孫宇

摘要：隨著城市化進(jìn)程的加快，地鐵憑借其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和高科技的投入，在城市軌道交通發(fā)展中起著主導(dǎo)作用，其中動(dòng)力照明系統(tǒng)是地鐵車站建設(shè)的重要組成部分，與車站的安全、穩(wěn)定運(yùn)行息息相關(guān)。文章對(duì)地下車站動(dòng)力照明配電設(shè)計(jì)的一般做法進(jìn)行分析和總結(jié)，對(duì)后續(xù)地鐵工程的設(shè)計(jì)和施工具有一定的意義。

關(guān)鍵詞：地鐵車站；動(dòng)力照明；配電設(shè)施用房；配電控制；車站建設(shè) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：U231 文章編號(hào)：1009-2374（2017）05-0139-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.068

1 動(dòng)力照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容

車站的動(dòng)力照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)范圍主要包括從變電所配電變壓器后的低壓柜及變電所交直流盤饋出的電纜頭至車站的動(dòng)力、照明、通信、信號(hào)等用電設(shè)備。車站動(dòng)力照明系統(tǒng)采用380V三相五線制、220V單相三線制方式供電。系統(tǒng)范圍大致包括站臺(tái)層、站廳層和設(shè)備及管理用房的環(huán)控、排水、消防、電梯、自動(dòng)扶梯、自動(dòng)售檢票及通信、信號(hào)、站控室等系統(tǒng)動(dòng)力設(shè)備的供配電和車站環(huán)控室所供配電設(shè)備的電控控制。

2 負(fù)荷分級(jí)及配電要求

2.1 動(dòng)力負(fù)荷分級(jí)

2.1.1 一級(jí)負(fù)荷：火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備、消防水泵及消防水管電保溫設(shè)備、防排煙風(fēng)機(jī)及各類防火排煙閥、防火（卷簾）門、消防疏散用自動(dòng)扶梯、消防電梯、主排水泵、雨水泵、防淹門及火災(zāi)或其他災(zāi)害仍需使用的用電設(shè)備；通信系統(tǒng)設(shè)備、信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備、綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備、電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備、門禁系統(tǒng)設(shè)備、安防設(shè)施；自動(dòng)售檢票設(shè)備、站臺(tái)門設(shè)備、變電所操作電源、供暖區(qū)的鍋爐房等設(shè)備。

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備、專用通信系統(tǒng)設(shè)備、信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備、變電所操作電源為一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷。

2.1.2 二級(jí)負(fù)荷：乘客信息系統(tǒng)、變電所檢修電源、普通風(fēng)機(jī)、排污泵、電梯、非消防疏散用自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道等設(shè)備。

2.1.3 三級(jí)負(fù)荷：區(qū)間檢修設(shè)備、附屬房間電源插座、車站空調(diào)制冷及水系統(tǒng)設(shè)備、清潔設(shè)備、電熱設(shè)備、培訓(xùn)及模擬系統(tǒng)等設(shè)備。

2.2 照明負(fù)荷分級(jí)

2.2.1 一級(jí)負(fù)荷：應(yīng)急照明、地下站廳站臺(tái)等公共區(qū)照明、地下區(qū)間照明，地下車站及區(qū)間的應(yīng)急照明為一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷。

2.2.2 二級(jí)負(fù)荷：地上站廳站臺(tái)等公共區(qū)照明、附屬房間照明、變電所電纜夾層、站臺(tái)板下、電纜通道照明。

2.2.3 三級(jí)負(fù)荷：廣告照明。

2.3 配電要求

2.3.1 一級(jí)負(fù)荷：雙電源雙回線路供電，電源分別由降壓變電所的兩段低壓母線接引，在末端配電箱處自動(dòng)切換。一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，并嚴(yán)禁其他負(fù)荷接入。

2.3.2 二級(jí)負(fù)荷：宜雙電源單回線路專線供電，電源由降壓變電所的一段低壓母線接引。

2.3.3 三級(jí)負(fù)荷：?jiǎn)坞娫磫位鼐€路供電，電源由降壓變電所的一段低壓母線接引，當(dāng)系統(tǒng)中只有一個(gè)電源工作時(shí)可切除三級(jí)負(fù)荷。

3 動(dòng)力照明配電設(shè)施用房

3.1 降壓變電所

地鐵車站按負(fù)荷大小及分布情況設(shè)置1～2個(gè)降壓變電所，降壓變電所一般設(shè)在站臺(tái)層、車站的負(fù)荷中心處。

3.2 環(huán)控電控室

地下站通風(fēng)和空調(diào)設(shè)備較集中場(chǎng)所設(shè)置環(huán)控電控室，一般設(shè)置在站廳層兩端，各負(fù)責(zé)半個(gè)車站的環(huán)控負(fù)荷。為防止配電饋線敷設(shè)出現(xiàn)倒流現(xiàn)象，一般設(shè)置在本區(qū)域強(qiáng)電電纜豎井至環(huán)控機(jī)房的路徑中間。地面站和高架站通風(fēng)和空調(diào)設(shè)備較少時(shí)，不設(shè)環(huán)控電控室。

3.3 UPS裝置電源室

根據(jù)各弱電系統(tǒng)用電需求設(shè)集中UPS裝置電源室或分散UPS裝置電源室。UPS裝置電源室的位置接近系統(tǒng)設(shè)備區(qū)和控制室，并便于進(jìn)出線。

3.4 照明配電室

車站站廳、站臺(tái)兩端設(shè)置，共4處。一般緊靠公共區(qū)，減少照明回路的末端壓降。

3.5 強(qiáng)電電纜豎井

根據(jù)車站建筑結(jié)構(gòu)、照明和動(dòng)力用電負(fù)荷分布及電纜進(jìn)出線等確定強(qiáng)電電纜豎井位置和數(shù)量，電纜豎井的面積根據(jù)敷設(shè)電纜管線數(shù)量確定。一般緊靠變電所0.4kV開(kāi)關(guān)柜室，以縮短饋線敷設(shè)距離。

3.6 區(qū)間配電室

區(qū)間設(shè)置區(qū)間風(fēng)井或區(qū)間用電設(shè)備負(fù)荷較大時(shí)設(shè)置區(qū)間配電室為區(qū)間用電設(shè)備供電。

4 常用動(dòng)力照明配電方案

4.1 動(dòng)力配電方案

降壓變電所內(nèi)設(shè)置兩臺(tái)動(dòng)力變壓器，向整個(gè)車站和兩端各半個(gè)區(qū)間的所有動(dòng)力與照明用電設(shè)備供電。降壓變電所低壓側(cè)采用單母線斷路器分段。正常運(yùn)行時(shí)，低壓母線分段斷路器斷開(kāi)，兩路電源同時(shí)運(yùn)行，各帶全部負(fù)荷的50%。當(dāng)一路電源失電后，手動(dòng)或自動(dòng)切除三級(jí)負(fù)荷，母線分段斷路器閉合，由另外一臺(tái)變壓器供本所的一、二級(jí)負(fù)荷。自變壓器二次側(cè)至用電設(shè)備之間的低壓配電一般不超過(guò)三級(jí)。

負(fù)荷性質(zhì)重要或用電負(fù)荷容量較大的集中設(shè)備采用放射式配電，中小容量動(dòng)力設(shè)備宜采用樹(shù)干式配電，用電點(diǎn)集中且容量較小的次要用電設(shè)備可采用鏈?zhǔn)脚潆姟Ｏ兰捌渌罏?zāi)用電設(shè)備自變電所低壓柜出線起應(yīng)采用專用的供電回路。

4.1.1 通風(fēng)空調(diào)設(shè)備：車站左右兩端通風(fēng)空調(diào)設(shè)備集中處各設(shè)一座環(huán)控電控室，環(huán)控設(shè)備按負(fù)荷等級(jí)進(jìn)行配電。每座環(huán)控電控室設(shè)消防專用負(fù)荷母線和Ⅰ、Ⅱ級(jí)負(fù)荷母線以及Ⅲ級(jí)負(fù)荷母線。前兩種負(fù)荷母線均分別從變電所兩低壓母線段各接引一路電源，采用單母線不分段的接線型式，兩路電源通過(guò)自動(dòng)投切裝置以一主一備方式運(yùn)行。Ⅱ、Ⅲ級(jí)負(fù)荷母線電源由變電所一路電源供電，采用單母線不分段的接線型式。

TVF隧道風(fēng)機(jī)、組合式空調(diào)機(jī)組、大系統(tǒng)回排風(fēng)機(jī)、排熱風(fēng)機(jī)等需要變頻控制或軟啟動(dòng)的設(shè)備，分別采用設(shè)備自帶的控制柜，位于環(huán)控電控室內(nèi)，與環(huán)控柜并排布置。

冷水機(jī)組配套設(shè)備由環(huán)控電控室內(nèi)三級(jí)負(fù)荷母線供電。不同冷水機(jī)組由降壓變電所低壓柜不同母線提供一路電源至其自帶電控箱，同一套冷水機(jī)組及其配套設(shè)備電源從降壓變電所同一段低壓母線饋出。

通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)各類閥門由環(huán)控低壓室專用配電柜配電或就近的配電箱配電。

4.1.2 給排水設(shè)備：給排水設(shè)備根據(jù)負(fù)荷等級(jí)由降壓變電所低壓母線或低壓配電室配電。

4.1.3 弱電系統(tǒng)：綜合監(jiān)控系統(tǒng)（ISCS）、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)（AFC）、屏蔽門系統(tǒng)（PED）、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）、乘客信息系統(tǒng)（PIS）、門禁系統(tǒng)（ACS）、通信、信號(hào)、辦公自動(dòng)化設(shè)備等系統(tǒng)用電負(fù)荷采用集中UPS配電，其他弱電系統(tǒng)由各系統(tǒng)自行設(shè)置分散UPS。UPS電源由降壓變電所兩段低壓母線接引。

4.1.4 區(qū)間動(dòng)力設(shè)備：區(qū)間風(fēng)機(jī)、區(qū)間主排水泵、區(qū)間雨水泵為一級(jí)負(fù)荷，電源分別由降壓變電所的兩段低壓母線接引，一用一備在末端配電箱處自動(dòng)切換。

4.1.5 商業(yè)用電：商業(yè)用電自成體系，單獨(dú)計(jì)量。設(shè)置商業(yè)用電專用配電箱，由降壓變電所單電源配電。

4.1.6 維修及其他電源：在車站站廳站臺(tái)公共區(qū)、設(shè)備用房走廊、出入口通道等適當(dāng)位置設(shè)插座箱或插座，供維修及清掃機(jī)械等用電；在車站變電所、車站控制室、設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)維修電源箱；在管理及設(shè)備用房設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的辦公插座；區(qū)間內(nèi)每隔100m分上、下線各設(shè)一維修電源箱，車站相鄰兩半個(gè)區(qū)間的維修電源箱由本站降壓變電所或由區(qū)間降壓變電所單電源配電。所有插座配電回路均設(shè)漏電保護(hù)裝置。

4.2 照明配電方案

車站站廳、站臺(tái)兩端分別設(shè)置照明配電室，負(fù)責(zé)站廳、站臺(tái)、出入口、人行通道、風(fēng)道及設(shè)備附屬管理用房的照明配電及控制。各照明配電室內(nèi)分別設(shè)置一套EPS應(yīng)急照明系統(tǒng)。各照明配電室負(fù)責(zé)以車站站臺(tái)中心線為界，左右兩端及相鄰半個(gè)區(qū)間的照明負(fù)荷、應(yīng)急照明負(fù)荷。各負(fù)責(zé)車站左右兩端及相鄰半個(gè)區(qū)間的應(yīng)急照明負(fù)荷。

照明分為站廳站臺(tái)等公共區(qū)照明、應(yīng)急照明、廣告照明、出入口照明、附屬房間照明、疏散指示照明、安全電壓照明、區(qū)間工作照明和區(qū)間應(yīng)急照明。

4.2.1 站廳、站臺(tái)公共區(qū)照明電源分別由降壓變電所的兩段低壓母排引至同一區(qū)域照明配電室內(nèi)各類照明配電箱，每路電源各帶50%燈具，以交叉方式供電，并均勻布置。

4.2.2 車站應(yīng)急照明、區(qū)間應(yīng)急照明及疏散指示照明由車站EPS電源供電，供電時(shí)間≥1.5h。應(yīng)急電源配電回路具有由火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)集中強(qiáng)啟應(yīng)急照明的功能。

4.2.3 廣告照明設(shè)專用照明箱，由降壓變電所直接供電。

4.2.4 附屬房間照明設(shè)正常照明和備用照明。

4.2.5 變電所電纜夾層、站臺(tái)板下和高度小于1.8m的電纜通道設(shè)安全電壓照明，干燥場(chǎng)所為36V，潮濕場(chǎng)所為24V。

4.2.6 區(qū)間工作照明設(shè)專用照明箱，由降壓變電所直接供電。區(qū)間工作照明和應(yīng)急照明燈具按1∶1的比例間隔布置。

4.2.7 變電所設(shè)獨(dú)立的照明配電系統(tǒng)，正常照明電源取自變電所交流屏，應(yīng)急照明引自鄰近的EPS電

源柜。

5 常用配電控制方式

動(dòng)力設(shè)備的控制可采用就地控制和遠(yuǎn)方控制，可根據(jù)需要由BAS對(duì)各用電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)發(fā)生災(zāi)害時(shí)，防災(zāi)控制具有優(yōu)先權(quán)，由FAS系統(tǒng)發(fā)出控制指令，由BAS按火災(zāi)模式執(zhí)行。消防設(shè)備與非消防設(shè)備自變電所低壓柜出線起分開(kāi)供電，消防配電自成獨(dú)立系統(tǒng)，其配電電源應(yīng)在最末一級(jí)配電箱處切換。

（1）主要通風(fēng)空調(diào)設(shè)備采用智能馬達(dá)控制器進(jìn)行保護(hù)和控制，設(shè)現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制、環(huán)控電控室控制和綜合監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制（含車控室控制和OCC控制）；（2）車站污水泵、局部排水泵設(shè)液位自動(dòng)控制、現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制，區(qū)間及車站排水泵、廢水泵、車站露天出入口與敞開(kāi)風(fēng)亭排水泵、洞口的雨水泵設(shè)液位自動(dòng)控制、現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制和車控室遠(yuǎn)程強(qiáng)制啟動(dòng)。同一水池內(nèi)各水泵要求輪換運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間基本相等。水泵運(yùn)行狀態(tài)由綜合監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)視；（3）消防有關(guān)設(shè)備，如消火栓泵、排煙風(fēng)機(jī)、防火卷簾門、氣體滅火設(shè)備、防火閥等，設(shè)現(xiàn)場(chǎng)控制、FAS聯(lián)動(dòng)控制（含車控室控制和OCC控制）；（4）凡是消防專用設(shè)備，如消防泵、噴淋泵等由FAS系統(tǒng)控制，并增加IBP盤控制。

車站公共區(qū)照明、廣告照明、出入口照明及區(qū)間照明等設(shè)兩級(jí)控制，分別由車站綜合控制室和照明配電室集中控制；設(shè)備、管理等附屬用房的應(yīng)急照明采用雙控開(kāi)關(guān)控制，在火災(zāi)事故時(shí)，由防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)（FAS）強(qiáng)制接通應(yīng)急照明；車站公共區(qū)應(yīng)急照明和疏散照明均不設(shè)就地控制，疏散照明為常明燈，可兼作夜間列車停運(yùn)后的值班照明；設(shè)備管理用房的正常照明采用就地設(shè)翹板開(kāi)關(guān)控制。

6 結(jié)語(yǔ)

地鐵工程是一項(xiàng)復(fù)雜的多專業(yè)的綜合性工程，本文介紹的僅是其中的一個(gè)專業(yè)，即動(dòng)力照明專業(yè)。針對(duì)目前地鐵投資大、工期長(zhǎng)的狀況，需要我們?cè)O(shè)計(jì)者在初步設(shè)計(jì)階段，在滿足相關(guān)規(guī)范規(guī)定的前提下，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況與各專業(yè)密切配合，盡量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)以減少地鐵后期工程的維護(hù)量，使車站的動(dòng)力照明系統(tǒng)更加合理、更加經(jīng)濟(jì)。

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（責(zé)任編輯：王 波）