地铁给排水电动蝶阀控制箱设计分析

深圳地铁给排水电动蝶阀控制箱设计方案对比分析沈瑞田（中铁二院工程集团有限责任公司地下铁道设计研究院,成都610031）摘要：深圳地铁2号线给排水电动蝶阀控制箱由双线双点控制方式改为双线单点控制方式，改动后满足深圳地铁2号线使用要求的同时，控制原理更简单、适用性更好。关键词：深圳地铁2号线、给排水电动蝶阀控制箱、双线双点控制、双线单点控制一、概述深圳地铁2号线给排水专业设计时，考虑接市政管网消防水管、市政接驳用水管等进线处统一设置电动蝶阀，电动蝶阀控制箱采用BAS、FAS系统双线控制模式，在紧急模式下（如区间水管爆管、水质污染等紧急情况），可通过FAS系统远程硬线控制，将电动蝶阀关闭，切断水管，解除险情或避免进一步大面积污染。本文重点介绍深圳地铁2号线给排水电动蝶阀控制箱2种控制设计方案：双线双点控制方案、双线单点控制方案。并通过逻辑判断、分析和对比，将设计简单、适用性更好的一种方案作为推荐方案，在深圳地铁2号线中使用，并以期对同类工程有所参考。二、方案一：双线双点控制由于给排水专业电动蝶阀执行器电机采用的是独立绕组双向电机，即“开向”是一路绕组电路，“关向”是另一路绕组电路。这种配电模式优点就是当“开向、关向”配电电路突然失电时，蝶阀叶片可以静止不动，不会发生复位现象，不会发生水管堵塞或敞开现象。具体控制电路详见控制原理图1和2，如下：控制原理图1作者简介：沈瑞田（1981-），男，四川省成都市通锦路3号，工程师，从事地铁供配电设计，邮箱：[e-mail]控制原理图2从控制原理图1、2可以看出，在远程控制模式下，电动蝶阀控制箱与BAS系统（环境与设备监控系统）、FAS系统(火灾自动报警系统)主要关系如下：1、电动蝶阀控制箱与BAS系统的接口状态信号3个：开到位状态、关到位状态、本地/远程状态；控制箱提供无源接点。控制信号2个：开阀控制、关阀控制，BAS系统提供220V无源接点。2、电动蝶阀控制箱与FAS系统的接口状态信号2个：开到位状态、关到位状态，控制箱提供无源接点。控制信号2个：开阀控制、关阀控制，FAS系统提供220V无源接点。由于电动蝶阀控制箱开阀、关阀控制独立，且开阀、关阀均预留双点控制功能，是典型的双线双点控制方式，此控制也可以通过控制箱内的转换开关“SA2”实现远程/就地控制切换，并且开阀、关阀控制动作通过中间继电器KA3、KA4互锁，当DOS1、DOS2一路接通时BAS或FAS系统，中间继电器KA3得电，KA3常闭触点断开，因此关阀回路无法得电，故无法动作。反之，原理同上。本控制原理图虽然可以实现双线双点控制，但在紧急状况下（如区间水管爆管等紧急情况），应首先将BAS系统无源接点断开，才能通过FAS系统进行远程控制，将电动蝶阀执行器关闭或打开。因此控制原理图1、2存在一定安全隐患。三、方案二：双线单点控制基于以上原因和考虑FAS系统拥有优先控制功能，故将给排水电动蝶阀控制箱由双线双点控制方式改为双线单点控制方式，具体控制电路详见控制原理图3和4，如下：控制原理图3控制原理图4从控制原理图3、4可以看出，给排水电动蝶阀控制箱开阀、关阀控制独立，并可通过电动蝶阀控制箱内就地转换开关“SA2”实现远程/就地控制转换。但是开阀、关阀动作只通过中间继电器KA3实现，开阀电路OLS与KA3常开主触点相连，关阀电路CLS与KA3常闭主触点相连。因此开阀、关阀在主回路同样具备互锁功能，满足独立绕组双向电机受电要求。且BAS系统、FAS系统控制级别平行，都可同时操作电动蝶阀控制动作，在紧急状况下，只需将BAS、FAS系统无源接点断开，可将电动蝶阀关闭。因此从控制原理图3和4中，得到电动蝶阀控制箱与BAS系统、FAS系统主要关系如下：1、电动蝶阀与BAS系统的接口状态信号3个：开到位状态、关到位状态、本地/远程状态；控制箱提供无源接点。控制信号1个：开/关阀控制BAS系统提供220V无源接点。2、电动蝶阀控制箱与FAS系统的接口状态信号2个：开到位状态、关到位状态；控制箱提供无源接点。控制信号1个：开/关阀控制：FAS系统提供24V直流有源接点，使控制箱内DC24V中间继电器KA4受电，达到控制KA4常开主触点KA4开或关动作，实现FAS系统远程控制功能。四、总结本文重点介绍了给排水电动蝶阀控制箱双线双点控制和双线单点控制方案，在对比分析中发现方案2设计更简单，适用性更好，更符合深圳地铁2号线给排水电动蝶阀现场控制要求，因此推荐方案二在深圳地铁2号线中使用，本文通过对2种控制原理方式分析、描述，并得出结论，希望对同类工程有所参考。参考文献：[1]GB50157-2003，地铁设计规范[S].北京：中国计划出版社，2003．[2]JGJT16-2008，民用建筑电气设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.[3]GB50490-2009，城市轨道交通技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社,2009.[4]GB50054-1995,低压配电设计规范[S].北京：机械工业部出版社，1995[5]10D303-2~3,国家建筑标准设计图集（常用电机控制电路图）[S].北京：中国计划出版社，2010．ShenzhentheundergroundwateranddrainelectricwatervalvecontrolofthecasesofdesignanalysesShenRuitian(DesignandResearchInstituteofmetro,ChinaRailwayEryuanEngineeringGroupCo.Ltd.Chengdu,610031)Abstract:ShenzhenUndergroundLine2Wateranddrainelectricwatervalvecontrolbytwolineofcontrolpointstotwolinesformacontrol，Changes,ShenzhenUndergroundLine2tomeettherequirementsanduse，thesametime,Controlwayismoresimple,applicabilitybetter.Thisarticlebythewayofcontrolthestudyinordertobehelpfultosome-likeresearchdirectionandprojects.Keywords:ShenzhenUndergroundLine2；Wateranddrainelectricwatervalvecontrolboxes；Doublelineofcontrolpoint；Twolinesformacontrol