1、引言

北京地鐵五號線南起豐臺宋家莊，經天壇，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，預計2006年底建成通車。

2、地鐵工程空調通風系統工藝要求概述

地鐵工程中地下車站及區間除車站出入口、風亭及地下線路兩端隧道洞口外，基本與大氣隔絕。通風空調系統的任務是對地下車站，區間隧道內溫度、濕度、風速、事故工況排煙等進行全面控制。車站兩端各設置新風井及排風井各一座，風井面積因通風量而異。

北京地鐵五號線工程空調通風系統制式采用閉式系統，開、閉式運行。空調通風系統由以下四部分組成:車站公共區空調通風/區間通風系統(大系統)、設備管理用房空調通風系統(小系統),空調水系統(水系統)、其他區間通風系統(中間風井，洞口空氣幕，即射流風機)。

隧道通風系統中車站的公共區夏季采用空調，其余季節通風換氣。車站公共區空調通風機與至車站的區間隧道風機合而為一，及車站空調通風兼容區間隧道風機功能。采用變頻控制，工況不同時，風量不同，達到節能運行。

地鐵運營正常工況時，通風空調設備排除余熱和余濕，為乘客在地鐵車站創造一個往返于地面至列車內的過渡性舒適環境。隧道通風機通過送，回風管對車站公共區空調通風。當區間夜間通風和區間隧道阻塞工況時，通過組合風閥轉換開關控制實現對區間的通風換氣。風機根據運行模式的要求進行正轉或反轉運行，已達到向車站和區間隧道送風和排風的目的。同時該風機兼送車站機區間火災事故風，通風空調設備向乘客和消防人員提供必要的新風量，形成一定迎面風速，誘導乘客安全撤離，并具有排煙功能。

3、地鐵隧道風機對變頻控制的要求

基于以上地鐵工程隧道通風系統工藝要求，對于采用變頻器控制隧道風機，有以下綜合功能要求。

3.1控制方式要求

由于風機需要由中央控制、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，以及不同的運轉方式。

其中中央控制室對全線風機變頻通風設備進行監控。在正常工況下，中控室顯示風機的工作狀態，在事故工況下，風機及其相應的風閥接受中央控制室的信號，通過變頻進行正轉/逆轉運行，以保證列車正常運行及乘客疏散;火災工況下，由中央控制室統一調度。

車站控制室確保在正常工況下，對車站及其所控區間風機作變頻控制及顯示，在事故工況下，風機及相應的變頻器能接受車站控制、中央控制室控制;火災工況下，由中央控制室統一調度。

就地控制是在風機變頻控制柜處進行操作，供機組安裝、調試、檢修時在現場使用。

根據控制方式的不同要求，變頻控制系統要求設有就地(手動)/遠程(自動)控制轉換開關，工頻/變頻運行控制轉換開關。就地控制時其他操作屏蔽。遠程自動控制通過bas(環控系統)，實現遠程啟停風機，同時可以反饋風機啟、停、正、逆轉運行狀態、故障信號、變頻運行控制轉換開關位置信號，反饋自動控制/就地轉換開關位置信號等。而在火災發生時，遠程控制要通過fas(火災控制系統)系統實現，可反饋風機運行狀態和故障信號、運行控制轉換位置信號，可遠程啟停風機，同時還能屏蔽bas系統運行操作。

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耐高溫軸流風機，區間風井隧道可逆轉軸流風機共計采用施耐德atv38hc13nx變頻器56臺，atv38hc15nx變頻器8臺，ats48c21q軟啟動器2臺。其中atv38hc13nx變頻器對應軸流風機電機功率為90kw，atv38hc15nx變頻器對應軸流風機電機功率為110kw，為可靠運行考慮計，要求變頻器按風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機水泵等變轉矩負載而開發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%,廣泛用于工業與民用建筑供熱，通風，供水，空調等各類應用場合。其主要特點如下:

(1)產品適用性強針對風機應用，atv38變頻器可以通過磁通優化，調節優化電動機效率，提高節能效果，根據速度調整電流限制，使用速度檢測自動捕捉旋轉負載，內置pid調節，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