陳超華

（廣東省建筑設計研究院　廣東　廣州　510010）

地鐵車站照明配電系統(tǒng)設計

陳超華

（廣東省建筑設計研究院廣東廣州510010）

闡述軌道交通地下車站照明配電系統(tǒng)中負荷分類、照明設計原則、主要設備選擇。

地鐵車站；照明配電設計；設備選擇

1　引言

地鐵車站照明負荷容量大、供電時間長，在地鐵系統(tǒng)中照明的用電量僅次于通風空調(diào)、自動扶梯的用電量，因此照明配電與控制設計應安全可靠、簡潔、實用、便于安裝和維修，并與車站建筑風格相協(xié)調(diào)。對節(jié)約能源、降低投資和運營成本、方便系統(tǒng)維護具有重要的意義。

2　設計范圍及負荷分類

（1）地鐵車站的照明設計范圍包括車站公共區(qū)工作照明、節(jié)電照明、設備區(qū)照明、變電所電纜夾層照明、站臺板下層安全照明、導向標志照明、廣告照明、應急照明、出入口照明、車站兩端各半個區(qū)間照明的配電設計及照明設備選擇。

（2）地鐵照明用電負荷按其不同的用途和重要性分為三級：一級負荷主要有應急照明、二類導向標志照明（消防設備）、公共區(qū)照明、區(qū)間照明，其中地下車站及區(qū)間的應急照明、二類導向標志照明為一級負荷中特別重要負荷。二級負荷主要是設備區(qū)工作照明和一類導向標志照明；三級負荷主要有廣告照明。

（3）不同級別負荷供電要求：

①一級負荷配電方式

站廳站臺層公共區(qū)照明配電采用低壓變電所兩段低壓母線各帶約50%的照明燈具交叉配電方式。應急照明電源自低壓變電所兩段母線各引一路電源至應急照明配電室，兩路電源在線路末端（應急照明配電室蓄電池主機柜）自動切換；當兩路交流電源都失電后，自動轉(zhuǎn)為由蓄電池電源通過逆變器供電。應急照明及二類導向標志照明由應急照明電源裝置供電。正常情況下，蓄電池處于浮充狀態(tài)，由低壓變電所提供的交流380/220V電源直接供電。應急情況下，自動切換裝置動作，應急照明負荷全部由蓄電池供電。應急照明電源容量在事故狀態(tài)下應滿足不小于90min的用電要求。

②二級負荷配電方式

設備區(qū)工作照明、站臺板下層安全照明、一類導向標志照明從站廳層或站臺層照明總配電箱引一單回電源線路至末端配電箱或設備。當?shù)蛪鹤冸娝渲幸宦冯娫磾嚯姇r，由低壓母聯(lián)斷路器切換至另一路電源供電。

③三級負荷配電方式

廣告照明從低壓變電所的三級負荷母線段引出單回電源線至廣告照明配電箱；當?shù)蛪鹤冸娝我宦冯娫窗l(fā)生故障時，自動切除該部分負荷。

3　照明設計

3.1照度標準

照度標準參照《建筑照明設計標準》（GB50034-2013）、《建筑設計防火規(guī)范》（GB50016-2006）及《城市軌道交通照明》（GB/

T16275-2008）進行設計。車站照度標準值參見表1。

3.2公共區(qū)照明

車站站廳、站臺層兩端（A端和B端）設置照明配電室，每個配電室內(nèi)設兩個照明總配電箱，以車站中心線為界，各負責控制和管理半個車站公共區(qū)的照明設備用電，采用放射式交叉供電，分組控制。站臺、站廳層公共區(qū)的工作照明、節(jié)電照明配電按1：1的比例配電，以保證在客流較少時，只開啟部分燈具，既能滿足使用、照度均勻的要求，又起到節(jié)能作用。每個照明總照明配電箱各帶50%負荷。廣告照明負荷作為工作照明為一部分。車站公共區(qū)的應急照明為公共區(qū)照明的一部分，約占公共區(qū)總照明的10%，作為常明燈，在夜間列車停運后，供內(nèi)部人員通行和巡視時使用。站廳層照明總配電箱還負責出入口通道的照明配電。

照明配電設計：

（1）公用區(qū)工作和節(jié)電照明采用25A的單相照明母線供電。

（2）站廳站臺層人行公用區(qū)廣告照明采用40A的三相照明母線供電，軌行區(qū)廣告燈箱采用三相敷設的電線供電，單個的廣告燈箱采取單相交叉接線的方式從三相供電電線取電。同時應注意滿足三相負荷平衡的要求。

（3）公用區(qū)應急照明、導向標志照明采用單相敷設的電線供電。

（4）照明母線直線段一般為3m，每一直線段設置3個帶熔絲的支接單元，用兩個C型固定裝置，然后用直徑6mm2鋼筋吊桿和膨脹螺釘在屋頂天面固定。在每條照明母線的首端和末端均設置饋電單元+端封用于照明母線和電線的連接。

（5）從照明總配電箱到25A單相照明母線用3×6mm2電線連接，從廣告照明配電箱到40A三相照明母線用5×10mm2電線連接。

表1　

（6）廣告燈箱容量按照800W每個考慮，每個廣告燈箱需設置一個帶翹板開關(guān)的單相10A三孔插座，廣告照明回路應設置帶30mA的漏電保護裝置（設置在饋線開關(guān)處）。

（7）出地面的出入口飛頂照明直接從照明總配電箱取電，由BAS控制，采取白天關(guān)閉、晚間運行的模式。

（8）出入口通道的照明配電，設置兩個回路，一回為一般照明，一回為節(jié)電照明，兩路由BAS控制，采取晚間開節(jié)電照明的運行模式。

（9）應急照明應均勻地布置在公共區(qū)內(nèi)，但在上下行扶梯和步行梯口、自動售檢票設備安裝處附近考慮具有一定的照度，以確保旅客安全。

（10）在車站出口和其它通向站外的應急出口處均設置出口標志燈，安裝高度為2.5m；在站臺層、站廳層、樓梯、通道及通道轉(zhuǎn)彎處附近，設置暗裝的疏散指示標志燈，安裝間距不應大于10m，安裝高度為0.5m；以滿足事故時疏散乘客及消防驗收要求。

3.3設備區(qū)照明

照明配電設計：

（1）設備區(qū)照明由設備區(qū)配電箱采用單相敷設的電線供電，照明箱內(nèi)每一單相分支出線回路電流不宜超過16A，所接光源數(shù)不宜超過25個。三相配電干線的各相負荷宜分配平衡，最大相負荷不宜超過三相負荷平均值的115%，最小負荷不宜小于三相負荷平均值的85%。照明配電箱進線電纜采用零線與相線相同截面的4+1電纜。

（2）對于車站綜合控制室、通信設備室、環(huán)控電控室、0.4kV開關(guān)柜室、33kV開關(guān)柜室、應急電源室等房間燈具布置時應綜合考慮設備布置情況，避免燈具布置在設備正上方，并保證通道上設置有應急照明。

（3）車站綜合控制室、站長室、變配電所、警務通信室、環(huán)控電控室等發(fā)生火災時仍需堅持工作的房間的應急照明保持正常照明的照度要求。

（4）車站綜合控制室、通信設備室、環(huán)控電控室、0.4kV開關(guān)柜室、33kV開關(guān)柜室、應急電源室、氣瓶室等有氣體滅火要求房間的每一扇門頂、站臺設備區(qū)屏蔽門端梁應設置出口標志燈。

（5）無吊頂?shù)脑O備房通道考慮燈具壁裝。風室及風道內(nèi)的燈具采用防水防潮防震燈具，外殼防護等級IP54；壁裝，風速較大的過風道、風室內(nèi)等的照明燈具考慮加固措施。

（6）變電所的照明設置單獨的照明配電箱。

（7）在設備區(qū)內(nèi)的樓梯、通道及通道轉(zhuǎn)彎處附近，設置加裝的疏散指示標志燈；安裝間距不大于10m，安裝高度為0.5m；在樓梯、通道出口處均設置出口標志燈，安裝高度為2.5m。以滿足消防驗收的要求。

3.4變電所電纜夾層、站臺板下層安全照明

電纜夾層、站臺板下層等位置的安全照明電源和攜帶式照明用插座電壓等級采用36V電源單相供。為避免頻閃效應將相鄰燈管接于不同相別線路上。

3.5區(qū)間（含折返線、聯(lián)絡線等）照明

照明配電設計：

（1）區(qū)間應急照明采用單相供電，每相均需三根線（L、N、PE）每相單獨穿管，3個單相回路交叉供電。當一回路照明故障時，其它回路還可正常照明。

（2）區(qū)間內(nèi)單獨的左右線聯(lián)絡通道的照明采用應急照明電源供電；有區(qū)間水泵房的聯(lián)絡通道的照明除采用應急照明電源供電外，還應在泵房、軌道岔口處做加強照明。

（3）區(qū)間隧道每隔10m設置一支應急照明燈；每隔100m設置一支疏散指示標志燈，在聯(lián)絡通道門口上方設置疏散出口標志燈。燈具為防水防潮防震型，外殼防護等級IP54。

（4）區(qū)間隧道應急照明燈安裝高度是底邊距區(qū)間軌道中心線的高度依據(jù)不同的隧道斷面確定，一般為3.30～3.55m，同時應考慮用角鋼離壁0.3m安裝。

（5）區(qū)間隧道疏散指示標志燈安裝高度是底邊距區(qū)間軌道中心線為1.3m，應考慮用角鋼離壁0.3m安裝。

3.6照明繼電保護、控制和測量

3.6.1照明配電箱保護

照明配電箱設以下保護：短路瞬時、過負荷保護。

3.6.2照明控制

（1）公共區(qū)照明控制

車站公共區(qū)工作照明、節(jié)電照明、廣告照明、導向指示和應急照明、區(qū)間應急照明設車站綜合控制室控制和照明配電室開關(guān)控制兩級控制。照明系統(tǒng)按照各種節(jié)電模式由BAS監(jiān)控實現(xiàn)遠方控制。

（2）設備區(qū)照明控制

設備管理用房照明在照明配電室和就地設開關(guān)控制。

3.6.3照明配電箱測量

工作、節(jié)電及應急照明配電箱不設電氣測量裝置，廣告照明配電箱進線設測量裝置。

3.7主要設備選擇

3.7.1照明燈具

車站選用高效、節(jié)能、環(huán)保的光源。站廳、站臺公共照明燈具主要選用反光型燈具，設備室選用直光型敞開式或帶有格柵的燈具，光源以熒光燈為主。光源采用高光效、低污染的三基色（T5）熒光燈或緊湊型熒光燈（節(jié)能燈），達到節(jié)約能源，減少照明費用。選擇暖白光（色溫3300～5300K之間），光線柔和，使人有愉快、舒適的感覺。

區(qū)間照明燈具選擇具有良好的遮光性能、防震性能、防塵、防潮和防濺水性能的燈具，外殼防護等級為IP54。光源選擇能適應區(qū)間環(huán)境、壽命長、節(jié)能高效、緊湊型光源。

3.7.2電線電纜

所有電線電纜均選用低煙、無毒、阻燃型。事故時仍需運行的設備、應急照明等的電線電纜選用低煙、無毒、耐火銅芯型。車站綜合控制室、站長室和主控室供電的電線、電纜應選用阻燃耐火、低煙無鹵型，阻燃型性能均不低于B類。

3.7.3電纜橋架、托架及保護管

電纜橋架選用鋁合金制品，托架選用鋼制品，保護管選用鍍鋅鋼管。

4　照明配電系統(tǒng)設計圖紙主要包括如下內(nèi)容

（1）圖紙目錄；

（2）設計說明；

（3）圖例及代號；

（4）照明系統(tǒng)干線示意圖（包括車站、區(qū)間、折返線）；

（5）應急照明電源裝置系統(tǒng)示意圖；

（6）總照明箱、設備管理區(qū)照明箱、夾層照明箱系統(tǒng)圖（包括相關(guān)的控制原理及接線圖）；

（7）導向配電系統(tǒng)圖（包括相關(guān)的控制原理及接線圖）；

（8）明控制模式表；

（9）公共區(qū)、出入口通道、設備用房及管理用房照明設備平面圖（應包含應急照明、疏散指示照明平面布）；

（10）站臺板下、電纜夾層安全照明平面布置圖；

（11）公共區(qū)廣告照明等平面圖（還包括商鋪電源箱、保潔插座、自動售貨機電源等）；

（12）區(qū)間（含折返線）照明平面圖；

（13）導向配電平面圖；

（14）照明配電室布置圖；

（15）應急照明電源裝置平面布置圖及基礎安裝圖；

（16）附表：電纜明細表、設備材料分冊總表、工程數(shù)量分冊總表。

5　結(jié)束語

隨著我國軌道交通建設進入快速發(fā)展階段，地鐵已成為人們出行主要的交通公具，照明配電系統(tǒng)設計的安全可靠性直接關(guān)系到運營的效率，乘客的安全。隨著越來越多新技術(shù)、新材料的成熟應用，如智能照明系統(tǒng)、LED照明應用到地鐵設計中，照明配電系統(tǒng)更加節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟適用、方便使用維護。

[1]《地鐵工程設計指南》[M].中國鐵道出版社，2003：329～397.

[2]《地鐵設計規(guī)范》（GB50157-2013）[M].中國建筑工業(yè)出版社，2013.

[3]《建筑照明設計標準》（GB50034-2013）[M].中國建筑工業(yè)出出版社，2013.

[4]《城市軌道交通照明》（GB/T16275-2008）[M].中國標準出版社，2008.

[5]《民用建筑電氣設計規(guī)范》（GJ16-2008）[M].中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[6]《建筑設計防火規(guī)范》（GB50016-2006）[M].中國計劃出版，2006.

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2015-7-21