徐菁涛

(中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙　410083)

The Application of Box-type Traction Station in the New Style Rail Transit

XU Qingtao

箱式牵引所在新型轨道交通中的应用

徐菁涛

(中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙410083)

The Application of Box-type Traction Station in the New Style Rail Transit

XU Qingtao

摘要对各种新型轨道交通工程的特点进行研究，探讨箱式牵引所在新型轨道交通工程中的应用。对箱式牵引所的优势进行分析，通过对比得出箱式牵引所可作为新型轨道交通工程中的第一选择。

关键词新型轨道交通单轨系统现代有轨电车系统牵引供电系统箱式牵引所

1概述

1.1　我国轨道交通的多元化发展

上世纪90年代开始，我国发展以地铁系统为主的轨道交通，着眼于解决大城市的交通拥堵问题，实践证明，早期的地铁建设标准定得偏高。早期只有北京、上海、广州等大型城市才具有建设地铁的资格，中小城市在运量上远达不到国家建设标准的要求。但按照城市发展的需要，中小城市也迫切需要建设轨道交通。大城市在机场与既有运营轨道交通线路之间、在近郊区与主城区的轨道交通线路之间等，均有建设小运量轨道交通的需求，以形成合理的轨道交通网络。沈阳有轨电车工程、上海张江有轨电车工程、三峡云顶旅游观光线、佛山南海有轨电车试验段工程、珠海现代有轨电车1号线、重庆单轨、长沙磁浮等工程的建设均表明，我国已经进入轨道交通多元化发展的时期，以满足不同城市、不同地区交通发展的需要。

1.2　箱式牵引所功能简述

箱式牵引变电所是将传统房间式牵引变电所中的主要设备都集中装配在一个工厂预制的钢结构集装箱内，包括如下主要设备：中压交流开关柜、整流机组、直流牵引设备以及辅助的通风空调、消防设备、照明设备等；根据实际需要还可以选择安装空调、防灾报警装置、门禁装置等辅助设施。

箱式牵引变电所是工厂化、模块化、标准化的牵引变电所，在地面设置工厂预制的钢结构箱体，牵引变电设备在箱体内布置。箱体的结构设计应满足防雨、防雪、防渗漏、防凝露、防腐蚀、防尘、防小动物进入、防火、防风、防盗等要求。箱体抗腐蚀能力不小于30年。

(1)防雨、防雪、防渗漏、防风

箱体采用全密封设计，天花板和箱顶采用预制成型、带联锁的两层钢板构成。天花板和箱顶间应填有绝热层。箱顶具有130 mm高的防雨斜面，箱顶可承受高达195 kg/m2的积雪(如图1、图2所示)。

(2)防尘

箱体上所有门边处均设有硅橡胶密封条，所有墙板之间、顶盖之间的接缝处加封对环境无害的密封剂。

(3)防腐蚀

箱式牵引变电所底部基础由钢构件焊接而成，所有构件焊接前全部热浸锌处理，焊后喷涂底漆，在底漆上进行专门聚酯喷涂处理，防止腐蚀。墙板及顶盖采用彩钢板。

(4)防小动物进入

箱体上所有门均设有防鼠栅，在门打开状态下(如设备检修时)，能防止小动物通过门进入箱体内部。

(5)防火

箱体及箱内所有设备均采用阻燃材料制作，所有设备表面处理工艺采用静电粉末喷涂。箱内设有先进的离子型烟雾探测传感器，能及时将信号传到控制中心；箱体内设有二氧化碳灭火器。

(6)防盗

箱体墙面由预制成型、带联锁的内外墙体组成，墙体外部无可拆卸螺钉。箱体门设有防堵孔锁。

1.3　箱式牵引变电所应用现状

国外的轨道交通工程中有大量的箱式牵引变电所在运营；近年来国内在建的佛山南海有轨电车1号线工程、珠海有轨电车1号线工程、南京河西有轨电车1号线工程、南京宁高二期工程均将全部或者部分采用箱式牵引所。

2箱式变电所与传统房间式牵引变电所对比分析

下面将传统房间式牵引变电所与箱式牵引所的性能从各个方面进行对比分析。

2.1　对土建规模的影响

牵引变电所采用“箱式变电所”时，占地面积约100 m2，相比传统的房间式牵引变电所可以减少土建面积约300 m2，可见采用箱式牵引变电所能最大限度减小土建规模，节省投资。

2.2　选址灵活

牵引箱式变电所选址特别灵活，受周围环境的影响较小，设置方便，不影响城市景观；对于有高架线路的轨道交通工程，箱式牵引所可设置于高架桥下。

2.3　对施工工期的影响

箱式牵引变电所的箱体制造、设备生产和设备安装、接线、单体调试、变电所系统调试等工作可以与土建工程并行开展，对于工程工期不会有任何影响。

2.4　外部接口少

采用箱式牵引所时，变电所与车站土建工程间只存在预留基础接口，简化了接口设计，可以避开变电所建设时序受土建工程的影响。

2.5　利于整体迁移

对于已经开通运营的轨道交通工程，如涉及到线路延长、增加车站等因素，需调整牵引所设置位置时，箱式牵引变电所可以整体搬迁，调整位置后同样只存在基础的接口以及电缆接续问题。不但拆移工作量小，还可缩短停电时间，不影响行车，为工程改造提供了便利。

2.6　工厂化、模块化、标准化

箱式牵引变电所在工厂进行设备试验、设备安装、电缆接引、系统调试等工作，可将变电所内各设备划分为不同的模块单元，再通过固定的模块拼接，制造出模块化和标准化的箱式牵引变电所。

房间式与箱式牵引变电所技术与经济指标对比如表1，表2。

从表1中可以看出，箱式牵引变电所从工期、运营维护、占地面积等各个方面均优于房间式牵引变电所。在工程允许的情况下，可将箱式牵引变电所作为一种选择。

从表2中可以看出，箱式牵引变电所从工程投资上相对房间式牵引变电所更具有优势。

3新型轨道交通工程中变电所类型的选择

牵引变电所采用哪种模式由工程中的诸多因素决定，在新型轨道交通工程中可以考虑将箱式牵引变电所作为第一选择，原因如下：

(1)新型轨道交通工程车站结构形式简单，如同公交车站(无车站用房)，牵引变电所无法设置于车站用房内部。如在车站外部设置房间式变电所，占地面积约为箱式牵引所的3倍，会引起土建征地面积增大、工程投资增加；因此，箱式牵引变电所更适合于新型轨道交通工程。

(2)新型轨道交通工程多位于城市的繁华区域，与其他公共交通共享路权，对于建设工期、车站美观等要求较高，而箱式牵引所具有工期短、景观效果好等优点，恰好可以解决这一系列问题。因此，箱式牵引变电所更适合于新型轨道交通工程。

(3)新型轨道交通工程一般是作为地铁、轻轨工程的有效补充，一般不作为城市公共交通的骨架路网，系统的可靠性、安全性要求相对来说不高。即便线路停止运营，也不会造成较大的社会影响。

(4)新型轨道交通工程牵引变电所接线形式较为简单，设备相对较少，发热量相对较小，采用箱式牵引变电所更为合适。

4结论

作为小运量的公共交通系统，新型轨道交通工程的牵引变电所一般采用单环网、单母线、单机组的接线形式；主接线也相对简单，设备数量少，设备发热量小，变电所体量小，更适合采用箱式牵引变电所。

随着国内轨道交通工程的多元化发展，以及我国技术进步和经济的持续发展，具有占地面积小、选址灵活、征地拆迁工作量小、接口工作量小、景观效果好、工程投资少等优势的箱式牵引变电所将会成为新型轨道交通工程的应用主流。

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中图分类号：U224

文献标识码：B

文章编号：1672-7479(2015)05-0085-03

收稿日期：2015-05-05