地铁车站动力照明系统设计要素分析

摘要：随着城市化进程的加快，地铁凭借其独特的优点和高科技的投入，在城市轨道交通发展中起着主导作用，其中动力照明系统是地铁车站建设的重要组成部分，与车站的安全、稳定运行息息相关。文章对地下车站动力照明配电设计的一般做法进行分析和总结，对后续地铁工程的设计和施工具有一定的意义。

关键词：地铁车站；动力照明；配电设施用房；配电控制；车站建设 文献标识码：A

中图分类号：U231 文章编号：1009-2374（2017）05-0139-03 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.05.068

1 动力照明系统设计内容

车站的动力照明系统设计范围主要包括从变电所配电变压器后的低压柜及变电所交直流盘馈出的电缆头至车站的动力、照明、通信、信号等用电设备。车站动力照明系统采用380V三相五线制、220V单相三线制方式供电。系统范围大致包括站台层、站厅层和设备及管理用房的环控、排水、消防、电梯、自动扶梯、自动售检票及通信、信号、站控室等系统动力设备的供配电和车站环控室所供配电设备的电控控制。

2 负荷分级及配电要求

2.1 动力负荷分级

2.1.1 一级负荷：火灾自动报警系统设备、消防水泵及消防水管电保温设备、防排烟风机及各类防火排烟阀、防火（卷帘）门、消防疏散用自动扶梯、消防电梯、主排水泵、雨水泵、防淹门及火灾或其他灾害仍需使用的用电设备；通信系统设备、信号系统设备、综合监控系统设备、电力监控系统设备、环境与设备监控系统设备、门禁系统设备、安防设施；自动售检票设备、站台门设备、变电所操作电源、供暖区的锅炉房等设备。

火灾自动报警系统设备、环境与设备监控系统设备、专用通信系统设备、信号系统设备、变电所操作电源为一级负荷别重要负荷。

2.1.2 二级负荷：乘客信息系统、变电所检修电源、普通风机、排污泵、电梯、非消防疏散用自动扶梯和自动人行道等设备。

2.1.3 三级负荷：区间检修设备、附属房间电源插座、车站空调制冷及水系统设备、清洁设备、电热设备、培训及模拟系统等设备。

2.2 照明负荷分级

2.2.1 一级负荷：应急照明、地下站厅站台等公共区照明、地下区间照明，地下车站及区间的应急照明为一级负荷别重要负荷。

2.2.2 二级负荷：地上站厅站台等公共区照明、附俜考湔彰鳌⒈涞缢电缆夹层、站台板下、电缆通道照明。

2.2.3 三级负荷：广告照明。

2.3 配电要求

2.3.1 一级负荷：双电源双回线路供电，电源分别由降压变电所的两段低压母线接引，在末端配电箱处自动切换。一级负荷别重要的负荷，应增设应急电源，并严禁其他负荷接入。

2.3.2 二级负荷：宜双电源单回线路专线供电，电源由降压变电所的一段低压母线接引。

2.3.3 三级负荷：单电源单回线路供电，电源由降压变电所的一段低压母线接引，当系统中只有一个电源工作时可切除三级负荷。

3 动力照明配电设施用房

3.1 降压变电所

地铁车站按负荷大小及分布情况设置1～2个降压变电所，降压变电所一般设在站台层、车站的负荷中心处。

3.2 环控电控室

地下站通风和空调设备较集中场所设置环控电控室，一般设置在站厅层两端，各负责半个车站的环控负荷。为防止配电馈线敷设出现倒流现象，一般设置在本区域强电电缆竖井至环控机房的路径中间。地面站和高架站通风和空调设备较少时，不设环控电控室。

3.3 UPS装置电源室

根据各弱电系统用电需求设集中UPS装置电源室或分散UPS装置电源室。UPS装置电源室的位置接近系统设备区和控制室，并便于进出线。

3.4 照明配电室

车站站厅、站台两端设置，共4处。一般紧靠公共区，减少照明回路的末端压降。

3.5 强电电缆竖井

根据车站建筑结构、照明和动力用电负荷分布及电缆进出线等确定强电电缆竖井位置和数量，电缆竖井的面积根据敷设电缆管线数量确定。一般紧靠变电所0.4kV开关柜室，以缩短馈线敷设距离。

3.6 区间配电室

区间设置区间风井或区间用电设备负荷较大时设置区间配电室为区间用电设备供电。

4 常用动力照明配电方案

4.1 动力配电方案

降压变电所内设置两台动力变压器，向整个车站和两端各半个区间的所有动力与照明用电设备供电。降压变电所低压侧采用单母线断路器分段。正常运行时，低压母线分段断路器断开，两路电源同时运行，各带全部负荷的50%。当一路电源失电后，手动或自动切除三级负荷，母线分段断路器闭合，由另外一台变压器供本所的一、二级负荷。自变压器二次侧至用电设备之间的低压配电一般不超过三级。

负荷性质重要或用电负荷容量较大的集中设备采用放射式配电，中小容量动力设备宜采用树干式配电，用电点集中且容量较小的次要用电设备可采用链式配电。消防及其他防灾用电设备自变电所低压柜出线起应采用专用的供电回路。

4.1.1 通风空调设备：车站左右两端通风空调设备集中处各设一座环控电控室，环控设备按负荷等级进行配电。每座环控电控室设消防专用负荷母线和Ⅰ、Ⅱ级负荷母线以及Ⅲ级负荷母线。前两种负荷母线均分别从变电所两低压母线段各接引一路电源，采用单母线不分段的接线型式，两路电源通过自动投切装置以一主一备方式运行。Ⅱ、Ⅲ级负荷母线电源由变电所一路电源供电，采用单母线不分段的接线型式。

TVF隧道风机、组合式空调机组、大系统回排风机、排热风机等需要变频控制或软启动的设备，分别采用设备自带的控制柜，位于环控电控室内，与环控柜并排布置。

冷水机组配套设备由环控电控室内三级负荷母线供电。不同冷水机组由降压变电所低压柜不同母线提供一路电源至其自带电控箱，同一套冷水机组及其配套设备电源从降压变电所同一段低压母线馈出。

通风空调系统各类阀门由环控低压室专用配电柜配电或就近的配电箱配电。

4.1.2 给排水设备：给排水设备根据负荷等级由降压变电所低压母线或低压配电室配电。

4.1.3 弱电系统：综合监控系统（ISCS）、自动售检票系统（AFC）、屏蔽门系统（PED）、环境与设备监控系统（BAS）、乘客信息系统（PIS）、门禁系统（ACS）、通信、信号、办公自动化设备等系统用电负荷采用集中UPS配电，其他弱电系统由各系统自行设置分散UPS。UPS电源由降压变电所两段低压母线接引。

4.1.4 区间动力设备：区间风机、区间主排水泵、区间雨水泵为一级负荷，电源分别由降压变电所的两段低压母线接引，一用一备在末端配电箱处自动切换。

4.1.5 商业用电：商业用电自成体系，单独计量。设置商业用电专用配电箱，由降压变电所单电源配电。

4.1.6 维修及其他电源：在车站站厅站台公共区、设备用房走廊、出入口通道等适当位置设插座箱或插座，供维修及清扫机械等用电；在车站变电所、车站控制室、设备机房内设维修电源箱；在管理及设备用房设置适当数量的办公插座；区间内每隔100m分上、下线各设一维修电源箱，车站相邻两半个区间的维修电源箱由本站降压变电所或由区间降压变电所单电源配电。所有插座配电回路均设漏电保护装置。

4.2 照明配电方案

车站站厅、站台两端分别设置照明配电室，负责站厅、站台、出入口、人行通道、风道及设备附属管理用房的照明配电及控制。各照明配电室内分别设置一套EPS应急照明系统。各照明配电室负责以车站站台中心线为界，左右两端及相邻半个区间的照明负荷、应急照明负荷。各负责车站左右两端及相邻半个区间的应急照明负荷。

照明分为站厅站台等公共区照明、应急照明、广告照明、出入口照明、附属房间照明、疏散指示照明、安全电压照明、区间工作照明和区间应急照明。

4.2.1 站厅、站台公共区照明电源分别由降压变电所的两段低压母排引至同一区域照明配电室内各类照明配电箱，每路电源各带50%灯具，以交叉方式供电，并均匀布置。

4.2.2 车站应急照明、区间应急照明及疏散指示照明由车站EPS电源供电，供电时间≥1.5h。应急电源配电回路具有由火灾报警系统集中强启应急照明的功能。

4.2.3 广告照明设专用照明箱，由降压变电所直接供电。

4.2.4 附属房间照明设正常照明和备用照明。

4.2.5 变电所电缆夹层、站台板下和高度小于1.8m的电缆通道设安全电压照明，干燥场所为36V，潮湿场所为24V。

4.2.6 区间工作照明设专用照明箱，由降压变电所直接供电。区间工作照明和应急照明灯具按1∶1的比例间隔布置。

4.2.7 变电所设独立的照明配电系统，正常照明电源取自变电所交流屏，应急照明引自邻近的EPS电

源柜。

5 常用配电控制方式

动力设备的控制可采用就地控制和远方控制，可根据需要由BAS对各用电设备进行监控。当发生灾害时，防灾控制具有优先权，由FAS系统发出控制指令，由BAS按火灾模式执行。消防设备与非消防设备自变电所低压柜出线起分开供电，消防配电自成独立系统，其配电电源应在最末一级配电箱处切换。

（1）主要通风空调设备采用智能马达控制器进行保护和控制，设现场手动控制、环控电控室控制和综合监控系统联动控制（含车控室控制和OCC控制）；（2）车站污水泵、局部排水泵设液位自动控制、现场手动控制，区间及车站排水泵、废水泵、车站露天出入口与敞开风亭排水泵、洞口的雨水泵设液位自动控制、现场手动控制和车控室远程强制启动。同一水池内各水泵要求轮换运行，运行时间基本相等。水泵运行状态由综合监控系统监视；（3）消防有关设备，如消火栓泵、排烟风机、防火卷帘门、气体灭火设备、防火阀等，设现场控制、FAS联动控制（含车控室控制和OCC控制）；（4）凡是消防专用设备，如消防泵、喷淋泵等由FAS系统控制，并增加IBP盘控制。

车站公共区照明、广告照明、出入口照明及区间照明等设两级控制，分别由车站综合控制室和照明配电室集中控制；O备、管理等附属用房的应急照明采用双控开关控制，在火灾事故时，由防灾报警系统（FAS）强制接通应急照明；车站公共区应急照明和疏散照明均不设就地控制，疏散照明为常明灯，可兼作夜间列车停运后的值班照明；设备管理用房的正常照明采用就地设翘板开关控制。

6 结语

地铁工程是一项复杂的多专业的综合性工程，本文介绍的仅是其中的一个专业，即动力照明专业。针对目前地铁投资大、工期长的状况，需要我们设计者在初步设计阶段，在满足相关规范规定的前提下，根据现场实际情况与各专业密切配合，尽量优化设计以减少地铁后期工程的维护量，使车站的动力照明系统更加合理、更加经济。

参考文献

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