地铁新建线路弱电机房布线方式研究
摘要：文章通过分析南京地铁既有线路弱电机房存在的问题，提出了弱电机房上走线的解决方案，并对南京地铁上走线桥架的设计方案以及与其他专业之间的接口进行阐述，并提出了一些标准化的建议。
轨道交通设备机房布线方式需前期做好规划，布线方式是否合理会影响到线缆本身的信号串扰及干扰等问题。目前设备机房布线系统主流走线方式有上走线和下走线两大类。上走线是指线缆敷设在机柜上方的桥架或线槽上，下走线是指线缆敷设在防静电地板下的线槽内或直接敷设在地面上。
南京轨道交通线网共规划25条线路，总里程915.6公里，目前南京地铁已运营10条线路，运营里程378公里。
南京地铁目前在建9条线路，前期研究3条线。南京地铁已运营的10条线路弱电机房多采用传统的下走线方式，其中宁溧城际通信机房做了上走线的试点，取得了良好的使用效果。
一、南京地铁弱电机房现状及布线方式优缺点
南京地铁建已运营线路中，弱电机房面临以下问题：
(1)设备机房空间小、部分设备机房形状不规则，布局紧凑、空间利用率低，环境洁净度低。
(2)雨季设备机房进水情况严重，存在线缆泡水等情况。
(3)设备机房线缆敷设在防静电地板下，经过多次施工、维修，踩踏，地板基本上会出现松动、偏移和破损。
(4)各类线槽、线缆均敷设在防静电地板下，容易混乱，运营一段时间后新增线缆容易造成布局混乱拥挤。
(5)线缆隐藏在地板下，线缆敷设的美观度不容易被察觉，容易使管理人员忽视对地板下线缆的管理。
上述问题已对轨道交通弱电系统的建设、运营、维护等造成了一定程度的影响，制约了其运营、服务能力，所以优化机房内布线方式、调整线槽和桥架的布置方式显得尤为重要。
通过参阅技术文件，调研国内其他线路弱电机房的建设情况、借鉴国内相关行业通信机房和信息化机房的建设经验，发现上走线方式具有以下优点：
(1)强、弱电线缆可布置在相互独立的线槽/桥架中布线，做到完全隔离。
(2)根据上走线桥架的不同功能可喷涂不同的颜色，便于后期识别和管理，如图1所示。
(3)上走线桥架可进行分层设计，在原有桥架容量不够时可加层安装，方便了以后系统的扩容与更新。
(4)上走线采用防静电地砖，可避免房间水灾影响。
(5)后期维护和扩容不需反复拆卸地板，减少了施工量，降低了人工及地板损耗成本。
(6)上走线布线方式可以让机房布线更加合理，从而提高机房的使用性能和美观性，如图2所示。
二、上走线桥架的使用范围
鉴于弱电机房上走线具有以上优点，2019年5月31日，在南京地铁总经理会议上对南京地铁新建线路弱电机房上走线方案进行讨论，并形成相关会议纪要。决定在南京地铁“十三五”新建线路(3号线三期、4号线二期、6号线、9号线一期、10号线二期、11号线、宁句城际)弱电机房中采用上走线布线工艺，其中弱电系统包括通信、信号、综合监控、自动售检票系统。
图 1 上海9号线三期弱电设备室上走 线图
三、上走线桥架方案设计
目前上走线方式主要有线槽式、梯架式、线槽和梯架结合方式，通过对这3种上走线方式的优缺点分析，并结合南京地铁的运营习惯，南京地铁弱电机房上走线方式采用线槽式。
3.1上走线桥架层数及线缆排布
弱电机房采用上走线方式时，可采用双层或3层桥架进行线缆的分层分隔(一般情况双层即可，若线缆较多可采用3层桥架),上走线桥架可遵循以下原则：
(1)上层桥架：敷设各子系统的电源线缆，包括系统电源线和各类终端的电源线，区间设备电源线。
(2)下层桥架：敷设进出机房的各类线缆，如干线光缆、干线铜缆、数据线缆、射频电缆等。
若机房内数据线缆较多，下层桥架内无法满足安装需求，可根据现场实际情况合理采用下述安装方式：
(1)若上层桥架宽度足够，可采用分仓的方式分别敷设干线光缆、干线铜缆及各系统的电源线。
(2)上走线采用3层桥架：最上层可敷设各类电源线，中间层敷设进出机房的粗缆、硬缆，最下层敷设进出机房的细缆、软缆以及机柜之间的光纤、电缆等。
3.2上走线线槽尺寸
上走线桥架的线槽尺寸应根据机柜深度、敷设的线缆数量统一考虑。以通信专业为例，上层设置1个宽300mm、高150mm线槽，下层设置2个宽300mm、高150mm线槽，两层桥架之间间隔200mm。若部分系统线缆较少，可适当减少线槽宽度，采用数据线槽和电源线槽并排单层布置。
3.3桥架材质、工艺要求
上走线线槽采用组合拼装式结构，
由桥架底板、侧板、支撑件、各类塑料弯头件及安装附件等构成，其中走线弯头、机柜顶部等部外应做防水处理，增加防水功能。
线槽底板、侧板和支撑件采用优质钢板材料，多重折弯工艺处理，达到强度好、刚性高的要求。线槽表面可采用静电喷塑工艺或者电镀锌工艺(需要接地的场合),线槽厚度不小于2mm。进出线弯头、接口等配件可采用高强度阻燃塑料，所有材料均应符合相关规范要求。
3.4桥架颜色
桥架及各种弯通的颜色，可根据使用环境及承载线缆性质的不同进行喷涂，建议数据槽(光纤光缆、数据线缆)为黄色，电源槽(电力电缆)为红色。
3.5上走线桥架安装方式
上走线桥架应根据现场条件支持多种安装方式，包括设备机柜顶安装、墙面安装、地面安装等。条件允许优先选用机柜顶安装方式，无机柜支撑的空间应采用吊装或墙面安装方式。上走线桥架安装在距离机柜上方50~100mm处，所有经走道线槽进入设备房的上走线桥架须在设备房间里进行爬坡设计，并在上走线线槽顶部采取打孔的方式防止渗漏水上走线线槽进入机柜。在主桥架的上预留1层的副桥架空间，便于后期设备增加、扩容之需。
四、上走线与各专业之间的接口4.1弱电机房地面的处理
弱电机房采用上走线方式时，地面不设置架空防静电地板，采取整体效果更好的防静电瓷砖进行处理。
4.2弱电机房顶面的处理
弱电机房上走线方式时取消机房吊顶，既方便上走线桥架的布置也使得整个设备房空间感较好。
4.3对建筑布局的要求
为方便弱电机房布线需要并减少车站设备区走廊的管线压力，需对传统的建筑布局进行局部调整：
(1)上下行区间电缆引入间与至站台的弱电井尽量在同一轴线，方便区间缆线直接进入弱电设备房，避免区间缆线沿走廊通过(区间缆线仅纵向穿越走廊)。弱电井的宽度应满足桥架线槽的宽度要求(宽度原则上>1200mm),弱电井内不设结构柱。
(2)设备房尽量布置在同一侧，方便弱电各系统间走线，避免大量线槽沿走廊通过。
(3)通信设备房和信号设备房布置在区间电缆引入间两侧，方便区间电缆的走线。
(4)在两个电缆引入间之间可在垫层相应预埋数根G80钢管用于部分区间线缆走线，以减少走廊走线压力。
4.4与接地专业配合
动照专业为弱电专业机房设置接地装置。采用上走线方式，可将接地铜排安装在桥架内部，机柜接地由接地线直接接入桥架中的铜排，桥架内接地铜排通过接地线与设备机房动照专业提供的接地端子排相连。这种新型接地方式具有布线方便、节省地线等优点。
4.5与机柜的配合
传统下走线方式，机柜进线孔开在机柜下方，而上走线方式，机柜进线孔需开在机柜的顶部。
机柜内部通风方式可采用侧通风和上通风2种方式，通常情况采取侧通风方式，在避开上部桥架的情况下也可采用上通风方式，可根据具体情况而定。
机柜底座的安装有以下2种方式：①预先在未装修地面安装机柜底座，然后敷设防静电地砖，固定机柜，机柜底座高度为10cm左右，并高出防静电地砖2~3cm。此方式优点在于对静电地砖的破坏较少，缺点在于安装后机柜移动灵活性较差。②机柜底座直接用锚栓固定在防静电地砖上，优点在于后期调节灵活性较强。
五、结语
弱电机房作为城市轨道交通弱电系统核心设备安装的场所，对整条线路的安全、稳定运行起着至关重要的作用。经过本文的研究，希望对南京地铁在建线路设计和施工提供理论支持，也为其他轨道交通工程建设提供经验借鉴。
作者简介：马亚洲(1986-),男，甘肃静宁人，中铁上海设计院集团有限公司工程师，研究方向：轨道交通通信。
参考文献
[1]裴晓强.通信设备机房综合布线系统的规范设计建设[J].光纤与电缆及其应用技术，2016(60):33-36.
