線專業(yè)牽頭對區(qū)間管線布置進行統(tǒng)一規(guī)劃協(xié)調(diào),減少現(xiàn)場的管線碰撞。(5）設(shè)計人員不能停留于圖紙,應(yīng)對現(xiàn)場施工情況有預(yù)判,圖紙是靜態(tài)的,現(xiàn)場是多變的,也許圖紙上合理的東西在現(xiàn)場難以實施,或無法保證效果,或帶來其他問題,圖紙的一筆一畫到了現(xiàn)場是怎樣的效果應(yīng)做到心中有數(shù)。

4結(jié)語

設(shè)計人員只有分析設(shè)計過程中遇到的問題,在工程中學(xué)會總結(jié),不斷積累經(jīng)驗,才能不斷提升技術(shù)水平,針對今后在工程中遇到的問題提出有效的改進方案,保證低壓配電的工程質(zhì)量及運維安全。