城市轨道交通设备（第2版）课件：其他二线设备

城市轨道交通设备二线设备

其他二线设备隧道通风隧道照明和给排水

目

录

第一节

第二节第一节隧道通风隧道机械通风系统包括如下设备：(1)隧道风机(或称事故风机)。(2)射流风机。(3)排热风机。

一、隧道机械通风区间射流风机隧道风机(1)正常情况下或隧道内施工作业(如磨轨作业)产生烟尘情况下隧道的通风换气；(2)列车因故阻塞在区间隧道时的通风；(3)在区间隧道发生火灾时的通风排烟。隧道风机体积很大，一般设在车站的风机专用设备房内。风机的风管延伸到位于车站四个角隧道顶部的风口。(2)列车在区间隧道发生火灾时协助排烟。射流风机是对隧道风机的辅助，多设在长隧道区间的中部。2.

区间射流风机的功能1.隧道风机的功能

一、隧道机械通风(1)列车因故阻塞在区间隧道时协助隧道风机通风；(1)抽排列车顶部空调器排放的热量；(2)抽排列车底部刹车产生的热量和车体散发的热量。排热风机位于车站风机房，其风管延伸到站台的上方和站台下面。隧道风机和射流风机通常可以正向或反向运行。而排热风机通常只可以单向运行。如果需要改变隧道风机或射流风机的运行方向，一定要先把风机停下，并等一段时间(比如1~2min)之后，才能再次启动风机，以避免造成风机的损坏。这1~2min的时间是让风扇完全停下来，然后再按反方向运转。3.热排风机的功能

一、隧道机械通风在正常情况下，所有的区间隧道排热风机均处于运行状态。隧道的换气主要靠活塞风进行。排热风机按时间表自动启动和停机，功能未实现时由环调发布命令，也可以由车站值班员对设备进行启动和关闭。隧道风机每天早上运营开始前执行半小时早通风模式，进行冷却通风。这样既可以利用早晨外界的冷空气对城市轨道交通进行换气和冷却，又能检查设备及时维修，确保事故发生时能及时投入使用。运营结束后执行半小时晚通风模式。

二、隧道通风系统运行模式1.正常运行列车阻塞在区间隧道停车时间超过3min时，隧道通风系统执行列车阻塞模式对隧道进行通风。(1)阻塞事故运行。列车停在区间隧道内，乘客不下车，顺列车运行方向排送机械风，冷却列车空调冷凝器。(2)火灾事故运行。列车在区间隧道内发生火灾时

，首先应尽一切努力将列车驶入车站，以利于人员疏散和灭火排烟。如果列车停在区间，应根据列车着火的部位、列车停车的位置，按火灾运行模式，一端隧道风

机向火灾地点输送新鲜空气

，另一端隧道风机排烟。隧道壁上设有紧急疏散方向指示灯2.阻塞及火灾事故运行

二、隧道通风系统运行模式紧急疏散标识隧道通风系统2006年7月11日，美国芝加哥市城轨蓝线Clark站和Grand站之间上行线发生了一起列车脱轨事故。脱轨的列车和牵引供电系统的第三轨接触，发生强烈的放电，并产生了大量的烟雾。车上约1000名乘客自发或在脱轨列车司机及救援人员的协助下由隧道的紧急出口疏散到地面，共有152人接受简单的治疗，没有重伤或人员伤亡。事故位置示意图如图所示。其中C站是Clark站，B站是Grand站。事故位置示意图

案例1.背景情况芝加哥城轨系统有超过一个世纪的历史，在美国是仅次于纽约的第二大城轨网络。2006年该系统共有224英里的线路和144座用于客运服务的车站。芝加哥城轨全天候运作：每周7天，每天24小时不间断。早高峰为06:00到09:00，晚高峰为15:00到19:00。高峰期间行车间隔为4min。从09:00到15:00，以及从19:00到午夜行车间隔为7min。午夜过后及早6点前的一小段时间内，行车间隔为15min。在

大约01:00到05:00这段时间里，行车间隔为30min。出事的蓝线共有33个站，使用第三轨供应600V直流牵引用电。脱轨的列车为8节编组。每两节车之间使用半永久车钩连接。每节车48英尺长，其两个双轴转向架均为动力转向架。每节车车底均配有备用电池，以在正常供电中断时继续维持重要设备的低压供电，如照明、通风、车门等。

案例每节车的外部按垂直方向排列四盏显示灯。最上边的一个显示红灯时表示车门打开；第二个显示黄灯时表示空气制动已经施加；第三个显示蓝灯时表示牵引或控制系统出了故障；第四个显示绿灯时表示车门关好。每列车由一名司机负责。上图显示列车脱轨的位置以及紧急出口和风扇(风机)的位置。下图显示出事地点轨道的情况。隧道内有1米高的人行道，可供检修人员使用或乘客疏散使用。出事地点隧道内线路情况

案例事故位置示意图在正常情况下，隧道通风主要是由列车运行产生的空气压力以及位于车站两端及隧道沿线的通风口来实现的。每个车站有四个通风口，分别位于车站的四个角。这些通风口不带风叶，即不可以关闭。位于隧道沿线的通风口有风叶，有些甚至还有风机。在正常情况下另一个隧道通风效果来自隧道本身由于隧道高差及隧道内外温差而形成的“烟囱效应”。紧急情况下的隧道通风靠的是隧道内的风机。这些风机包括位于车站站台下方的风机和位于区间隧道内的风机(在每两个车站之间的隧道里至少有一个风机)。这些风机有些可以双向运作，有些只能单向运作。这些风机可以由负责供电的电调来操作，也可以在现场操作。

案例2.事故经过2006年7月11日16:36，220次列车离开蓝线南端的终点站ForestPark开始上行的行程。17:04，220次列车到达Clark站。17:06，列车离开Clark不久司机操作台上收到报警，显示某节车出了问题。

司机把车停下，把头探出窗外往回看，希望能根据位于每节车外部的显示灯来判断是哪节车出了问题。但由于当时列车位于曲线上，而且隧道内光线很暗，他无法看清，于是决定到下一站再说。可是当他重新起动列车时，紧急制动就把列车停了下来。17:07，司机用双向移动台向控制中心报告：列车施加了紧急制动。之后他收到车内乘客通过车上内部通信打来的询问电话。由于他自己也不知道到底出了什么事，所以他离开驾驶室，通过人行道往列车尾部走，前去调查。他看到有烟从车尾方向飘过来。越往前走，烟雾越多。他还注意到显示车门打开的灯亮起，并看到有人在人行道上行走，其中一个人告诉他最后一节车厢着火了。

案例大约17:09，电调注意到靠近Clark站的牵引供电出现异常，于是手动把供电切除。由于这个供电区段(编号为307)长度为11000英尺，处在这个供电区段内的其他几个列车也失电停车。220次列车的司机忙于引导乘客疏散，而忘了向控制中心报告位置及现场的情况，反而是乘客用手提电话拨打911向警察报告在Clark站和Grand站之间的隧道内发生了火警，人们正在从停顿的列车上疏散。17:18，一位在上行线隧道内的员工通过移动台向控制中心报告说有烟正在向Clark站方向移动，电调启动133号风机。17:20，位于Clark站北端上行隧道内的闭路电视显示烟正在向车站方向移动。17:24，烟开始进入Clark站的站台。17:25，那位在上行线隧道内的员工请求电调启动Clark站台下的风机，并设置为排风模式。电调尝试启动157号风机，但是不成功。17:26，电调启动Clark站台下的风机并设为排风模式，之后还

启动了D站(见图3-5-4，C站即是Clark站)站台下的风机，同样设置为排风模式。

案例17:28，Clark站的烟一度变得更为浓烈，但自17:35开始烟从Clark站台消失。17:37，位于上行隧道内的另一个员工向控制中心报告说：“上行隧道内133号风机附近烟雾浓烈，但下行隧道内无烟”。17:47，Clark站台烟雾再次变多。17:51，有员工(在上行隧道内)向控制中心报告说：“108号风机附近烟雾浓烈”，并要求电调把C、D两站的站台下方风机改为送风模式。电调立即把Clark站台下的风机停下来，之后改为送风模式，并于17:52停止D站台下的风机，又于17:56重新启动D站台下的风机，设置为送风模式。18:00，Clark站的烟全部清除。

案例3.事故调查结果(1)列车脱轨的原因是轨道维修不到位，线路轨距不符合要求。(2)其他方面的结论略去，下面只讲一下和隧道通风有关的。①108号风机自2001年拆去维修迟迟未能装回。不然的话，将108号风机启动，加以C、D站台下的风机(排风模式)应可以很快地把烟排走。②最初阶段的排风安排：“133号风机排风，C、D站台下风机排风”是错误的，因为它们对烟的作用刚好相反。③最后阶段的排风安排：“133号风机排风，C、D站台下风机送风”虽能有效排烟，但其排烟方向是错误的，因为乘客疏散方向也是从C站到133号风机方向。当然133号风机没有送风模式是一个限制。

案例1.城轨地下段在什么情况下需要对隧道进行机械通风？2.隧道风机、射流风机和排热风机三者之间有什么区别？3.

如果需要改变隧道风机的运行方向，为什么在停机后要等待一段时间才能再以反方向启动？4.如果在隧道区段迫停的列车中部着火，乘客向两个方向逃生，通风方向该如何选择？5.隧道风机每天早上运营开始前执行半小时早通风模式有什么好处？

思

考

题第二节隧道照明和给排水隧道照明的控制有两种：自动控制和手动控制(1)自动控制：一旦牵引供电中断(可以是由故障导致，也可以是人为中断供电以便进行轨区作业或紧急疏散)，相关隧道照明设备自动点灯。(2)手动控制：分为控制中心级和车站级。

一、隧道照明对于隧道而言，给水主要是消防用水，排水主要是排清洗隧道的污水以及地下水。

线路需要定期用高压水进行冲洗，特别是隧道内的线路，因为隧道内由轮轨作用产生的金属粉尘会对电气设备造成影响(可能造成短路)。冲洗过后的污水需要及时从隧道内排出。这里要特别提到一种设备，即防淹门。防淹门一般设置在隧道上有河水或者海水的区间两端。如果隧道渗水，两端防淹门可以关闭，以防止洪水危及整条线路。通常防淹门与列控系统及牵引供电接触网都有联锁关系。列控系统会检测防淹门是否锁定在全开状态，以确定是否向列车发0速度码，而牵引供电系统也会根据门的状态来决定是否需要断电。

二、隧道给排水2011年6月23日16:33，因暴雨侵袭，北京地铁1号线古城车辆段与正线的联络线隧洞口积水猛涨，虽投入三台大功率水泵强力排水，但由于积水太深，漏斗效应明显，水面持续抬高并有少量雨水进入正线，如图所示。为防范雨水淹没接触轨，地铁公司切断古城至苹果园上下行区间接触轨供电，1号线列车在八角游乐园站折返，维持八角游乐园至四惠东之间的运营。

案例1暴雨侵入地铁水灾对地铁运营的影响城轨的排水系统和其他系统如轨道、供电、列控等相比，总体上而言对行车的影响较小，但在特定的情况下(如暴雨)时也有可能严重地影响到地铁的运作。而且随着全球气候的变化，越来越多的迹象表明，水淹问题值得引起城轨建设及运营管理机构的高度重视。2007年8月8日上午，一场突如其来的、百年不遇的大暴雨造成纽约市的公共交通(特别是地铁)大面积停运。这是纽约地铁有史以来受影响最为严重的一次，共有19个区段受影响，其中4个区段的运营服务中断8小时以上。

案例22004年9月8日2007年4月15日2007年7月18日2007年8月8日影响在3

h以内2479影响在3~8

h之间2726影响在8

h以上3104合

计712919背景情况：(1)美国纽约地铁是美国最大的城轨网络，有过百年的历史。在2004年9月8日、2007年4月15日、2007年7月18日曾经历过大暴雨的袭击，运作受到不同程度的影响，见表(其中也包括了2007年8月8日这次水灾的影响情况)。纽约地铁近年受水灾情况表

案例2系统工作原理：地铁系统内部的水(如地下水)及来自外部的水(经位于人行道上的地铁通风口及车站站口进来的雨水)汇集到集水池，经水泵抽升到水沟再进入城市排水渠。系统工作原理：地铁系统内部的水(如地下水)及来自外部的水(经位于人行道上的地铁通风口及车站站口进来的雨水)汇集到集水池，经水泵抽升到水沟再进入城市排水渠。(2)纽约地铁排水系统的情况如图所示。

案例2纽约地铁排水系统示意图事情经过：2007年8月8日的那场暴雨来得突然，并不是因为它突然地冒出来，而是事前的天气预报以为这场风暴会移向其他地区，而不会正面影响到纽约。8月7日(星期二)14:00，

18:00，20:00和22:00的天气预报一直持这种观点。直到午夜过后的凌晨时分，才有天气预测说：风向有所改变。星期三 (8月8日)凌晨4:15，天气预报说纽约市会受到这场风暴的影响，局部地区会出现一些水淹情况。直到早上6:00，才有天气预报说是大暴雨，并发出“洪灾”警报。事实证明，这场风暴(包括其中的龙卷风)的强度是纽约市过去的100年间所从未遇过的。地铁OCC在大约早上6:00开始陆续收到关于大暴雨、地铁进水的报告。06:30，多个地铁区段的列车服务因淹水而受到影响。06:46，在Bayside车站，轨道上的水位上涨到站台高度。07:00左右，暴雨降水量达到高峰。07:30左右，暴雨离开纽约部分地区。08:30左右，暴雨离开整个纽约。(07:33和07:40个别地方开始报告说水势减退)

案例2首当其冲受到影响的是如下4个最常发生水淹的地方：ParsonsBoulevard，65th

street

，36th

street到Steinway

Street

(在Queens)，79th

street

(在Manhattan)。还有15处因水淹而停运或减少班次。大部分线路于中午恢复正常运作，但有4个区段到下午才完全恢复。经验教训：(1)由于吸取了此前几次暴雨的经验教训，纽约地铁运营机构加强了对排水系统的维护保养(这包括水泵的维护、水池水管内杂物的清理)，并取得了成效：①事发时，所有水泵都正常工作，只有一个例外：地铁G线上的Meserole泵房，其原因不是水泵故障，而是供电线路出了问题。②地铁系统内除了那4个最常发生水淹的地方外，其他10个比较可能出现水淹的地段，在如此恶劣的天气情况下，只有3个出现水淹。另一方面，准备了大量的机动式水泵随时调派支援有需要的地段，也发挥了作用。

案例2地铁F线上HillsideAve车站内、外被水淹的实景情况。