城市轨道施工环网基础知识培训

环网电缆工程培训中铁电气化局集团有限公司贵阳市轨道交通1号线供电系统施工1标项目部2016年7月目录

一、地铁供电系统简介

1、地铁供电方式2、地铁供电系统组成二、环网电缆工程

1、环网电缆工程简述2、环网电缆工程施工范围

3、环网电缆工程施工流程地铁供电系统简介

地铁供电系统是为地铁运营提供所需电能的重要系统。地铁列车是电力牵引的电动列车，其动力就是电能。此外，为地铁运营服务的辅助设施包括照明、通风、空调、排水、通信、信号、防灾报警、自动扶梯等，也都依赖并消耗电能。在地铁运营中，供电一旦中断，而且还会危及旅客生命安全和造成财产损失。因此，高度安全、可靠而又经济合理地供给电力是地铁正常运营的重要保证和前提。地铁供电方式

地铁供电电源一般取自城市电网，通过城市电网一次电力系统和地铁供电系统实现输送或变换，然后以适当的电压等级供给地铁各类用电设备。在地铁供电系统中，根据具体情况，其供电方式可采用以下三种不同的供电方式：集中式供电、分散式供电和混合式供电。集中式供电

集中供电方式是指城市电网（通常是110KV或66KV电压等级）向地铁的专用主变电所供电，主变电所再向地铁的牵引变电所和降压变电所供电，地铁自身组成完整的供电网络系统。近几年新建的地铁系统多采用集中供电方式，如成都、大连、西安地铁等。集中式供电

分散式供电分散供电方式是指沿地铁线路的城市电网（通常是10KV电压等级）分别向各沿线的地铁牵引变电所和降压变电所供电。其前提条件是城市电网在地铁沿线有足够的变电站和备用容量，并能满足地铁牵引供电的可靠性要求。如早期的北京地铁采取的就是这种供电方式。分散式供电混合式供电混合式供电是以集中供电为主，分散供电作为补充的一种供电方式。可充分利用城市电网的资源，节约投资，但供电可靠性不如集中供电方式，管理亦不够方便。这种供电方式通常只能使用10KV电压等级

（1）主变电站为地铁建设的专用变电所，将电网电源引入专为地铁牵引供电系统和配电系统供电。只有集中式供电方式才会设置。

（2）中压网络联系主变电站、牵引变电所、降压变电所的供电网络，一般采用电缆线路、环网供电方式。

（3）牵引供电系统专为电动车辆服务，包括牵引变电所、沿线敷设的牵引网。

（4）供配电系统专为地铁除电动车辆以外的所有动力照明负荷供电。地铁供电系统组成

（5）电力监控及数字采集（SCADA）系统对供电系统安全运行状态进行在线监控、对供电系统运行实现调度、对供电系统运行实现安全分析和事故处理。

（6）杂散电流监控系统对牵引系统在运行过程形成的杂散电流进行实时监控和收集。

（7）供电车间供电车间由电力监控系统、复示系统、检修设备和实验仪器构成，为排除供电系统运行故障提供保障。地铁供电系统组成主变电站工程介绍

主变电所从两个独立的电网引入两路电源，互为备用。主变电所把从电网中引入的两路电源经过降压，合理分配到相应供电分区，为地铁可靠运行集中供电。供电示意图如下：环网电缆工程

环网电缆工程是通过35kV馈出回路，使用电缆纵向把主变电站和下级牵引变电所、降压变电所连接起来，横向把全线的各个牵引变电所、降压变电所连接起来，构成了供电网络。向轨道交通牵引变电所、降压变电所供电。主变电所馈出的35kV回路，通过中压电缆以分区环网供电方式，为每座牵引变电所、降压变电所提供两路电源，当两座110/35kV主变电所中有一所退出运行时，通过联络开关由另一主变电所向全线供电。使每座牵引变电所、降压变电所都有可靠的电源保证。

环网电缆工程简述

环网供电方式是指在不同的变电所或同一变电所的不同母线的两回或多回馈线，相互之间连接成一个环路进行供电的方式。供电分区是指由主变电所引出的同一路露或互为主备的两回路中压电缆直至整个供电末端的所有供电区域。

《贵阳市轨道交通1号线交流供电系统图》

环网电缆工程简述地铁车站分为岛式和侧式两种形式，车站站台板下两侧为电缆敷设通道，35kV中压环网电缆、1500V直流电缆、0.4kV低压电缆、控制电缆均可敷设在站台板下的电缆支架上。

环网电缆工程简述一般情况下，在地下区间隧道，电力电缆和控制电缆的敷设路径为沿行车方向左侧墙隧道壁上，敷设方式为沿电缆支架敷设。

一般情况下，在地上区间桥梁段，电力电缆和控制电缆的敷设路径为桥梁上两轨道内侧，敷设方式为沿电缆支架敷设。环网电缆工程施工范围（1）前期工程准备及辅助工程；（2）砖墙、混凝土墙打洞，结构板打孔（直径小于150mm）；（3）电缆支架和吊架的制作、安装；（4）接地工程（电缆接地、接地干线敷设）；（5）全线35kV环网电缆的敷设和试验；（6）全线纵差保护光缆、直流联跳电缆的敷设和试验；环网电缆工程施工范围（7）35kV电缆终端和中间头的制作、安装和试验；（8）二次电缆终端和中间头的制作、安装和试验；（9）光缆终端头的制作及安装；（10）35kV环网电缆系统所有电缆敷设孔洞的混凝土浇筑和防火堵料封堵；（11）配合供电系统进行系统联调；（12）配合供电系统与主变电所之间的联调；（13）配合主变电所送电、调试、试验。环网电缆工程施工流程施工准备施工测量支架及扁钢安装电缆敷设电缆头制作送电开通电缆头试验、安装差动保护调试光缆通道测试光缆敷设光缆接续施工测量环网施工测量是整个环网电缆工程施工的基础，它主要包含以下两个方面：（1）环网电缆支架安装高度测量（2）所间电缆长度测量环网电缆支架安装高度测量测量所用工具：水平尺、软管、塔尺、墨斗、10米钢卷尺。测量流程图如下：高度测量确定起测点弹线及复核标记安装点位置环网电缆支架安装高度测量1、确定起测点未考虑疏散平台在隧道口处下坡，选距隧道口5米处作为第一个电缆支架的起测点，待疏散平台方案确定后再确定前5米处电缆支架安装位置。环网电缆支架安装高度测量2、高度测量（1）将塔尺与水平尺固定在一起，保证塔尺与水平尺处于同一水平面；同时固定上软管，如下图所示（可在驻地预制好）。环网电缆支架安装高度测量（2）将塔尺竖直放在道尺中心上，观察水平尺上的水准泡，调节塔尺，使塔尺垂直于水平面。（3）一人在隧道壁调整软管的高低，另一人观察塔尺处软管中的液面高度变化。环网电缆支架安装高度测量（4）当塔尺处软管内液面达到支架立柱上沿安装高度后，测量人员在隧道壁上用黑色记号笔在软管内液面高度处做出标记，并做好记录，如右图。

（5）测量人员根据隧道内坡度情况确定相邻测量点间距，相邻测量点间距一般间隔为5~8米，并进行测量。环网电缆支架安装高度测量3、弹线及复核

（1）画线人员使用墨斗，连接相邻测量点进行弹线，一道直线即刻印在隧道壁上，该线为电缆支架立柱上沿的安装基准线。环网电缆支架安装高度测量（2）在弹线的同时画线人员需要对已测量的点进行复核。将相邻的3个测量点定为A、B、C，弹线分为两段AB和BC。先弹AB、再弹BC。当弹完BC后，在B点的人将墨斗线移至AB段距离B点约2米的位置上，C点的人保持墨斗线在C点上不动。B点人员观察此时墨斗线与B点的偏移情况。若偏移超过5mm，三点内可能有点测量错误，需重新测量复核。环网电缆支架安装高度测量4、标记安装点位置另一个画线人员从起测点开始每隔800mm用红色记号笔依次标记支架安装点位置。并用特制的T形尺标记出打孔位置。注意避让疏散平台支架位置。所间电缆长度测量

根据图纸及现场情况确定电缆走向后进行电缆长度的测量，先测量车站电缆长度，测量过程中应注意电缆走向及电缆预留长度，一般要求电缆在GIS柜下预留5米，电缆中间接头处预留8米。然后再测量区间长度。在测量过程中应注意电缆在拐弯时应满足电缆的最小弯曲半径要求（20D，D为电缆外径），在有伸缩变形缝的地方电缆应有适当的预留。测量结束后根据测量结果提报材料计划。模扩底锚栓埋设

本工程采用的是模扩底锚栓对环网支架进行固定，模扩底锚栓埋设方式与其它锚栓不同，需特别注意。

模扩底锚栓钻孔必须使用厂家配发的专用钻头和专用敲击工具。

施工流程如下：钻孔施工准备锚栓埋设拉拔试验模扩底锚栓埋设

1、打孔钻孔时先在标记的孔位上钻出3~5mm的凹槽，再将钻头稳定住，保持钻头和隧道壁垂直接触。打孔时均匀用力，保证限位装置与隧道壁贴死。2、扩底直孔钻完后开始进行扩孔。保证限位装置与隧道壁紧贴，顺时针旋转冲击钻进行扩底，直至钻头与水平方向呈10度角为止。模扩底锚栓埋设

3、清孔用吹气筒或气泵吹净孔中灰尘。若遇到隧道壁较潮湿，无法吹净孔中灰尘时可使用钢刷清理孔壁及底部，以保证孔中无影响锚栓埋设的杂物为宜。模扩底锚栓埋设

4、锚栓埋设（1）将模扩底锚栓放入钻好的孔中，套上专用敲击工具，抵紧锚栓，使锚栓与隧道壁垂直。用小铁锤敲击专用工具使扩底锚栓外套胀开并与孔壁贴合。（2）取下专用工具，用眼睛观察外套边沿是否可见螺杆上的红色标记，若看不见标记，应套上专用工具继续敲击，直至外套边沿刚好能看见标记为止。拉拔试验

（1）将转换接头旋转装在即将拉拔的螺栓上，再将拉杆拧在转换接头上，以延长要拉拔的螺栓。（2）将液压缸固定在要拉拔的螺栓上，安装时液压缸平的一面紧贴隧道壁，严禁装反。之后将拉杆配套螺母套在拉杆上拧死。（3）安装高压油管使液压缸和储油筒连接。（4）拧紧卸荷阀，反复压储油筒压把对螺栓加力。（5）观察数字压力表，待显示力值等于或大于螺栓设计拉力值时停止加压。连续匀速加载，总加荷时间为2分钟~3分钟。拉拔试验

（6）荷载持续2分钟，记录试验拉力值。（7）关闭数字压力表的开关，打开卸荷阀，泄去油压。待液压缸完全落回之后，拆下液压缸及转换接头。试验完成。（8）本工程使用的模扩底机械锚栓设计拉拔力为9.4kN。电缆支架安装

电缆支架安装时也为2人一组，每组每天完成400套支架安装。

电缆支架的运输：

根据现场施工条件及施工进度，制定支架到货计划，在支架到货后运至对应车站的预留吊装口，吊入隧道内部，堆放在车站站台上，再用小推车将其运至区间（避免材料浪费）。

电缆支架在安装时同一层托臂要安装在同一平面上，相邻托臂高低偏差不大于3mm；立柱间距均匀，排列整齐，立柱的垂直偏差不大于5mm。电缆支架安装

支架安装位置接地扁钢安装

接地扁钢按照设计图纸要求，安装在对应的支架接地孔上，安装之前首先测量两支架间距，在接地扁钢上标出冲孔位置，所冲出的孔应位于扁钢中间，并在冲孔位置刷防锈漆，扁钢与扁钢搭接处采用4个螺栓平行均匀固定，保证整个区间扁钢贯通，连接牢靠，且两支架之间的接地扁钢不得出现起伏形状。搭接过程中保证搭接长度（保证不小于扁钢宽度的2倍），所有螺栓均由内往外穿。在拐弯处使用弯排机对接地扁钢进行弯曲处理。接地扁钢安装

电缆敷设

电缆敷设是环网电缆专业的核心施工步骤，前期的测量、打孔预埋、支架安装等均是为了电缆敷设而服务的。

35Kv环网电缆是将主变电所馈出的35kV回路，通过中压电缆以分区环网供电方式，为每座牵引变电所、降压变电所提供两路电源。是连接主变电所和各分区的牵混所、降压所的纽带。

差动保护光缆是作为相邻所高压柜发生压差或流差后，进行跳闸联动信号的传输通道。

直流联跳电缆是作为相邻牵混所1500v直流馈线柜发生故障跳闸后，进行跳闸联动信号的传输通道。

所间闭锁电缆是作为相邻牵混所接触网隔离开关闭锁信号的传输通道。电缆敷设主要采用轨道车敷设电缆与人机结合敷设电缆的方法。成型区段由轨道车将电缆沿隧道展开，由人力将电缆放置到支架托臂上。不成熟区段，由人力将电缆拉出展开，再放置到电缆支架上。电缆敷设35KV环网电缆敷设在支架的最下层托臂上，三根电缆按品字型摆放（其中电缆的A相在内，B相在外，C相在上）；有两路高压电缆时，两路电缆上下层分开进行敷设；控制电缆及光缆敷设在支架最上层托臂上。电缆敷设电缆在支架上排列