地铁上盖建筑电气设计简介

项目概况

本项目为某地铁培训基地，位于某地铁车辆段上盖。本车辆段上盖平台高12m（局部14m），下部为已建地铁车辆段，上部为某新建地铁培训基地，作为地铁内部员工实操培训使用。

本项目新建建筑总面积为38998.53m2，其中：1号楼（公共门厅）建筑面积为2168.46m2，共4层，建筑高度8.1m；2号楼（食堂报告厅）建筑面积为4961.96m2，共2层，建筑高度10.85m；3号楼（培训楼）建筑面积为6036.43m2，共2层，建筑高度10.85m；4号楼（实训楼）建筑面积为6491.12m2，共2层，建筑高度10.8m；5A号楼（宿舍楼）建筑面积为8165.62m2，5B号楼（宿舍楼）建筑面积为7556.44m2，共3层，建筑高度10.85m；6号楼（设备用房）建筑面积为782.08m2，共1层，建筑高度5.75m；7号楼（消防泵房及消防水池）建筑面积为282m2；8号楼为坡道及电梯厅。主要使用功能为办公、宿舍、设备用房，均为多层建筑。项目总平面图如图1所示。

图1 项目总平面图

负荷分级

本项目为多层建筑，室外消防水量为30L/s，本项目各楼栋应急照明及消防风机等消防负荷为二级负荷，其余为三级负荷。

供电电源设计

根据甲方要求，本项目由盖下已建35kV牵引变电所引来两路来自不同区域变电站的35kV高压电源，两路电源同时工作，互为备用，经室外电缆沟、埋地等方式引至本项目的高压配电房，并由此高压配电房分别引至本项目两个低压配电房的变压器。

本项目在6号楼（设备用房）1层设置一个35kV高压配电房，总装机容量3200kVA。在2号楼（食堂报告厅）1层及6号楼（设备用房）1层各设置一个低压配电房。在2号楼的低压配电房里设置2台800kVA的变压器，分别为1~3号楼、8号楼的2#楼梯及电梯厅供电；在6号楼低压配电房里设置2台800kVA的变压器，分别为4号楼，5A、5B号楼，6~8号楼的1#电梯厅供电。

高低压配电系统设计

高压系统采用单母线分段接线形式，35kV配电系统以放射式向各变压器供电，根据甲方需求，本项目配电房为无人值守，不需设置值班室，因此将本项目新增高低压设备等纳入已建既有线车辆段的综合监控系统，实现高压设备的远动控制等。

每两台变压器组成的低压配电系统变压器低压侧采用单母线分段接线，低压母线之间设联络开关，正常情况下，两台变压器分列运行，当其中一台故障或检修时，母联开关投入，由另一台变压器承担全部一、二级负荷，主进开关与联络开关之间均设电气/机械联锁。

低压配电采用放射式与树干式结合的方式，消防风机等由双电源供电，末端自动切换。本工程电源供电示意图如图2所示。

图2 电源供电示意图

低压配电系统接地型式采用TN-C-S系统，由配电房配出PEN线至其它楼栋配电箱，配电箱处作PEN重复接地。凡是正常不带电，而当绝缘破坏有可能呈现电压的电气设备金属外壳均应与PE线可靠连接。配电箱在进线处重复接地，接地电阻不大于1Ω。

强电总图设计

在本项目中，一处设置的配电房需为多栋楼供电，强电总图上供电线路较多，但是由于条件限制，本项目总平面上的覆土只能做到0.6m厚度，除去0.2m的防水层，只剩下0.4m，这就不能满足埋地电缆的深度需要在0.7m以下的要求，因此本项目强电总图上室外走线采用室外电缆沟方式。

由于本项目设置了室外电缆沟，因此，不仅需要同其他设备专业配合线路交叉的情况，还需要同结构专业配合线路穿总图上消防车道的情况，这也是本项目的一个难点，即需要同各专业之间密切认真配合，才能设计出合理的电缆沟位置走向，配合工作量较大；其次室外电缆沟应采取防水措施，其底部排水沟的坡度不应小于0.5%。

总图的设计中还需要考虑一个重要因素：配电房到末端线路的电压降是否满足规范要求，因此在总平面电缆选型时需要计算配电线路的电压降，将不能满足规范要求的电缆适量放大到能满足为止。

防雷接地设计

本项目属于人员密集场所，经计算，地铁上盖上各建筑需要按二类防雷建筑设防。

根据原车辆段设计资料，已建车辆段即平台下方防雷接地设计中只采用了大平台周围一圈的部分柱子作为防雷接地引下线，如图3所示（其中I是作为防雷引下线的柱子）。

图3 12m下方局部防雷接地原设计图

由于已建盖下平台的接地设计图纸中没有将中间的柱子作为防雷引下线，不能确定平台上中间的柱子是否是与基础接地网焊接。本项目中平台上各楼栋建筑物防雷引下线可以利用钢筋混泥土屋面、梁、柱、基础内的钢筋作为引下线，但根据规范要求，接地网的接地极和接地导体、接地导体与接地导体的连接宜采用焊接，如果平台上中间的柱子与基础接地网没有焊接，则不宜采用钢筋混泥土梁、柱、基础内的钢筋作为接地极。

为了确保可以利用建筑物柱内钢筋作为接地引下线，根据现场柱子布置，盖上柱子钢筋基本伸出盖上1m以上，因此同甲方沟通，邀请防雷接地检测机构测量本项目中需要作为引下线的一百多处结构柱的接地电阻，测量结果如图4所示，所测试的一百多个柱子的接地电阻都小于1Ω；因此，通过专门机构的测量数据可确定：本项目可以利用建筑内的钢筋作为防雷接地的共用接地引下线。

图4 防雷装置检测技术报告