طراحی و برآورد سیستم تامین برق اضطراری مبتنی بر دیزل ژنراتور برای ایستگاه های مترو با رویکرد پدافند غیرعامل (مطالعه موردی: خط دو مترو شیراز)

تداوم تامین انرژی الکتریکی برای سامانه های حیاتی ایستگاه های مترو از اهمیت راهبردی بسیار بالایی برخوردار است. قطع یا اختلال در تغذیه تجهیزات روشنایی، تهویه، مخابرات، سیگنالینگ، اعلام حریق، پمپ های آب و سیستم های کنترلی می تواند مستقیما بر ایمنی مسافران، قابلیت بهره برداری و کارکرد پناهگاهی ایستگاه تاثیر بگذارد. در شرایط تهدیدات نظامی و بحران های شهری، ایستگاه های مترو به دلیل قرارگیری در عمق زمین، پتانسیل بالایی برای استفاده به عنوان پناهگاه موقت دارند. تجربه جنگ اوکراین و برنامه های آماده سازی ۸۱ ایستگاه مترو تهران به عنوان پناهگاه، ضرورت تامین برق اضطراری مستقل از شبکه سراسری را بیش از پیش آشکار ساخته است. در این مقاله، طراحی و برآورد جامع سیستم تامین برق اضطراری مبتنی بر دیزل ژنراتور برای ایستگاه های منتخب خط دو مترو شیراز با رویکرد پدافند غیرعامل ارائه شده است. بر اساس استانداردهای بین المللی ISO ۸۵۲۸-۱۲:۲۰۲۲، NFPA ۱۱۰ و UL ۱۰۰۸ و با بهره گیری از تجارب عملی متروهای وین، باکو، هلسینکی و تایپه، توان مورد نیاز هر ایستگاه در بازه ۱۰۰ تا ۱۵۰ کیلووات برآورد گردیده است. سیستم پیشنهادی شامل دیزل ژنراتور با توان Emergency Standby Power، کلید انتقال خودکار (ATS) با قابلیت راه اندازی و تثبیت در کمتر از ۱۰ ثانیه، مخزن سوخت برای حداقل ۵ ساعت پشتیبانی و الزامات ایمنی اتاق ژنراتور مطابق NFPA ۱۱۰ است. علاوه بر محاسبات توان و مصرف سوخت، یک مدل مطالعاتی ساده در محیط MATLAB/Simulink برای بررسی رفتار دینامیکی ولتاژ و فرکانس در فرآیند راه اندازی ژنراتور و انتقال بار ارائه شده است. نتایج نشان می دهد که الگوی پیشنهادی ضمن تامین نیازهای ایمنی و پدافندی، قابلیت تعمیم به سایر خطوط مترو شیراز را داراست و می تواند تاب آوری زیرساخت های حیاتی شهری را به طور معناداری افزایش دهد.

کلیدواژه ها:

دیزل ژنراتور اضطراری ، برق اضطراری مترو ، پدافند غیرعامل ، ATS ، ISO ۸۵۲۸ ، NFPA ۱۱۰ ، شبیه سازی دینامیکی ، خط دو مترو شیراز