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地铁环控电控柜配电设计探讨摘要：根据长沙市轨道交通4号线湘江新城站环控设备负荷特点和控制要求，结合低压配电专业的设计原则，通过合理设计环控电控柜配电系统及保护控制方案，使地铁车站环控系统达到可靠、节能、舒适的目的。
关键词：环控负荷；低压配电；环控电控柜；保护控制引言地铁环控电控柜主要给车站通风空调设备提供电源，该系统设备主要由大系统、小系统及隧道通风系统组成。
地铁车站一般在车站两端设设备及管理用房，环控电控柜室独立设置于车站两端。
环控大系统用于站厅和站台公共区通风、空调及防排烟;环控小系统用于设备区通风、空调及防排烟;隧道通风系统用于隧道和站台的通风及防排烟。
本文主要论述环控设备配电设计思路及风机控制思路。
1 通风空调设备负荷分类1.1 一级负荷该车站通风空调设备按其不同的用途和重要性分为三级：消防设备在正常情况下可实现通风功能，火灾或者发生事故时仍需要持续运行，主要用于车站、隧道排烟，该类设备设为一级负荷，如隧道风机、排热风机、排烟风机、加压送风机及区间射流风机等。
1.2 二级负荷在正常情况下给车站公共区、设备区提供通风功能，消防火灾情况下停止运行，该类设备因与消防通风无关，设为二级负荷，如新风机、组合风柜、回排风机等。
1.3 三级负荷车站冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔等仅在夏天空调季节开启，根据其使用特点，设为三级负荷。
2 配电总体要求该站因空调设备比较集中，在A、B端各设一个环控电控室，该端空调设备电源均来自该房间控制柜内，这些设备都可以在柜子上实现集中控制。
4号线土建专业在前期设计阶段，在吸取1号线、2号线经验及教训基础上，该环控电控室面积充分考虑了变频柜及软起动柜占地面积，在原有面积上扩大了近1/4，解决了1号线、2号线因空间不足放置设备现场的困难，配电及检修维护更方便。
专用排烟风机控制方式由设环控位和FAS位，火灾情况下由FAS主机发送信号，该风机直接启动，平时检修时可在环控位操作。
轨道交通环控电控柜配电方法分析发布时间：2021-07-31T05:36:20.121Z 来源：《电力设备》2021年第3期作者：陈飞[导读] 为此，文章结合轨道交通的运输发展要求现就环控电控柜的配电问题进行探究。
（西安市轨道交通集团有限公司城际铁路公司陕西省西安市 710000）摘要：环控电控柜是轨道交通供电系统中的重要环节，该系统能够为轨道交通的稳定运行提供重要的保障支持。
为此，文章在阐述环控电控柜概念的基础上，分析环控电控柜的功能，并结合轨道交通的运输需要对环控电控柜的基本配电问题进行探究。
关键词：环控电控柜；轨道交通；配电方式伴随现代轨道交通事业的发展，人们对环控电控柜的设置问题予以了高度的重视，从发展实际情况来看，环控电控柜最早是由广州地区设计院为了减少变电站低压柜数量而设计的配电环节，之后将这种设计推广到全国。
伴随人们对轨道交通运行要求的提高，环空电控柜的设置和性能也发生了变化。
为此，文章结合轨道交通的运输发展要求现就环控电控柜的配电问题进行探究。
一、环控电控柜的基本情况概述环控电控柜会为地铁轨道交通地下车站以及区间部分通风空调用电设备提供电源，环控电控的负荷主要涉及到空调机组、排烟风机、送风机、和冷水机配套的冷冻泵、冷却泵等设备主回路、控制电路。
从实际应用情况来看，环控电控柜的基本使用模式类似变电所低压柜制式，环控电控柜的长宽高分别为2200x1000x1000，整个电控柜的一级负荷进线柜内部设置了双切开关，二级负荷和三级负荷进线柜设置了单电源进线开关。
从实际运行情况看，环控电控柜一般包含成套抽出低压开关柜、成套固定低压开关柜两个类型。
车站、冷冻站通风空调控制室内进线采取固定低压开关柜，其他部位采取抽出低压开关柜。
在使用抽出低压开关柜的时候，整个抽屉的内部会设置防跌落物坠落的机构，在抽出的过程中会通过相应的解锁结构来将抽屉抽离出来。
二、环控电控柜在轨道交通中的设计在轨道交通运行的时候会在两端环控机房周围设置一个环控电控室，环空电控室会为地铁交通中的各个设备集中配电。
北京地铁8号线二期工程地安门站环控系统设计重庆市设计院陶继仲1重庆博建建筑设计有限公司闫兴旺中煤国际工程集团重庆设计研究院李智军栢诚(亚洲) 有限公司陈龙摘要：北京地铁8号线二期工程配合一期工程采用了站台屏敝门系统。
因此，站台的空间与隧道区间被屏敝门分隔。
隧道通风和车站通风空调将独立设置。
按现时的规划，地安门车站将会是8号线与未来3号线的换乘车站。
其独特之处除了是两线为人性化的平行换乘外，两线将分别采用不同的通风空调制式：屏敝门通风空调制式(8号线)和安全门闭式通风空调制式(3号线)。
因此，对整体车站的环控系统设计来说，会有较多的特殊考虑，包括两种不同制式的兼容配合、资源共享、车站分期设置及运营等等。
笔者有幸参加了北京地铁8号线二期工程地安门站的环控系统设计，本文就该站通风空调系统作一简单介绍以供同业参考。
关键词：地铁车站环控系统空调冷源通风排烟1概述北京地铁8号线是北京轨道交通规划网中一条由北向南贯穿北京城的轨道交通线，位于北京市的中轴线上，其一期工程奥运支线正在建设中。
一期工程为森林公园站—熊猫环岛站；二期工程北段为回龙观东站—森林公园站，南段为熊猫环岛站—美术馆东街站；远期工程为美术馆东街站—五福堂站。
地安门站为北京地铁8号线和3号线的换乘车站，为地下三层同台换乘车站，双柱双跨混凝土结构，施工方法采用明挖结合，车站两端为盾构区间。
2地铁环控系统主要功能地铁的车站和区间隧道是一座狭长的地下建筑，只有各车站出入口和通风道与大气沟通。
由于列车运行、密集的乘客、各种机电设备的运行，以及连续的照明都会产生大量热量。
地铁环控系统的最重要功能是合理地控制车站及区间的环境，令乘客和工作人员都能置身于一个舒适及安全的环境内。
同时当人流密集、空间狭小、密闭性高的地铁内发生事故、火灾时，人员的安全疏散和烟气的排除也是非常重要的问题，因此必须按《地铁设计规范》（GB50157-2003）的相关规定设置通风、空调及防排烟系统。
电子基城市轨道交通低压配电系统的设计总结作者/侯红磊、黄建霞，宁波市轨道交通集团有限公司文章摘要：低压配电系统在城市轨道交通中占有非常重要的地位。
本文简单介绍了城市轨道交通中低压配电系统的概念及负荷分类，具体 就低压设备检修空间、特低电压、电缆截面选择、软起动器的选择、相关专业提资、与双电源切换装置的配合、剩余电流保护装置等七个 方面进行了总结和建议。
关键词：地铁；低压配电；总结；特低电压1. 城市轨道交通低压配电系统概述城市轨道交通低压配电系统为除电力机车外的所有机电 设备配电并进行控制。
城市轨道交通低压配电进线由变电所 35kV引来，供至降压变电所35/0.4kV变压器，将35kV降 为380/220V电源，为设备及管理用房、站厅、站台、区间 的机电动力设备和照明灯具等设备供配电和车站环控室内供 配电设备的电控制。
地铁车站负荷按重要程度分为三级，配 电形式不同：_级负荷由两段低压母线分别带大概50%的站厅站台 公共区照明负荷，采用交叉配电方式；其余主要系统设备的 _级负荷由两路来自变电所不同低压母线的电源供电，_用一备，在末端配电箱处自动切换。
环控设备的一级负荷由变 电所两段低压母线各引两路电源至环控室的双电源进线柜，两路电源切换后，单回路给环控设备供电。
应急照明由双电 源切换装置加集中供电式应急电源装置（EPS)供电，正常 时由两路市电供电，两路电源自动切换，当两路市电都失电 后采用蓄电池逆变供电，EP S蓄电池持续供电时间不小于 60分钟。
二级负荷：由变电所的_段低压母线电源供电，当只有 —路电源时，通过母联断路器保证供电。
三级负荷：由变电所的三级负荷母线供电。
当变电所只 有一路电源（或一台配电变压器退出运行）时，自动切除三 级负荷。
2. 城市轨道交通低压配电系统的设计总结■2.1开关柜前后应满足检修及排热要求低压柜一般安装在车站降压变电所或者通风空调电控室，柜前、柜后维护、操作通道的宽度必须按照《低 压配电设计规范》（GB 50054-2011) 4.2.5要求设计 和预留。
地铁地下车站低压供配电方案设计分析摘要：轨道交通的发展缓解了城市交通的紧张局面，是城市交通的重要组成部分。
本文分析了地铁车站低压配电的现状，通过对地铁地下车站在制约条件下的低压供配电方案进行研究和分析，发现在不同环境下，不同的配电方案对工程费用的需求各不相同，由此提出相比较最优的供配电方案。
关键词：地铁地下车站；低压供配电方案；设计分析引言改革开放以来，我国经济进入飞速发展时代，为了更加的方便人们出行，我国地铁建设高潮此起彼伏。
地铁项目需要的投资十分巨大，每修建一公里都需要耗费数亿的人民币，低压供配电的设计对车站的规模起着至关重要的作用。
供配电设计需要从各个方面进行考虑，不仅是线路和车站的状况，还应该对如何降低工程投资进行考虑。
1地铁车站低压配电的现状目前，城市轨道交通线路在中国大中型城市如北京、上海等多个城市蓬勃发展。
在未来数十年中，全国建设轨道交通线路总长将达两千公里左右，总投资将达六千多亿。
车站规模受车站低压配电方案影响，合理选择供配电方案，是地铁地下车站低压配电设计的核心。
为了缓解地面交通压力，北京、上海、广州等大型城市纷纷建立了地铁，不断发展城市轨道交通。
从轨道交通的发展可以看到车站低压配电的方案决定了车站的规模，在低压配电模式下，电缆架桥主要布设在地铁的公共区域范围和设备的房间中，低压电缆分布在用电设备配电箱中。
电缆这种摆放方式造成很多的低压设备都分布在车站内，很多设备和变电所的距离比较远，造成低压电缆的数量过于庞大，一些电缆的截面过大，给运营维护人员、施工人员、设计人员的具体工作带来了一定的困扰和麻烦，低压配电的顺利开展需要增加一定的物力和人力的投入。
施工中会将大量的电缆堆积在一起，当电缆出现问题需要检修时，很难从大量的电缆中第一时间找到并及时维修，当发生火灾后果更不堪设想。
选择科学的配电方案，可以提高地铁相关工作效率，保证地铁系统设计人员、技术管理人员、施工人员和日常运营人员提高工作效率的重要举措，同时是解决地铁车站低压配电设计要解决的重要问题之一。
浅谈环控电控柜在地铁中的应用及维护摘要：近年来，在国民经济发展和人口城镇化的条件下，越来越多的大中型城市积极发展城市道路交通项目。
城市地铁线路的开通和运营极大地便利了城市人口的流动。
环控电气柜作为地铁车站供电配电的重要电气设备的应用和维护越来越受到重视。
关键词：环控电控柜；地铁；应用；维护；前言：在地铁第一线工程站通风空调负荷中心安装了环形控制电配电盘，室内设有环形控制面板，实现集中供电和通风空调控制，环控配电盘是车站、区间通风空调系统的中央配电控制中心，它们的安全性和可靠性要求很高。
而且作为第一条开放运营的地铁线路的一号线，机柜的环形配电盘和机柜部分没有完全统一，许多电气柜控制环供应商已经不存在，一些关键的型号元素也已经过时，主要零件制造商被停产（例如一个模块），基本设备的交货不及时，影响了设备的维护质量。
一、环控电控柜在地铁中的应用1.环控电板由地铁站采用闭环成套设备，安装在车站设备区，环控电板，站内开关柜0.4KV接入电网环形电气控制柜，然后将环形控制板放入空调机组、电气机组阀中，电动气动阀，空调，空气净化设备，不同类型的风扇（排气通风机、排气通风机、TVF隧道通风机、回火通风机、新空气通风机、人防通风机、通风机）供油装置）、冷却泵、冷却泵、冷却塔等。
为保证地铁电气设备的安全可靠、运行顺畅，采用环控电液，生产工艺成熟可靠，结构紧凑，安装维护方便，可适应地铁条件，厂家负责完成舱内所有电气机械连接，以及成套设备的组装。
为方便更换引入线套件中的元件，隧道风机控制柜、变频柜、软启动柜、射流风机控制柜，PLC通信柜采用固定式抽气柜，配电柜和电机柜采用抽屉式。
下面简要介绍了环控配电盘的操作。
抽屉单元由支撑电气和接触元件的钢构件组成。
铰链式前面板的优点是装配容易安装在前面。
只有当抽屉单元位于隔离、测试和关闭位置时，前面板才能用钥匙打开。
对于抽屉单元，只有按下按钮时，开关手柄才能从打开位置旋转到关闭位置。
浅析地铁环控系统配电设计
摘要：本文从地铁车站低压配电设计出发，着重阐述了环控系统不同负荷级别设备的配电设计方案，并根据笔者所积累的地铁项目设计经验，对环控系统配电方案进行了比较分析。
关键词：低压配电；环控系统；单母线分段；双电源自动切换
1 前言
在地铁设计中，低压配电专业主要为综合监控系统、通信系统、信号系统、屏蔽门系统、火灾自动报警系统、环境与设备监控系统、通风空调系统（环控系统）、给排水系统、自动扶梯与电梯等配电，其中，环控系统负荷在地铁车站总负荷中占很大比重，本文将着重阐述在地铁车站低压配电中环控系统的配电设计。
2 环控系统概述
环控系统主要包括隧道通风系统（含防排烟系统）、车站大系统（含防排烟系统）、车站小系统（含防排烟系统）和空调水系统。
隧道通风系统主要为区间隧道和车站隧道服务，车站大系统为车站公共区服务，车站小系统为车站设备管理用房服务，空调水系统为给车站提供冷源。
3 环控系统负荷级别划分
环控系统按其不同的用途和重要性分为一级负荷、二级负荷、三级负荷：
1、在发生火灾（只考虑一处发生火灾）和事故时，仍继续运行的设备，如：隧道风机、射流风机、大系统排烟风机、小系统排烟
风机及相应的补风机等为一级负荷；
2、除一类负荷外的其他风机、柜式空调器、备用空调系统、与风机空调机组非联动的电动风阀、与火灾和事故通风无关的电动风阀等为二级负荷；
3、除一、二类负荷外的其他通风空调系统设备，包括：冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、水处理设备、电动蝶阀、电动二通阀等为三级负荷。
4 环控电控室位置选择
标准车站一般在车站两端各设一个环控电控室，非标准车站根据车站实际情况，可考虑只设一个大环控电控室，或设若干个环控电控室。
在和土建专业进行配合时，笔者认为环控电控室的位置选取需考虑以下几点：
1.环控电控室的位置应尽量靠近环控机房；
2.同端的环控电控室和0.4kv低压开关柜室之间尽量避免有泵房、洗手间；
3.环控电控室和0.4kv低压开关柜室之间的电缆或封闭式密集母线槽敷设路径，以及环控柜运输路径，要保证畅通；
4.环控电控室应避免设置在洗手间、泵房或扶梯基坑下方，以免存在漏水漏油等安全隐患；
5.环控电控室中部应避免有结构柱，如四周有结构柱时，要按照结构柱的内侧边沿考虑柜子摆放空间；
6.环控柜数量根据车站实际负荷以及车站低压配电与照明技术要求来定，并预留一两个柜位，柜子排列按照《10kv及以下变电所设计规范》gb 50053-94来考虑。
5 环控系统配电设计
在地铁车站低压配电设计中，需针对环控系统不同负荷级别需求提供相应的电源来保证环控设备的正常工作，负荷级别不同，从低压柜到环控柜之间的接线方式也有不同。
5.1 一级负荷配电
环控系统一级负荷配电主要有单母线分段和双电源自动切换两种接线方式：
1）单母线分段接线方式
在笔者所参与设计的项目中，广州地铁六号线、广佛线、广州八号线北延段、南宁地铁二号线的环控系统一级负荷采用单母线分段接线方式。
如图1所示，单母线分段接线方式是自0.4kv开关柜两段母线各引一路电源至环控进线柜，并设环控母联开关，两路电源进行自动切换，环控电控柜至用电设备采取单回路供电。
正常运行时，环控母联开关断开，两面环控进线柜只为各自母线上的一级负荷提供电源，当其中某段进线电源出故障时，母联开关自动合上，另一段正常工作的进线柜为环控柜所有的一级负荷提供电源。
当环控柜单排布置时，母联柜宜设置在两面进线柜中间；当环控
柜双排布置时，母联柜宜设置在适合搭建母线桥的位置。
2）双电源自动切换接线方式
在笔者所参与设计的项目中，杭州地铁二号线、大连地铁一号线、南昌地铁一号线的环控系统一级负荷采用的是双电源自动切换接
线方式。
设计时，根据环控一级负荷大小分别设若干面环控一级负荷进线柜，一般是车站两端各设一个环控电控室，每个环控电控室内各设两面一级负荷进线柜，每面一级负荷进线柜的总负荷宜控制在
200kw左右。
如图2所示，0.4kv低压柜的i段、ii段母线分别馈出一路电源至同一个环控一级负荷进线柜，单母线不分段，两路电源以一主一备方式运行，柜内进线端设置一个双电源自动切换装置，为此进线柜所带的环控一级负荷提供电源，环控电控柜至用电设备采取单回路供电。
3）小结
单母线分段和双电源自动切换这两种接线方式都能够满足环控
一级负荷设备的用电需求，不过，在实际配电设计中，还是有些差别：
①单母线分段接线方式的环控进线柜因进线电流大，尤其是只设了一个环控电控室的车站，每面环控一级负荷进线柜均需对应在0.4kv低压柜中设一面馈线柜，而双电源自动切换接线方式的环控进线柜因进线电流比较小，每面进线柜一般只需从0.4kv低压柜的
两段母线的一级负荷馈线柜中各馈一路电源。
②单母线分段接线方式一般需要一面母联柜，而双电源切换接线方式不需要；
③因进线电流大，单母线分段接线方式的环控进线柜和0.4kv 低压柜中的环控馈线柜之间宜采用封闭式密集母线槽，而双电源切换接线方式进线一般选用电缆；封闭式密集母线槽造价很高，对环境、工艺、维护要求也很高。
在地铁的环控系统配电设计中，单母线分段和双电源自动切换这两种接线方式用的都比较多，笔者认为一般可按照环控电控室用电负荷电流大小来选择，大于等于500a时，宜采用单母线分段接线方式，小于500a时，宜采用双电源自动切换的接线方式。
5.2 二级负荷配电
环控系统二级负荷在不同地铁项目设计中采用的配电方法有所不同，一般分为两种：
1）与一级负荷共同一母线
在部分地铁设计项目，如杭州地铁二号线，环控二级负荷和一级负荷在环控柜内是共同一母线，通过在二级负荷的馈线回路上加分励脱扣器来实现切非（在发生火灾时，由fas系统切除），如图3所示。
3）小结
针对环控系统二级负荷的两种配电方式，笔者有以下看法：
①与一级负荷共同一母线的二级负荷，当某一路进线电源出故障
时，还有另一路电源作为备用，能保证在非火灾情况下二级负荷设备的正常工作；而采用单母线接线方式的二级负荷，当这路进线电源发生故障时，这路电源所供的二级负荷设备均不能正常工作；
②因一、二级负荷共同一母线，进线柜的进线电流更大，尤其对于整个车站只设了一个环控电控室并采用单母线分段接线方式的环控系统，对进线端的封闭式密集母线槽或电缆的载流量要求更高；而单母线接线方式的二级负荷配电方案中，因进线电流小，对进线电缆的载流量要求较低。
在这两种配电方案的选取上，笔者倾向于第二种：单母线接线方式。
5.3 三级负荷配电
三级负荷中的冷水机组或风冷冷水机组这些大功率设备一般直接由0.4kv低压开关柜的三级负荷馈线柜直接配电，其它三级负荷目前用的最多的是单母线接线方式，即从0.4kv低压开关柜的三级负荷开关柜馈出一路电源至环控三级负荷的进线柜，并设总开关，为环控三级负荷配电，火灾时由fas系统切除，如图5所示。
三级负荷进线柜因进线电流小，一般采用电缆敷设。
当三级负荷设备非常少，如：大连一号线，由于空调水系统采用了风冷机组，其它三级负荷只有定压水泵、水处理仪、电动蝶阀这些需要配电的设备，针对这种情况，大连一号线考虑的是在环控机房设置一个环控三级负荷配电箱，专门给这些设备配电，成本低，维护也方便。
6 总结
在地铁车站设计中，环控系统的低压配电主要原则为：“集中配电、集中控制”，在车站实际设计中，要根据各车站的实际情况，选择更合理更优化的配电设计方案，更好地为环控系统服务。
参考文献：
[1]中华人民共和国国家标准，gb 50054-2011，低压配电设计规范，北京：中国计划出版社，2012
[2]中华人民共和国国家标准，gb 50157-2003，地铁设计规范，北京：中国计划出版社，2003
[3]中华人民共和国国家标准，gb 50053-94，10kv及以下变电所设计规范，北京：中国计划出版社，1994
[4]广州市轨道交通六号线工程施工图设计文件
[5]杭州地铁2号线一期工程（东南段）施工图设计文件
[6]大连市地铁1号线工程施工图设计文件
作者简介：
张玲霞，女，1980年生，硕士研究生，2006年毕业于西南科技大学控制理论与控制工程专业，本科专业为电子信息工程，现工作于中铁隧道勘测设计院有限公司，从事低压配电与照明设计。
