朱賀

摘 要：隨著國家經(jīng)濟的高速發(fā)展及國家體制的不斷完善，地鐵作為一種可以極大緩解交通壓力的工具應(yīng)運而生。確保地鐵能夠正常運行有兩大核心設(shè)備——動力及照明。文章主要介紹了地鐵車站內(nèi)部動力照明系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：地鐵站；動力配電；照明配電；配電方式；技術(shù)

引言

作為我國國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛運輸方式，地鐵關(guān)乎著祖國的經(jīng)濟命脈和人民群眾的日常生產(chǎn)生活。地鐵車站動力及照明作為兩個重要的組成部分，如何設(shè)計，該遵循怎樣的原則，是保障人員出行安全的一個大課題。地鐵車站內(nèi)動力照明技術(shù)根據(jù)位置及功能主要分為車站內(nèi)部動力及照明的設(shè)計；隧道區(qū)間的動力及照明的設(shè)計；配電及照明設(shè)備選型及設(shè)計等。

1 地鐵動力照明的負荷分類及不同級別負荷供電需求

地鐵動力照明負荷可分為三個等級，其中一級負荷和二級照明負荷使用最多。一級負荷主要應(yīng)用于車站內(nèi)屏蔽門照明、安全門照明、地下站廳和站臺照明、通信設(shè)備、應(yīng)急設(shè)備、火災(zāi)報警系統(tǒng)及滅火設(shè)備、電力監(jiān)控設(shè)備、自動售票和消防等設(shè)備；二級負荷則主要應(yīng)用在通風(fēng)空調(diào)、普通風(fēng)機、冷卻泵、冷凍泵、污水泵和自動扶梯（非疏散使用）等設(shè)備；三級負荷主要應(yīng)用于廣告照明和清潔電源等設(shè)備。

一級負荷應(yīng)由兩路來自變電所不同低壓一、二級負荷母線的電源供電，一用一備在末端配電箱處自動切換。房間內(nèi)應(yīng)急照明燈具采用EPS直接供電方式。

二級負荷由變電所低壓一、二級負荷母線提供一路電源供電，當(dāng)變電所只有一路電源時，由低壓母線分段開關(guān)切換保證供電。

三級負荷僅由變電所的低壓三級負荷母排提供一路電源供電，當(dāng)供電系統(tǒng)一路電源失電時，切除該負荷。

2 動力照明配電要求

2.1 動力配電要求

動力系統(tǒng)一般采用放射式配電與樹干式配電相結(jié)合的方式供電，但必須主要以放射式配電為主。動力配電一般遵循以下原則：不是控制環(huán)境的設(shè)備由配電所直接對其供電；照明配電間應(yīng)分布在用電負荷量大，使用較頻繁的地方，達到對設(shè)備進行集中控制的作用；像一級和二級負荷這種使用量較大的設(shè)備，其配電箱分布在照明配電間內(nèi)，通過雙電源裝置對其進行切換；在地鐵車站內(nèi)的人行通道等公共區(qū)域要設(shè)置清掃檢修插座，其作用是清掃公共區(qū)、檢修設(shè)備。此外，清掃檢修插座處于公共區(qū)域，環(huán)境比較復(fù)雜，因此一定要設(shè)置漏電保護，防止其接觸到水，發(fā)生意外事件。

（1）以相鄰車站的變電所為動力來提供電源。啟動時主要是使用直接啟動的方式。對于重要的一級負荷設(shè)備，每隔一百米應(yīng)當(dāng)設(shè)置檢修電源箱，以便確保其能正常運轉(zhuǎn)工作。但是，對于一些無法達到直接啟動要求的設(shè)備，即需要檢修電源箱，同時還要進行漏電保護。（2）為達到放射式供電的要求，在實際操作中，要使用車站內(nèi)主要系統(tǒng)設(shè)備低壓母線中的其中一條母線和這些設(shè)備周圍的雙電源切換箱。注意，對于不能采用負荷保護或者使用過負荷保護的設(shè)備，應(yīng)具有報警信號，便于隨時知曉意外情況。（3）實現(xiàn)動力配電的重要原則就是環(huán)境控制設(shè)備的就地控制和集中控制。為了加強其作用，在進行這兩種控制時，還要使用相應(yīng)的系統(tǒng)控制。例如，BAS系統(tǒng)（環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)Electrical and Mechanical Control System-EMCS或Building Automatic System-BAS）主要是對車站控制室和控制中心進行監(jiān)控的，但除此之外，它還可以監(jiān)控水泵的工作狀態(tài)以及水位的信號；而FAS系統(tǒng)（火災(zāi)報警系統(tǒng)Fire Alarm System）在對滅火設(shè)施和通訊裝置進行控制和監(jiān)視的同時，也對車站內(nèi)的直升電梯和自動扶梯等設(shè)施實現(xiàn)就地控制。

2.2 照明配電要求

地鐵中的照明用燈，功能不同，配電要求也不同。一般來說，節(jié)能照明和工作照明的照度應(yīng)該按照1：1的比例設(shè)計。應(yīng)急照明的照度相對比例比較小，但發(fā)揮著重要的作用。一般在地鐵控制室、地鐵通信室、變電所、人行通道等公共區(qū)域，一定要設(shè)計安裝應(yīng)急照明燈具；在有人值班的設(shè)備房及其他通向外界的應(yīng)急出口處的上方，應(yīng)設(shè)置安全出口指示標(biāo)志燈；在站臺、站廳、樓梯、通道及通道轉(zhuǎn)彎處附近，當(dāng)不能直接看見或不能看清出口標(biāo)志燈時，應(yīng)設(shè)置疏散指示標(biāo)志燈，且安裝間距不大于10m，起導(dǎo)向作用。照明配電間可以控制廣告照明，但是必須要設(shè)立單獨的計量系統(tǒng)。

（1）地鐵站廳層和站臺層的照明由工作照明和應(yīng)急照明兩部分構(gòu)成。其兩側(cè)的照明配電室內(nèi)應(yīng)設(shè)置兩個照明供電設(shè)備，這兩個照明供電設(shè)備主要是用于向工作照明和應(yīng)急照明回路交叉供電，保證其正常工作。站廳層和站臺層設(shè)備區(qū)照明可以使用28W的T5熒光燈作為主要照明工具，公共區(qū)采用LED燈具，如此便可達到節(jié)能降耗、節(jié)約成本的作用，又可以采用白天模式和晚間模式兩種模式獨立控制實現(xiàn)照明的設(shè)計理念。（2）為確保當(dāng)車站發(fā)生故障時車站能正常供電，車站應(yīng)急照明電源設(shè)備采用EPS電源裝置，車站在站廳A、B兩端各設(shè)一套，負責(zé)本端應(yīng)急照明及區(qū)間的配電。正常情況下，蓄電池處于浮充狀態(tài)，由降壓變電所提供的交流380/220V電源直接供電；故障情況下自動切換裝置動作，應(yīng)急照明負荷全部由蓄電池供電，應(yīng)急照明容量按90分鐘的用電需求考慮。

2.3 地鐵隧道區(qū)間的配電要求

車站變電所為地鐵隧道區(qū)間提供動力電源，一般均是采用直接啟動方式供電。一般情況下，大功率電機要采用軟啟動控制的方法啟動，但是，如果區(qū)間內(nèi)的設(shè)備為一級負荷設(shè)備，則必須采用一級負荷供電方式，即交叉配電。

2.4 其他設(shè)備的配電要求

空調(diào)設(shè)備要滿足三級負荷的配電要求，它是由車輛控制室和控制中心調(diào)控，同時為方便調(diào)控，還要根據(jù)現(xiàn)場的運行情況，設(shè)置啟動和暫停按鈕。出入口排水泵是通過水位自動調(diào)控和現(xiàn)場工作人員手動控制兩部分共同調(diào)控的。消防水泵是通過防火栓按鈕控制和工作人員就地手動控制兩部分共同控制的。

2.5 接地安全及防雷

地鐵車站內(nèi)必須設(shè)置接地系統(tǒng)，接地的電阻要非常小，一般應(yīng)低于0.5歐姆。此外，常見的接地情況有三種：弱電、強電和等電位，為了更好的應(yīng)對不同分類，配電箱里還要設(shè)置三種接地的端子。實際操作中，可采用TN-S系統(tǒng)（即電氣設(shè)備暴露在外且可導(dǎo)電部分通過零線接地的接零保護系統(tǒng)）作為低壓接地系統(tǒng)，采用三相四線制（即輸送的電源相位為3相，共使用4根線來傳輸）配線。對于弱電系統(tǒng)、安全照明和室外動力照明回路必須增加浪涌保護（也叫防雷器，是提供安全防護的電子裝置）。

2.6 低壓電纜線的敷設(shè)和選型

車站、區(qū)間用電線、電纜均選用低煙無鹵阻燃銅電線及低煙無鹵阻燃電纜，火災(zāi)事故時仍需堅持運行的低壓配電設(shè)備選用低煙無鹵耐火銅電線及低煙無鹵耐火電纜。

3 設(shè)備選型與安裝

設(shè)備選型原則：首先要勘察地鐵所處的環(huán)境，環(huán)境因素決定了選擇哪類設(shè)備最適合。此外，還需要考慮兩點：設(shè)備生產(chǎn)工藝的可靠性，設(shè)備安裝維護的難易程度。因為地鐵一般建設(shè)在地下，所以選材方面一定要做到防腐、防塵且防潮。配電箱的外殼防護等級不低于IP41，分散安裝于污水處理站、泵房、隧道內(nèi)的配電箱采用防潮、防霉、濕熱型電氣產(chǎn)品，外殼防護等級不低于IP54。維修電源箱采用帶漏電保護功能，并具有防塵、防潮性能，外殼防護等級不低于IP65。

4 結(jié)束語

綜上所述，地鐵車站內(nèi)的動力照明系統(tǒng)是一個綜合性工作，既要滿足安全性和穩(wěn)定性，又要經(jīng)濟，其設(shè)計是否科學(xué)合理，直接關(guān)系著國家的安危，甚至關(guān)系到我們每一個人的生命健康安全。因此，設(shè)計師及施工人員一定要充分了解地鐵動力照明的設(shè)計原則，掌握相應(yīng)技術(shù)，為我國地鐵建設(shè)的飛速發(fā)展做出自己的貢獻。

參考文獻

[1]邵明瑞.試論地鐵車站動力照明設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)[J].江西建材，2015，04：179+182.