1、引言
北京地鐵五號線南起豐臺宋家莊，經(jīng)天壇，崇文門，東單，北至昌平太平莊北站。線路全長約27公里，其中地下線約17公里。全線共設(shè)有22個車站，其中16座地下站，6座地上站，一個車輛段、一個停車場、一個指揮中心，預(yù)計2006年底建成通車。
2、地鐵工程空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)工藝要求概述
地鐵工程中地下車站及區(qū)間除車站出入口、風(fēng)亭及地下線路兩端隧道洞口外，基本與大氣隔絕。通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的任務(wù)是對地下車站，區(qū)間隧道內(nèi)溫度、濕度、風(fēng)速、事故工況排煙等進行全面控制。車站兩端各設(shè)置新風(fēng)井及排風(fēng)井各一座，風(fēng)井面積因通風(fēng)量而異。
北京地鐵五號線工程空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)制式采用閉式系統(tǒng)，開、閉式運行。空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)由以下四部分組成:車站公共區(qū)空調(diào)通風(fēng)/區(qū)間通風(fēng)系統(tǒng)(大系統(tǒng))、設(shè)備管理用房空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)(小系統(tǒng)),空調(diào)水系統(tǒng)(水系統(tǒng))、其他區(qū)間通風(fēng)系統(tǒng)(中間風(fēng)井，洞口空氣幕，即射流風(fēng)機)。
隧道通風(fēng)系統(tǒng)中車站的公共區(qū)夏季采用空調(diào)，其余季節(jié)通風(fēng)換氣。車站公共區(qū)空調(diào)通風(fēng)機與至車站的區(qū)間隧道風(fēng)機合而為一，及車站空調(diào)通風(fēng)兼容區(qū)間隧道風(fēng)機功能。采用變頻控制，工況不同時，風(fēng)量不同，達到節(jié)能運行。
地鐵運營正常工況時，通風(fēng)空調(diào)設(shè)備排除余熱和余濕，為乘客在地鐵車站創(chuàng)造一個往返于地面至列車內(nèi)的過渡性舒適環(huán)境。隧道通風(fēng)機通過送，回風(fēng)管對車站公共區(qū)空調(diào)通風(fēng)。當區(qū)間夜間通風(fēng)和區(qū)間隧道阻塞工況時，通過組合風(fēng)閥轉(zhuǎn)換開關(guān)控制實現(xiàn)對區(qū)間的通風(fēng)換氣。風(fēng)機根據(jù)運行模式的要求進行正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)運行，已達到向車站和區(qū)間隧道送風(fēng)和排風(fēng)的目的。同時該風(fēng)機兼送車站機區(qū)間火災(zāi)事故風(fēng)，通風(fēng)空調(diào)設(shè)備向乘客和消防人員提供必要的新風(fēng)量，形成一定迎面風(fēng)速，誘導(dǎo)乘客安全撤離，并具有排煙功能。
3、地鐵隧道風(fēng)機對變頻控制的要求
基于以上地鐵工程隧道通風(fēng)系統(tǒng)工藝要求，對于采用變頻器控制隧道風(fēng)機，有以下綜合功能要求。
3.1控制方式要求
由于風(fēng)機需要由中央控制、車站控制、就地控制三級組成，所以變頻器的受控要考慮三地的命令，以及不同的運轉(zhuǎn)方式。
其中中央控制室對全線風(fēng)機變頻通風(fēng)設(shè)備進行監(jiān)控。在正常工況下，中控室顯示風(fēng)機的工作狀態(tài)，在事故工況下，風(fēng)機及其相應(yīng)的風(fēng)閥接受中央控制室的信號，通過變頻進行正轉(zhuǎn)/逆轉(zhuǎn)運行，以保證列車正常運行及乘客疏散;火災(zāi)工況下，由中央控制室統(tǒng)一調(diào)度。
車站控制室確保在正常工況下，對車站及其所控區(qū)間風(fēng)機作變頻控制及顯示，在事故工況下，風(fēng)機及相應(yīng)的變頻器能接受車站控制、中央控制室控制;火災(zāi)工況下，由中央控制室統(tǒng)一調(diào)度。
就地控制是在風(fēng)機變頻控制柜處進行操作，供機組安裝、調(diào)試、檢修時在現(xiàn)場使用。
根據(jù)控制方式的不同要求，變頻控制系統(tǒng)要求設(shè)有就地(手動)/遠程(自動)控制轉(zhuǎn)換開關(guān)，工頻/變頻運行控制轉(zhuǎn)換開關(guān)。就地控制時其他操作屏蔽。遠程自動控制通過bas(環(huán)控系統(tǒng))，實現(xiàn)遠程啟停風(fēng)機，同時可以反饋風(fēng)機啟、停、正、逆轉(zhuǎn)運行狀態(tài)、故障信號、變頻運行控制轉(zhuǎn)換開關(guān)位置信號，反饋自動控制/就地轉(zhuǎn)換開關(guān)位置信號等。而在火災(zāi)發(fā)生時，遠程控制要通過fas(火災(zāi)控制系統(tǒng))系統(tǒng)實現(xiàn)，可反饋風(fēng)機運行狀態(tài)和故障信號、運行控制轉(zhuǎn)換位置信號，可遠程啟停風(fēng)機，同時還能屏蔽bas系統(tǒng)運行操作。
3.2變頻器的性能及要求
北京地鐵五號線工程項目車站可逆轉(zhuǎn)耐高溫軸流風(fēng)機，區(qū)間風(fēng)井隧道可逆轉(zhuǎn)軸流風(fēng)機共計采用施耐德atv38hc13nx變頻器56臺，atv38hc15nx變頻器8臺，ats48c21q軟啟動器2臺。其中atv38hc13nx變頻器對應(yīng)軸流風(fēng)機電機功率為90kw，atv38hc15nx變頻器對應(yīng)軸流風(fēng)機電機功率為110kw，為可靠運行考慮計，要求變頻器按風(fēng)機的負載功率均加大一檔選擇。
atv38變頻器是施耐德電氣公司針對風(fēng)機水泵等變轉(zhuǎn)矩負載而開發(fā)的一款用于三相異步電動機的變頻器，功率范圍從0.75kw到315kw,電壓范圍:380v~10%至460v+10%,廣泛用于工業(yè)與民用建筑供熱，通風(fēng)，供水，空調(diào)等各類應(yīng)用場合。其主要特點如下:
(1)產(chǎn)品適用性強針對風(fēng)機應(yīng)用，atv38變頻器可以通過磁通優(yōu)化，調(diào)節(jié)優(yōu)化電動機效率，提高節(jié)能效果，根據(jù)速度調(diào)整電流限制，使用速度檢測自動捕捉旋轉(zhuǎn)負載，內(nèi)置pid調(diào)節(jié)，自動降低電機噪音等。
(2)集成性好
atv38系列變頻器具有4個邏輯輸入，2個繼電器輸出，2個模擬輸入和1個模擬輸出，另可通過i/o擴展卡滿足增加要求，標準配置一個符合modbus協(xié)議的rs-485多點串口連接。因此可以滿足多方控制及多種控制要求。
(3)保護功能齊全
