張云霞

（江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司，210019，南京∥助理工程師）

1 工程概況

深圳地鐵5號線連接城市西、中、東三條發(fā)展軸，并與在建或規(guī)劃的10條城市軌道交通線換乘，是構(gòu)成深圳市近、中期軌道交通線網(wǎng)的骨干線路。該線西起前海灣，經(jīng)寶安中心、坂田，至黃貝嶺，全長約40km。其中高架線3.4km，地下線35.8km，地面線0.8km，共設(shè)車站27座。該線地理位置重要，車站動力、照明負(fù)荷容量大，供電時間長，因此優(yōu)化車站動力、照明配電與控制設(shè)計，對節(jié)約能源、降低投資和運營成本、方便系統(tǒng)維護(hù)等具有重要的意義。筆者參考上海、廣州、北京等地的城市軌道交通動力照明設(shè)計，并結(jié)合深圳地鐵實際情況，對深圳地鐵5號線的動力照明設(shè)計方案進(jìn)行了優(yōu)化。

2 深圳地鐵5號線車站動力照明方案設(shè)計

2.1 動力、照明負(fù)荷分類及其配電方式

動力、照明的負(fù)荷分為以下3種等級：

1）通信、信號、弱電綜合、站臺和站廳照明、變電所、應(yīng)急照明、消防系統(tǒng)設(shè)備等用電，以及事故時仍需運行的設(shè)備等的負(fù)荷為一級負(fù)荷。

2）垂直電梯、一般照明、普通通風(fēng)空調(diào)設(shè)備、區(qū)間檢修電源等為二級負(fù)荷。

3）冷凍機組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機、廣告照明、電開水器和清掃檢修等負(fù)荷為三級負(fù)荷。

通常情況下，一級負(fù)荷的配電由兩路來自變電所不同低壓母線的電源供電，互為備用，可在末端配電箱處自動切換。集中成片布置的小容量一級負(fù)荷可共用一個雙電源切換箱。站廳、站臺公共區(qū)照明的一級負(fù)荷供電采用雙電源交叉供電方式。一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷（除上述兩個電源外）再增設(shè)不間斷電源或蓄電池作為應(yīng)急電源。

二級負(fù)荷的配電由一路來自變電所的一段低壓母線的電源供電。當(dāng)變電所只有一路電源時，由低壓母聯(lián)斷路器切換供電。

三級負(fù)荷的配電由一路電源供電。當(dāng)變電所任一路電源發(fā)生故障時，自動切除該部分負(fù)荷。

2.2 動力配電設(shè)計

2.2.1 動力配電設(shè)計原則

1）動力系統(tǒng)采用放射式與樹干式相結(jié)合的供電方式供電。消防專用設(shè)備采用專用的供電回路，其配電設(shè)備應(yīng)設(shè)有明顯標(biāo)志。

2）在環(huán)控負(fù)荷集中處設(shè)置環(huán)控電控室，環(huán)控負(fù)荷由環(huán)控電控柜集中配電。環(huán)控設(shè)備中一級、二級負(fù)荷在環(huán)控電控室通過雙電源裝置進(jìn)行雙電源切換，從環(huán)控電控室至設(shè)備為單回路供電。冷水機組等所在端環(huán)控電控室另設(shè)兩段三級負(fù)荷母線供電。

3）車站內(nèi)非環(huán)控設(shè)備由變電所直接配電。

4）在車站公共區(qū)、設(shè)備用房、出入口通道等適當(dāng)位置設(shè)置清掃檢修插座箱，供維修及清掃機械等用電。公共區(qū)清掃檢修插座箱距離不超過30m。設(shè)備區(qū)房間及辦公用房設(shè)普通插座。區(qū)間內(nèi)每隔80m設(shè)一清掃檢修插座箱，容量為15kW，每路僅考慮一組使用。插座或插座箱回路設(shè)漏電保護(hù)，插座箱密封防水，外殼防護(hù)等級為IP65。

2.2.2 動力設(shè)備控制方式

1）車站環(huán)控設(shè)備采用環(huán)控電控室集中控制和車控室控制方式。環(huán)控電控柜內(nèi)加裝智能模塊，根據(jù)饋出回路性質(zhì)的不同分別進(jìn)行監(jiān)控，并納入車站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）統(tǒng)一管理。

2）冷卻塔及冷卻塔電動蝶閥由設(shè)置在冷水機房內(nèi)的冷卻塔配電控制箱集中控制。冷水機組自帶控制柜，并通過與BAS的接口實現(xiàn)車控室控制。非連鎖風(fēng)閥采用現(xiàn)場配電箱集中控制。防火閥由BAS配電控制。

3）車站及區(qū)間內(nèi)水泵采用自動控制、就地手動控制及由BAS接口實現(xiàn)的車控室控制等方式。

4）給排水電動蝶閥由現(xiàn)場設(shè)置的配電控制箱完成電動蝶閥的監(jiān)視、控制，并通過與BAS的接口實現(xiàn)車控室控制。

5）車站及區(qū)間內(nèi)大容量電機（除去采用變頻控制的設(shè)備）采用軟啟動方式，其它設(shè)備采用直接啟動方式。

2.3 照明配電設(shè)計

2.3.1 照明的種類

地鐵車站照明分為正常照明、應(yīng)急照明、安全電壓照明、廣告照明等。公共區(qū)正常照明又分為一般工作照明和節(jié)電照明。公共區(qū)工作照明、節(jié)電照明、應(yīng)急照明的照度比例為2∶1∶1。

應(yīng)急照明設(shè)置于車站控制室，通信、信號機械室，變、配電所等重要房間及出入口通道；在通道轉(zhuǎn)彎處、太平門頂部及直線段不大于20m處設(shè)疏散標(biāo)志燈；安全出口照明燈宜設(shè)在墻面上或頂棚上，安全出口標(biāo)志宜設(shè)在出口的頂部；疏散走道的指示標(biāo)志宜設(shè)在疏散走道及其轉(zhuǎn)角處距地面不高于1m的墻面上。

設(shè)備區(qū)應(yīng)急照明回路接線采用雙火線、雙控開關(guān)，以保證火災(zāi)時應(yīng)急照明燈具點亮。此種接線法區(qū)別于以往地鐵應(yīng)急燈接線設(shè)計。

站臺板下電纜通道、夾層與車輛檢查坑內(nèi)設(shè)安全燈和安全燈插座。變電所電纜夾層、站臺板下的照明采用36V安全電壓。

深圳地鐵5號線設(shè)計的照度標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 深圳地鐵5號線照度標(biāo)準(zhǔn)表

2.3.2 配電原則

1）照明配電采用放射式和樹干式相結(jié)合，以放射式供電為主的配電方式。

2）車站內(nèi)正常照明采用交流220V電壓，由變電所的0.4kV開關(guān)柜配電。應(yīng)急照明由應(yīng)急照明電源系統(tǒng)供電。

3）車站公共區(qū)照明配電箱分別設(shè)在車站站廳及站臺兩端的照明配電室內(nèi)。

4）車站每個照明配電室內(nèi)設(shè)兩個照明總配電箱，電源應(yīng)分別由降壓變電所不同低壓母線供電。兩個照明總配電箱交叉向站廳、站臺的正常照明供電。每個照明總配電箱各帶50%的公共區(qū)正常照明負(fù)荷。

2.3.3 照明控制和計量

1）設(shè)備管理用房照明可就地設(shè)開關(guān)控制，也可在照明配電室集中控制。

2）站廳、站臺照明可在照明配電室內(nèi)完成就地分回路控制，或在車站綜合控制室內(nèi)由BAS對照明總電源開關(guān)進(jìn)行控制。

3）廣告照明在照明配電室集中控制，需要單獨設(shè)置計量。

4）對應(yīng)急照明，在站廳、站臺層兩端配電室內(nèi)均設(shè)EPS（應(yīng)急電源系統(tǒng)）電源。在兩路交流電源都失壓時，由EPS向應(yīng)急照明提供220/380V交流電源。EPS電源容量應(yīng)保證事故時連續(xù)供電時間不低于90min。

2.4 線纜選型與敷設(shè)

1）地下車站采用低煙無鹵阻燃銅芯電纜及阻燃銅導(dǎo)線穿管敷設(shè)。事故時仍需運行的設(shè)備采用低煙無鹵耐火型銅芯電纜及耐火銅導(dǎo)線穿管敷設(shè)。根據(jù)深圳特有的地質(zhì)情況，所有電纜、電線均采用低煙無鹵防白蟻型號。

2）區(qū)間采用鎧裝預(yù)分支電纜，絕緣電壓為1kV。站內(nèi)采用無鎧電纜。

2.5 防雷及接地安全

1）地鐵車站采用綜合接地系統(tǒng)，接地電阻≤0.5Ω。設(shè)置三種接地端子：強電保護(hù)接地端子，弱電專用接地端子，等電位接地端子。

2）低壓接地系統(tǒng)為TN－S系統(tǒng)，配線為三相四線制。地網(wǎng)為車站綜合接地網(wǎng)，接地干線由變電所引出。各級配線要滿足接地保護(hù)線有關(guān)要求。

3）引入、引出室外的電纜屏蔽層、金屬護(hù)套、電纜保護(hù)管、水管、煤氣管等在引入、引出處應(yīng)與等電位接地端子聯(lián)接。

4）各站安全照明回路、弱電系統(tǒng)的配電回路，以及引出室外的動力、照明回路應(yīng)增加浪涌保護(hù)。

2.6 設(shè)備選型及安裝

設(shè)備選型應(yīng)滿足地鐵環(huán)境要求，技術(shù)應(yīng)先進(jìn)，生產(chǎn)工藝成熟可靠，結(jié)構(gòu)緊湊，便于維護(hù)和安裝；并且應(yīng)經(jīng)過長期運營考驗，性能穩(wěn)定，能滿足技術(shù)要求和功能要求。

1）所有的配電設(shè)備均采用防潮、防塵、防腐、防震產(chǎn)品。

2）環(huán)控電控室低壓開關(guān)柜采用抽出式成套開關(guān)設(shè)備。

3）配電箱、控制箱、室內(nèi)插座箱的設(shè)備防護(hù)等級為IP54，室外電器設(shè)備和檢修插座箱的設(shè)備防護(hù)等級為IP65。

4）車站照明采用高效節(jié)能光源和高效燈具，以T8型直管熒光燈為主。熒光燈均設(shè)單燈電容補償。車站疏散指示燈采用LED（發(fā)光二極管）光源。

3 結(jié)語

該動力照明方案設(shè)計已通過深圳市軌道交通建設(shè)管理有限公司規(guī)劃設(shè)計部組織的專家評審。通過地鐵車站動力、照明系統(tǒng)的方案設(shè)計，使車站的供、配電系統(tǒng)更加合理，降低了能耗，節(jié)省了能源，降低了工程的建設(shè)成本。

［1］GB 50157—2003地鐵設(shè)計規(guī)范［S］.

［2］GB 50052—1995供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范［S］.

［3］GB 50053—1994 10kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范［S］.

［4］GB 50054—1995低壓配電設(shè)計規(guī)范［S］.

［5］GB 50016—2006建筑設(shè)計防火規(guī)范［S］.

［6］GB 50217—2007電力工程電纜設(shè)計規(guī)范［S］.

［7］GB/T 16275—2008城市軌道交通照明［S］.

［8］魏海洋.關(guān)于地鐵車站綜合接地網(wǎng)問題的探討［J］.城市軌道交通研究，2010（12）：70.

［9］陳曉亮.廣州地鐵5號線列車緊急照明故障調(diào)查分析［J］.城市軌道交通研究，2011（7）：70.