Výstavba metra trasy V.A Dejvická – Motol: technologická část

• Foto

ENERGETICKÁ ZAŘÍZENÍ
Zařízení energetické soustavy metra, zajišťující dodávku a rozvod elektrické energie pro veškeré elektrické spotřebiče metra, lze rozdělit následujícím základním způsobem:

• elektrická vedení vysokého napětí (přívodní kabelové vedení 22 kV z rozvoden Pražské energetiky do vybraných elektrických stanic metra (Nemocnice Motol), distribuční kabelové vedení 22 kV), trakční vedení;
• elektrické stanice (trakční měnírny, distribuční transformovny, sdružené trakční měnírny a distribuční transformovny);
• elektrické vedení a napájení spotřebičů – vozidla metra, motorické, světelné a tepelné spotřebiče, sdělovací a zabezpečovací zařízení, dálkové ovládání, měření a regulace atd.

ELEKTRICKÁ VEDENÍ VYSOKÉHO NAPĚTÍ
Pro napájení trasy metra V.A je využívána PRE rozvodna Praha ZÁPAD, odkud kabely míří do stanice Nemocnice Motol. Dále jsou jednotlivé stanice metra mezi sebou propojeny kabelovým vedením 22 kV, která jsou zdvojena a provedena třemi jednožilovými kabely o průřezu 240 mm². Nacházejí se ve spodní části tunelů uložených v ochranných žlabech a jsou ukončeny v rozvaděči 22 kV ve dvou sekcích. Rozhodující silová kabelová vedení v rozvodech metra jsou duplicitní s ohledem na bezpečnost cestujících a plynulost provozu. Rovněž rozvodná zařízení vysokého a nízkého napětí jsou zdvojena do dvou sekcí, takže v případě poruchy v kabelových sítích nebo rozvodných zařízeních dochází k vypnutí porušených částí a k automatickému záskoku na úrovni vysokého nebo nízkého napětí z druhé záložní sekce. Hlavní zařízení jsou sledována a řízena z centrálního dispečinku MHD (CD).

ELEKTRICKÉ STANICE – MĚNÍRNY A DISTRIBUČNÍ TRANSFORMOVNY
Měnírnu a distribuční transformovnu (dále MDT) Nemocnice Motol tvoří technologické zařízení, které začíná v rozvaděči 22 kV AC a končí ve stejnosměrných trakčních rozvaděčích 825 V DC bloku trakce a v distribučních rozvaděčích metra, a to v motorovém rozvaděči 400 V AC, v rozvaděči bezvýpadkového napájení 400 V AC a ve stejnosměrném rozvaděči 220 V DC.

Z rozvaděče 22 kV AC jsou napájeny dva trakční transformátory 22/0,65 kV, 2 750 kVA pro trakci, dva distribuční transformátory 22/0,42 kV, 1 600 kVA pro motorové a světelné spotřebiče metra a dále jeden distribuční transformátor 22/0,42 kV, 1 600 kVA pro spotřebiče obchodní vybavenosti stanice.

Z trakčních transformátorů jsou napájeny dva trakční usměrňovače 825 V DC, 3 000 A, které napájejí přes rozvaděče trakce trakční soustavu metra. Rozvaděč napájení trakce +825 V DC obsahuje čtyři vývodní napáječe a jeden rezervní napáječ.

Z distribučních transformátorů metra je napájen motorový rozvaděč 400 V AC, ze kterého jsou napájeny podružné rozvaděče metra a další zařízení MDT. Napájení obchodní vybavenosti je ze samostatného třetího distribučního transformátoru přes rozvaděč pro obchodní vybavenost 400 V AC, kde rovněž končí technologie MDT. Tyto rozvaděče jsou kompenzovány samostatnými kondenzátorovými rozvaděči 400 V AC.

Pro napájení všech důležitých elektrických obvodů a spotřeb metra v případě ztráty dodávky elektrické energie jsou v MDT instalovány dvě akumulátorové baterie 220 V DC, které přes stejnosměrný rozvaděč 220 V DC zajišťují celkem po dobu cca 1 hodiny náhradní stejnosměrné napájení 220 V DC a dva zdroje UPS s bezvýpadkovým rozvaděčem 400 V AC, z nichž každý zajišťuje z akubaterie po dobu cca 1 hodiny při odběru do výkonu 20 kVA náhradní střídavé napájení 230/400 V AC. Součástí MDT jsou rovněž kabelové spoje mezi technologií MDT a vnitřní uzemňovací soustavou, která je připojena na vnější uzemnění metra.

Měnírnu a distribuční transformovnu (dále MDT) Petřiny tvoří technologické zařízení, které začíná v rozvaděči 22 kV AC a končí ve stejnosměrných trakčních rozvaděčích 825 V DC bloku trakce a v distribučních rozvaděčích metra, a to v motorovém rozvaděči 400 V AC, v rozvaděči bezvýpadkového napájení 400 V AC a ve stejnosměrném rozvaděči 220 V DC.

Z rozvaděče 22 kV AC jsou napájeny tři trakční transformátory 22/0,65 kV, 2 750 kVA pro trakci a dva distribuční transformátory 22/0,42 kV, 1 600 kVA pro motorové a světelné spotřebiče metra.

Měnírnu a distribuční transformovnu (dále MDT) Nádraží Veleslavín a Bořislavka tvoří technologické zařízení, které začíná v rozvaděči 22 kV AC a končí ve stejnosměrných trakčních rozvaděčích 825 V DC bloku trakce a v distribučních rozvaděčích metra, a to v motorovém rozvaděči 400 V AC, v rozvaděči bezvýpadkového napájení 400 V AC a ve stejnosměrném rozvaděči 220 V DC.

Z rozvaděče 22 kV AC jsou napájeny dva trakční transformátory 22/0,65 kV, 2 750 kVA pro trakci, dva distribuční transformátory 22/0,42 kV, 1 600 kVA pro motorové a světelné spotřebiče metra a dále jeden distribuční transformátor 22/0,42 kV, 1 600 kVA pro spotřebiče obchodní vybavenosti stanice.

Měnírnu a distribuční transformovnu (dále MDT) Kanadská tvoří technologické zařízení, které začíná v rozvaděči 22 kV AC a končí ve stejnosměrných trakčních rozvaděčích 825 V DC bloku trakce a v distribučních rozvaděčích metra, a to v motorovém rozvaděči 400 V AC, v rozvaděči bezvýpadkového napájení 400 V AC a ve stejnosměrném rozvaděči 220 V DC.

Z rozvaděče 22 kV AC jsou napájeny tři trakční transformátory 22/0,65 kV, 2 750 kVA pro trakci a dva distribuční transformátory 22/0,42 kV, 400 kVA pro motorové a světelné spotřebiče metra.

ELEKTRICKÉ VEDENÍ A NAPÁJENÍ SPOTŘEBIČŮ
Elektrická energie 230/400 V je z elektrických stanic rozvedena do jednotlivých podružných rozvaděčů umístěných v samostatných rozvodnách (místnosti rozvaděčů, rozvodny osvětlení pro nástupiště, vestibuly, tunely atd.) nebo přímo v místě spotřeby (strojovny vzduchotechniky a hlavního větrání, strojovny výtahů a eskalátorů, čerpací stanice, sdělovací a reléové místnosti atd.). Podružné rozvaděče jsou různého typu a provedení v závislosti na připojených spotřebičích, požadované kvalitě a druhu dodávky elektrické energie. Důležitá zařízení jsou připojena přímo do hlavního rozvaděče v elektrické stanici. Celková délka kabelů nízkého napětí je řádově stovky tisíc metrů, proto jsou pro tento účel ve stanicích v hlavních kabelových trasách vybudovány zvláštní kabelové kanály, prostory a šachty, kterými jsou současně vedeny i kabely vysokého napětí – trakce a 22 kV.

Pro veškeré kabelové rozvody se používají pouze kabely, jejichž izolace nevyděluje při hoření jedovaté halogenové plyny a zároveň brání šíření plamene (norma ČSN IEC 60332.3, provedení R) nebo pro důležitá zařízení kabely, které navíc vydrží při požáru 90 minut plně funkční (norma ČSN IEC 60331, provedení V). V tomto smyslu se provádějí i ostatní prvky kabelových rozvodů včetně kabelových konstrukcí. Zde je požadavek na dobu funkčnosti rovněž 90 min.

ASDŘ – automatizovaný systém dálkového řízení
Zařízení ASDŘ se zabývá technickým vybavením pro řízení provozu metra. ASDŘ Pražského metra je rozděleno do čtyř systémů s vlastním dispečinkem:

• systému dopravního (vlakového) s vlakovým a sdělovacím dispečinkem
• systému energetického s energetickým dispečinkem
• systému technologického s dispečinkem technologickým
• systému osvětlení s dispečinkem osvětlení

Každý systém je rozdělen na část řídící, ta je umístěna v příslušném dispečinku v objektu CD, a na část přenosovou, která je umístěna jak v dispečinku, tak v jednotlivých stanicích metra. Všechny systémy jsou vybaveny počítači, které slouží pro sběr dat a jejich vyhodnocení, zařízením pro dálkový přenos dat v obou směrech mezi stanicemi trasy a příslušným dispečinkem, indikačním tablem a nezbytnými ovládacími a indikačními přístroji.

ASDŘ Dopravní systém
S vlakovým dispečinkem sleduje a řídí vlastní provoz vlaků metra. Trasa je řízena z již vybudovaného řídícího pracoviště ve vlakovém dispečinku v CD. V řídícím pracovišti jsou informace zpracovávány, vyhodnoceny a zobrazeny na dispečerských monitorech.

Z vlakového dispečinku se dálkově ovládají a zpětně signalizují stavy a poruchy zabezpečovacího zařízení metra, především se signalizuje obsazení kolejových obvodů, a tím i poloha všech vlaků na trati. Dále jsou ze systému vlakového dispečinku ovládána sdělovací zařízení (rozhlasové zařízení, kamery PTV) a další podpůrné systémy (Informační systém, informace o konečné vlaku).

Stanice metra jsou vybaveny podružnými ústřednami (PEP) pro komunikaci mezi dopravním dispečinkem a zabezpečovacím zařízením. Podružné stanice zajišťují přenos informací do centrálního dispečinku a v opačném směru zároveň také zajišťují zabezpečené dálkové „povelování“. Přenosová cesta do centrálního dispečinku je zajišťována optickým kabelem v rámci sdělovacího zařízení.

Dopravní systém zahrnuje ještě sdělovací dispečink a náhradní pracoviště vlakového dispečinku.

Sdělovací dispečink
Zajišťuje kontrolní a diagnostickou funkci pro systém vlakový. Jeho povinností je monitorovat stav zabezpečovacího a sdělovacího zařízení a organizovat jeho údržbu a opravy. Vybrané informace jsou ukládány do archivu ASDŘ‑D a protokolovány na tiskárnách v dispečinku vlakovém, sdělovacím a na pracovišti přepravní kontroly.

ASDŘ Energetický systém
Řeší dálkové ovládání a signalizaci energetického systému metra z centrálního řídícího pracoviště v energetickém dispečinku metra v budově CD. Odtud se dálkově ovládají a zpětně signalizují stavy trakčních měníren a distribučních transformoven metra, umístěných v jednotlivých stanicích. Energetický dispečink kontroluje a řídí zásobování trasy elektrickou energií, dálkově ovládá měnírny a distribuční transformovny včetně rozvodu 22 kV. Druhé dispečerské pracoviště je vytvořeno v měnírně v každé stanici metra. Celý energetický systém je tvořen zařízením GE FANUC. Množství elektrické energie odebírané ze sítě STE je dálkově měřeno z rozvodny PRE na vyhodnocovacím pracovišti v budově PRE a na pracovišti hlavního energetika JDCM v depu Hostivař a předáváno do dispečinku na CD. Tyto údaje slouží k plánování a kontrole sjednaných odběrů mezi JDCM a STE.

ASDŘ Systém osvětlení je doplňkem energetického systému. Pomocí něho je ovládáno osvětlení ve stanicích metra. Pomocí tohoto systému je ovládání a signalizace osvětlení veřejných prostor a traťových tunelů soustředěno na ovládací monitor PLC v rámci stanice a na dispečerském pracovišti v CD. Tento systém je součástí osvětlení stanice metra.

ASDŘ Technologický systém
Slouží pro řízení a signalizaci stavu a poruch strojního a vzduchotechnického zařízení metra (eskalátory, vzduchotechnika, čerpací stanice, atd.). Použité přenosové zařízení SAIA, sloužící pro realizaci místních automatických funkcí strojních a vzduchotechnických zařízení, je připojeno na silové rozvaděče. Pro úsporu kabeláže je toto zařízení rozděleno do několika podstanic umístěných v blízkosti technologických uzlů.

Přenosové zařízení dále umožňuje přenos povelů, signálů a měření mezi jednotlivými stanicemi metra a CD. Trasa je řízena z řídícího pracoviště technického dispečinku metra v budově CD. Stav vybraného technologického zařízení je přenášen do dispečinku v ZPC‑1 Klárov.

Vzduchotechnická zařízení
Vzduchotechniku na metru tvoří tři samostatné soubory: hlavní větrání, větrání EGB a staniční vzduchotechnika.

Účelem hlavního větrání tunelů a stanic metra je odvést tepelnou zátěž vznikající při provozu vlaků, technologických zařízení nebo od cestujících a zajistit požadované větrání stanice včetně provozních prostor dle stanovených hygienických limitů.

Ovládání ventilátorů je v závislosti na teplotě vzduchu na nástupištích stanic t_min = +5 °C, t_max = +30 °C.

V případě požáru v metru slouží ventilátory hlavního větrání k odvodu tepla a kouře z prostoru tunelů a stanic a k zabezpečení úniku cestujících.

Strojovny hlavního větrání jsou osazeny axiálními přetlakovými ventilátory APWR 1760, s teplotní odolností 250 ºC po dobu 90 min. Před a za ventilátory jsou osazeny tlumící stěny tak, aby byl zaručen útlum hluku dle hygienických norem.

Větrání EGB řeší větrání provozních místností – akumulátoroven, rozvoden vn i nn, transformoven v jednotlivých stanicích.

Staniční VZT řeší větrání služebních a veřejných prostor v jednotlivých stanicích.

Výměny vzduchu jsou navrženy dle typu větraných prostor, tepelných zátěží a druhu škodlivin v místnostech v souladu s požadavky hygienických směrnic.

Vzduch je většinou nasáván z traťového tunelu, ve vzduchotechnické jednotce filtrován, případně dohříván, a poté rozveden potrubím do jednotlivých prostor. Odvod vzduchu je buď do traťového tunelu, nebo např. u větrání AKU odveden na povrch.

Pro chlazení jsou použity Split jednotky a systém VRV (soustava klimatizačních jednotek umožňující chlazení i topení), který je schopen přečerpávat teplo mezi jednotlivými místnostmi podle okamžité potřeby chlazení nebo vytápění.

Veškerá VZT zařízení musí být od stavební konstrukce elektroizolačně oddělena na 5 kΩ s ohledem na vznik bludných proudů.

SLABOPROUDÁ ZAŘÍZENÍ
Obecně je možno rozdělit slaboproudá zařízení na instalované systémy:

• Bezpečnostní systémy pro včasné varování a ochranu osob a majetku při nenadálých událostech, např. při požáru (EPS, ER)
• Systémy sloužící k zabezpečení prostor metra proti vniknutí nepovolaných osob a k monitorování prostor metra (EZS, PTV)
• Systémy sloužící pro odbavení a informaci cestujícím ohledně přepravy (AOC, JČ, IKV, SIL)
• Systémy pro zabezpečení komunikace obsluhy a pracovníků metra (TS, DS, Telefonní zařízení, VKV, Sdělovací kabely)

Všechny výše uvedené systémy jsou propojeny mezistaničními optickými a metalickými kabely, které propojují sdělovací místnosti jednotlivých stanic s centrálním dispečinkem (CD) na stanici I.P.Pavlova. Slouží pro přenos dat, informací a řízení provozu jak vlastních sdělovacích zařízení tak i ostatních provozních souborů (zabezpečení jízdní cesty, ovládání návazných zařízení a dalších systémů metra).

Systém EPS – Elektrická požární signalizace slouží k signalizaci požárů v prostorách metra. Požár je indikován prostřednictvím požárních hlásičů přes kruhové linky do ústředny, která vyhlásí požár prostřednictvím sirén, zároveň vyšle povely pro ovládání návazných zařízení (ovládání vzduchotechniky, spouštění varovného hlášení evakuačního rozhlasu, atd.) Signál je rovněž přenesen na CD pro vyhodnocení situace a řízení dalšího postupu.

Systém ER – Evakuační rozhlas slouží primárně pro vyhlašování různých zpráv a pokynů cestujícím i zaměstnancům metra ohledně dopravy, bezpečnosti a změn v dopravě. Systém ER je dále určen pro automatické vyhlašování nenadálých událostí (např. požáru), přičemž musí být zachována jeho funkčnost i v průběhu těchto událostí.

Systém EZS – Elektrická zabezpečovací signalizace indikuje neoprávněný vstup osob do prostor metra, včetně zabezpečení únikových východů, poklopů a větracích šachet. Součástí tohoto systému je i přístupový systém pro vstup oprávněných osob do vyhrazených prostor prostřednictvím kartových čteček a elektromechanických zámků ve dveřích.

Systém PTV – Průmyslová televize je provozně dispečerský systém sloužící k monitorování nejdůležitějších prostor metra v reálném čase včetně ukládání obrazového záznamu všech instalovaných kamer s možností zpětného vyhledávání uloženého záznamu. Zařízení průmyslové televize umožňuje přepravnímu manipulantovi mít okamžitý přehled u nejdůležitějších míst stanice (nástupiště, vestibuly, eskalátory a výtahy). Nově je použita moderní IP kamerová technologie.

Systém AOC – Automatické odbavování cestujících obsahuje zařízení pro počítání cestujících, označovače jízdenek, prodejní automaty jízdenek, akustické majáčky pro nevidomé, zařízení pro informaci strojvedoucího o nástupu nevidomého do vlaku metra a informační panely.

Systém JČ – Jednotný čas slouží pro informaci o času pro cestující, zaměstnance a strojvedoucího.

Systém IKV – Informace o konečné vlaku slouží k informování cestujících o nestandardním režimu přepravy (např. změna obvyklé koncové stanice, souprava bez přepravy apod.). Jde o automatický systém s možností dálkového i místního ovládání, primárně ovládaný ze systému ASDŘ‑D (Automatizovaný systém dálkového řízení dopravy).

Systém SIL – Světelná informační linie je umístěna přibližně 60 centimetrů od hrany nástupiště a slouží pro vizuální informaci cestujícím o příjezdu a odjezdu vlaku do stanice. Systém je ovládán automaticky dle stavu kolejových obvodů, případě ručně z místnosti přepravního manipulanta.

Systém VKV – Systém zajišťuje bezdrátové spojení vlakového dispečera s jedoucími vlaky po celé trase metra a pokrytí stanic radiovým signálem pro potřeby záchranného bezpečnostního systému hlavního města Prahy a policie ČR.

Systém TS – Technologická síť slouží pro interní komunikaci jednotlivých instalovaných slaboproudých systémů mezi stanicemi a CD. Základem sítě jsou vysokokapacitní páteřní switche CISCO s okruhovaným připojením rychlostí 10Gb/s na Centrální dispečink. Síť využívají především systémy PTV, EZS, EPS a dispečerské spoje.

Systém DS – Datová síť slouží pro místní potřeby intranetové komunikace uvnitř systému metra. Na tuto síť jsou rovněž připojeny vstupní informační panely, předprodeje jízdenek, validátory a pult přepravního manipulanta.

Systém Telefonní zařízení – na každé stanici jsou instalovány dvě telefonní ústředny, přičemž jedna slouží pro služební telefonní síť a druhá pro dispečerské spoje, a to jak pro nouzové spoje (hlásky) tak i pro přímé telefonní spoje.

Po výčtu veškerých technických informací pro vás máme jednu zajímavost, které lze jen těžko uvěřit. Délka položených kabelů všech systémů při výstavbě této části metra V.A je 750 kilometrů.

Construction of the metro line V.A Dejvická – Motol: Technological Part
Construction of the metro V.A extension interlocks with the existing line A from Dejvická station, then through Bořislavka, station Veleslavín and Petřiny stations to Nemocnice Motol Station. Object Kanadská is constructed between Dejvická and Bořislavka stations, where technological devices necessary for operation of the new metro line are placed. This object is not meant for passengers. New line is 6.12 km long with wye in Petřiny Station and with four new stations. The technological part may be briefly divided into three technological units dependent on each other. They are namely: energy devices, ventilation devices and communication devices.

Autor

• Skanska a.s.