隧道AT分区所、AT所布置方案的探讨

隧道AT分区所、AT所布置方案的探讨
摘要：目前，国内多数高速、重载电气化铁路采用AT牵引供电方式。

对于复杂山区电气化铁路而言，由于线路中常常会出现连续长大隧道，AT分区所或AT所无法避免会设置在隧道中。

本文总结已开通运营隧道AT分区所、AT所的设计与建设经验，阐述了在所亭设置中需要注意的问题并给出建议。

关键词：隧道AT分区所；隧道AT所；设备布置
Abstract：Recently，the AT traction power supply mode is used in most high-speed and heavy haul railways. The AT section posts or AT posts are set in the tunnels inevitably，because of continuous long tunnels sometimes existing in electric railways in moutains of complicated geological conditions. The design and construction experience of AT section posts and AT posts in operating railways will be drawed in this paper. The details needed to be aware of will also be placed.
Key words：AT section post in the tunnel；AT post in the tunnel；electrical equipment layout.
0 引言
我国西部，复杂山地、丘陵地形比重高，在该地区的电气化铁路建设中不可避免地会遇到复杂桥梁和长隧道的工程，如贵广线榕江至三江段桥隧比占区段长度91%；云桂线云南段桥隧比占区段长度81%。

本文通过对已开通运营的电气化铁路中隧道AT分区所、AT所的设计情况进行总结，从设备选型与布置及防灾救援等方面进行分析阐述，为今后隧道所的设计提供借鉴。

1 隧道AT分区所/AT所设备洞室设置要求
（1）设备洞室采用长条形布置，横断面较小，可减少围岩压力，施工时不易发生坍方等危害，降低投资。

（2）设备洞室与隧道中线平行，且位于其侧边，两者之间的距离满足防火规范要求。

每个设备洞室设置两处设备运输通道，满足自耦变压器运输及日常维护要求，同时在靠近隧道正洞处设置隔墙及防护门，防护门向隧道方向开启，但严禁侵入建筑限界。

（3）设备洞室防水等级应为I级，不得渗水，结构表面无湿渍，应特别注意衬砌施工缝、接地引出线穿管孔及设备（如安装在洞室顶部的机械通风设备等）安装孔眼的施工工艺。

设备洞室排水应与隧道正洞的排水系统统筹考虑，保证洞室排水通畅。

排水沟应与电缆沟有效隔离，防止光电缆被水浸泡。

（4）设备洞室的位置应尽量靠近接触网上网隔离开关的设置位置，减少高压电缆的用量，降低
投资。

2 设备选型与布置
2.1 隧道AT分区所/AT所设备选型
隧道AT分区所/AT所内27.5kV 自耦变压器采用SF6气体绝缘变压器；27.5kV 高压设备采用GIS充气开关柜；0kV所用变采用所用变柜；控制保护设备采用综合自动化系统；交直流设备采用铅酸免维护智能型；一次设备之间采用高压电缆连接。

鉴于隧道设备洞室环境潮湿，一、二次设备及其配件、电缆支架等应有防腐、防潮性能，同时配置除湿设备。

2.2 隧道AT分区所/AT所设备布置
求：1、设备布置应紧凑、合理，既满足技术规范要求，又节约投资；2、设备布置应考虑操作通道、检修维修通道及设备运输通道；3、洞室内光、电缆敷
设径路顺畅，便于运营维护管理。

2.2.1 设备布置
隧道AT分区所/AT所总平面布置图如图1所示，将设备洞室按功能划分为三
个独立隔间（2个自耦变压器室、1个主控制及开关柜室）。

隔间之间设置混凝
土隔墙和防护门（耐火极限不低于 2.0h），可有效隔离事故设备，缩小事故范围。

2.2.2 照明
设备洞室的照明灯具选用防潮、防爆、减震和防腐型；运输通道进口处的灯
具还应不妨碍信号瞭望。

动力配电箱、照明箱、控制箱等采取挂墙式明装，不得
在防护密闭隔墙、隧道壁嵌墙暗装。

设备均应安装牢靠，防止列车通过时，因震动、风压等因素造成松动。

2.2.3 电缆敷设
电力电缆和控制电缆均采用无卤、低烟的阻燃型；电缆在多层支架上敷设时
按电压等级由高至低、至上而下顺序排列，1kV及以下电力电缆可与控制电缆敷
设在同层电缆支架上。

电力电缆与通信、信号电缆同层敷设时间距不应小于
150mm，垂直交叉的间距不应小于50mm。

在运输通道及自耦变压器出线处设置高压电缆预留井，便于运营维护。

电缆
沟引至GIS柜或控制屏的开孔部位、电缆贯穿隔墙的孔洞处等均应实施阻火封堵。

2.2.4 接地系统
设备洞室敷设网格式人工接地网，采用导电率高、耐腐蚀铜导体（可用50×5
的铜排作水平接地体，长3m的φ18纯铜棒作垂直接地极）。

水平接地体应尽量
靠近洞室墙壁敷设，以便接地引出线靠近墙壁。

接地网应与洞室四周结构钢筋
（连至初衬钢筋）以及隧道正洞内综合接地系统可靠连接，连接点均不少于4处。

洞室内高压电缆支柱及电缆支架均应做防腐处理，并与地网引出线可靠连接；接
地母线应于不同方位至少4点与地网引出线可靠连接。

3 防灾救援
隧道AT分区所/AT所设备洞室发生火灾，不仅会造成电气设备的损失，还会
影响隧道设施和结构的安全，甚至关闭隧道，造成铁路运输工作中断。

隧道防灾
救援一直是铁路建设和运营管理中的重点。

（1）隧道AT分区所/AT所设备运输及检修维护采用铁路方式。

如果隧道内
设置有防灾救援用的辅助坑道或紧急出口，隧道AT分区所/AT所应尽量设置在其
旁边，利用其作为快速抢修通道。

（2）设备洞室防护门的上方应设置“安全出口”的标志，同时疏散标志应安装
在距地面1.0m以下的墙面上。

（3）设备洞室的三个独立隔间均设置机械通风，满足正常换气以及电气设备散热需要。

同时机械通风需与SF6气体监测系统、火灾探测报警装置等联动。

此
外通风口应设置防止小动物出入的滤网。

（4）设备洞室设置消防设施，常设超细干粉灭火剂及灭火系统或七氟丙烷灭火剂及灭火系统。

根据工程实际，两者均有应用。

（5）设置红外摄像机对所内设施进行远程监控。

（6）在设备洞室、设备洞室与隧道正洞连接处的重要位置设置SF6/O2浓度
传感器、温湿度传感器等，并将相关信息上传至调度与供电段。

5 结语
隧道AT分区所/AT所的研究和设置，可消除长大隧道对牵引供电方案的限制，保障铁路正常运输。

但隧道牵引所亭无法设置进所道路，只能在“天窗”时间通过
铁路进出，不利于铁路的运营维护。

因此，在铁路设计阶段电气化专业应尽量与隧道等站前专业沟通，核实是否可利用隧道口的临时施工平台设置牵引所亭。

参考文献：
[1] 35kV～220kV城市地下变电站设计规定[DLT5216].
[2] 地铁设计规范[GB50157-2013].
[3] 铁路隧道设计规范[TB10003].
[4] 铁路工程设计防火规范[TB10063].
[5] 交流电气装置的接地设计规范[GB50065].
[6] 姚夕平.一种隧道分区所的布置方式研究[J].铁道工程学报，2010，第10期.。