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　　一、引言

　　隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，城市軌道交通已成為解決中型城市公共交通的首選交通工具，廣州、上海、深圳、南京、天津、北京、重慶等城市都有已建/在建項(xiàng)目，其他還有一些城市正在處于擬建或籌建階段，我國的城市軌道交通 建設(shè)處于高速發(fā)展階段。在我國的中城市，不論地鐵還是輕軌，都存在空間緊張、土建投資費(fèi)用高、工期緊張等問題。牽引變電所作為地鐵/輕軌牽引供電系統(tǒng)的核心，具有設(shè)備種類多、用房占地面積和設(shè)計(jì)周期長的特點(diǎn)。如能將箱式變電站引入城市軌道交通建設(shè)，無疑能縮小車站規(guī)模、易于實(shí)現(xiàn)車站的景觀造型、減少拆遷工作量、節(jié)省土建投資、減少現(xiàn)場(chǎng)配合量、縮短施工工期等。

　　二、箱式變電站在城市軌道交通領(lǐng)域中的應(yīng)用情況

　　目前，牽引箱式變電站已在國外電力系統(tǒng)、城市軌道交通等領(lǐng)域獲得非常廣泛的應(yīng)用，如在美國達(dá)拉斯地區(qū)輕軌系統(tǒng)的16座1500kW 和2500kW的牽引變電所采用的都是箱式牽引變電站；圣地亞哥地鐵系統(tǒng)E1 CAJON LRT 線工程中，12 座1000kVA 牽引變電所采用的也都是箱式牽引變電站；在香港正在運(yùn)營的東部鐵路中，兩個(gè)牽引變電所和一個(gè)分區(qū)所采用的都是箱式變電站，該箱式變電站是由當(dāng)時(shí)的英國南威爾士公司制造(現(xiàn)在并入英國FKI集團(tuán))，運(yùn)行至今將近20年了。

　　在即將投入運(yùn)營的香港西部鐵路中，一個(gè)牽引變電所、一個(gè)分區(qū)所和一個(gè)開閉所采用的都是箱式變電站，該箱式變電站是由德國西門子公司供貨，預(yù)計(jì)2004年開通。在國內(nèi)，我國由于在這方面的起步相對(duì)較晚，一些應(yīng)用相對(duì)簡(jiǎn)單，一般在集裝箱里安裝的僅是配電變壓器及一些配套開關(guān)等主要設(shè)備，功能相對(duì)比較單一。在一些地方也有一些不同程度的應(yīng)用，如城鄉(xiāng)建筑、居民小區(qū)、中小型工廠、礦山油田以及臨時(shí)施工用電等場(chǎng)所。

　　長期以來，我國一直在關(guān)注著箱式變電站的發(fā)展和應(yīng)用，同時(shí)在這方面一直進(jìn)行著積極的準(zhǔn)備和技術(shù)儲(chǔ)備。雖然到目前為止，箱式變電站在我國城市軌道交通領(lǐng)域中還沒有實(shí)際的運(yùn)營業(yè)績(jī)，但箱式變電站的技術(shù)已發(fā)展成熟，且已經(jīng)在其他國家和地區(qū)的軌道交通領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。前不久，上海地鐵公司率先在我國軌道交通領(lǐng)域，即上海地鐵莘閔線軌道交通工程中，訂購了一座由美國POWELL公司生產(chǎn)的牽引變電所的箱式變電站，預(yù)計(jì)在今年年底投入使用；后又在共和新路軌道交通工程中，訂購了四座由美國POWELL公司生產(chǎn)的箱式變電站，預(yù)計(jì)在明年年底投入使用。

　　天津津?yàn)I快速軌道交通工程中5個(gè)牽引變電所也準(zhǔn)備采用箱式變電站型式，預(yù)計(jì)在明年7月底投入使用。天津地鐵一號(hào)線工程中也有部分牽引變電所準(zhǔn)備采用箱式變電站型式，預(yù)計(jì)在2005年年底投入使用。

　　三、箱式變電站的特點(diǎn)

　　眾所周知，城市軌道交通的線路規(guī)劃和沿線分布的車站基本上都在城市市區(qū)內(nèi)，作為一個(gè)城市的基礎(chǔ)設(shè)施，沿線每個(gè)車站一般都有景觀、造型的要求。通常傳統(tǒng)牽引降壓混合變電所的建造規(guī)模、用地需求相對(duì)較，如果把牽引變電所(傳統(tǒng)牽引變電所的面積約為400m2 ，箱式變電站的面積約為100m2 )與車站合建，那么為實(shí)現(xiàn)這些車站的景觀造型，在建筑設(shè)計(jì)中難度較；此外為滿足傳統(tǒng)牽引變電所較的用地要求，也引起相應(yīng)的拆遷工作量增，拆遷費(fèi)用、征地費(fèi)用增加，同時(shí)也導(dǎo)致工程的難度加。為此可將牽引降壓混合變電所中的牽引變電所部分移出車站，采用箱式變電站型式，進(jìn)行單獨(dú)建造，而僅將降壓部分(通常降壓部分的面積約為100m2)與車站合建，這樣就較好的解決了此問題。

　　在城市軌道交通工程規(guī)劃中，考慮到運(yùn)營初近期的客流量情況，有些車站在初近期階段設(shè)計(jì)為預(yù)留車站，這些車站通常在遠(yuǎn)期若干年后才建造；而位于預(yù)留車站的牽引變電所由于運(yùn)營需要先建造并投入運(yùn)行，這樣在若干年后建造車站時(shí)，隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，后期車站建造的規(guī)模、具體位置或方案很可能發(fā)生變化，這樣先期建造投入運(yùn)行的牽引變電所如果采用的為箱式變電站就可以進(jìn)行很方便的拆移，不但拆移工作量小，減少拆移工期，而且可縮短停電時(shí)間，不影響全線的行車；并且與后期建造的車站可以進(jìn)行很好的協(xié)調(diào)配合。
　　另外，箱式變電站特別適用于工期非常緊的城市軌道交通工程。若采用傳統(tǒng)的牽引變電站，施工安裝、各設(shè)備間的調(diào)試周期比較長，現(xiàn)場(chǎng)配合工作量；而箱式變電站是在工廠進(jìn)行裝配、調(diào)試，現(xiàn)場(chǎng)配合工作量比較小。
　　實(shí)際工程應(yīng)用中，箱式變電站是將傳統(tǒng)牽引變電所中的主要設(shè)備都集中裝配在一個(gè)工廠預(yù)制的鋼結(jié)構(gòu)集裝箱內(nèi)，工程采用的箱式變電站應(yīng)包括如下主要設(shè)備：

　　中壓交流開關(guān)柜
　　牽引整流變壓器
　　整流器
　　直流開關(guān)柜、負(fù)極柜、排流柜、鋼軌電位限制裝置
　　控制信號(hào)盤、交直流電源盤
　　所用配電變壓器或動(dòng)力配電變壓器等

　　此外還可以在集裝箱里安裝普通照明裝置、應(yīng)急燈、電源插座、通風(fēng)系統(tǒng)、防凝露裝置、設(shè)備間互聯(lián)電纜線槽等。另外，根據(jù)實(shí)際需要還可以選擇安裝空調(diào)、防災(zāi)報(bào)警裝置、防非法進(jìn)入裝置等等。以上設(shè)備都是在工廠集中安裝調(diào)試完后，再由工廠整體運(yùn)輸?shù)阶冸娝惭b現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行直接安裝。

　　簡(jiǎn)單說來，箱式變電站與傳統(tǒng)的變電所相比較，有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　將傳統(tǒng)的變電所的尺寸減少到最小、體積和布置緊湊、占地面積少、節(jié)省投資；與常規(guī)的變電站相比，同容量的箱式變電站占地面積通常僅為常規(guī)變電站的1/4~5左右，減少了施工量，減少了建設(shè)費(fèi)用;完全是工廠預(yù)先制造，集中安裝調(diào)試，現(xiàn)場(chǎng)影響小；工程中提高工廠化程度，減少現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量；最限度的減少現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試對(duì)設(shè)備質(zhì)量的影響；運(yùn)到安裝現(xiàn)場(chǎng)時(shí)只需安裝，與外部的設(shè)備連接即可，現(xiàn)場(chǎng)安裝工程量減至最少；搬運(yùn)拆遷方便；與外部的接口內(nèi)容少，而且簡(jiǎn)單；適宜使用在城市環(huán)境里，易與周圍其他建筑物相協(xié)調(diào)；

　　維護(hù)工作量少；不受外部氣候環(huán)境條件的影響。可有效縮短現(xiàn)場(chǎng)施工工期 四、箱式變電站與其它專業(yè)接口配合內(nèi)容

　　箱式變電站通常在工廠預(yù)先把箱體內(nèi)的各個(gè)單體設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一安裝、連接、布線、調(diào)試完畢后，再運(yùn)到安裝現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行施工安裝和與外部纜線的連接，它通常與下述專業(yè)存在著接口配合,但其接口配合的內(nèi)容比較少、且簡(jiǎn)單：

　　1. 土、房建專業(yè)
　　由于箱式變電站安裝在戶外，不需要專門的設(shè)備用房，僅需要土、房建專業(yè)提供安裝用的混凝土基礎(chǔ)以及敷設(shè)箱外電纜用的電纜溝等，這樣就簡(jiǎn)化了兩個(gè)專業(yè)的配合工作量和縮短了配合周期。

　　2. 供電專業(yè)
　　中壓環(huán)網(wǎng)供電電纜：
　　需要在安裝現(xiàn)場(chǎng)把外部的來自其它變電所的交流電力電纜與箱式變電站中對(duì)應(yīng)預(yù)留的纜線位置進(jìn)行連接。
　　導(dǎo)引線電纜和雙邊聯(lián)跳電纜：
　　需要在安裝現(xiàn)場(chǎng)把外部的來自其它變電所的導(dǎo)引線和雙邊聯(lián)跳電纜與箱式變電站中對(duì)應(yīng)預(yù)留的纜線位置進(jìn)行連接。

　　3. 接觸網(wǎng)專業(yè)
　　直流1500V正饋線回路：
　　需要在安裝現(xiàn)場(chǎng)把外部的連接接觸網(wǎng)上網(wǎng)電動(dòng)隔離開關(guān)的電纜與箱式變電站中預(yù)留的纜線位置進(jìn)行連接。
　　牽引回流回路：
　　需要在安裝現(xiàn)場(chǎng)把外部的連接接觸網(wǎng)回流箱的電纜與箱式變電站中預(yù)留的纜線位置進(jìn)行連接。

　　4. 車站動(dòng)力、照明專業(yè)
　　箱式變電站內(nèi)部的動(dòng)力、照明、布線、配電、開關(guān)、電源插座、空調(diào)設(shè)備等全部在工廠進(jìn)行集中裝配、調(diào)試，到現(xiàn)場(chǎng)后通常只需連接400V電源。

　　5. 防災(zāi)報(bào)警專業(yè)
　　箱式變電站內(nèi)部的防災(zāi)報(bào)警設(shè)備如煙感、溫感等全部在工廠進(jìn)行集中裝配、調(diào)試。

　　6. 與雜散電流防護(hù)專業(yè)
　　在安裝現(xiàn)場(chǎng)把外部的連接雜散電流收集網(wǎng)的電纜與箱式變電站中預(yù)留的纜線位置進(jìn)行連接。