吳淑娟

廣州地鐵設計研究院股份有限公司，廣東 廣州 510010

0 引言

廣州地鐵舊線照明配電室的配電箱和車控室照明控制柜大多已投入使用10～20年，箱內開關及線路短路故障頻發(fā)。目前，箱體老化問題較為嚴重，如箱體變形、箱門開啟/關閉不便、電氣元器件功能下降、故障率高等，同時箱體出現銹蝕現象，容易引起漏電事故，存在較大安全隱患。此外，由于一號線沒有單獨設置二、三級動力配電箱，若二、三級動力負荷線路出現短路，開關越級跳閘時，會影響相應區(qū)域的照明[1]。在不降低照明配電箱現有的安全性和功能的基礎上，計劃對舊線車站的照明配電箱進行大修，更換整套箱體及元器件并增設二、三級小動力配電箱。

1 改造范圍和設備功能

車站既有照明配電室的配電箱箱體更換包括節(jié)電照明箱、一般照明箱、設備房照明箱、廣告照明箱、站廳層應急照明箱、站臺層應急照明箱、區(qū)間應急照明箱、安全照明箱等。其中，節(jié)電照明箱、一般照明箱負責車站公共區(qū)普通照明配電；設備房照明箱負責設備區(qū)的普通照明配電；廣告照明箱負責公共區(qū)站廳、站臺層的廣告照明配電；應急照明箱負責相關區(qū)域的應急照明配電；安全照明箱負責電纜夾層的安全照明及安全插座配電。

照明配電室新增二、三級小動力配電箱。二級小動力箱負責車站設備房內的維修箱及插座配電；三級小動力箱負責公共區(qū)清掃插座、茶水間電熱水器、第三方終端設備等配電。

車站控制室內的照明控制柜更換大修。照明控制柜實現車站節(jié)電照明、一般照明、廣告照明、區(qū)間照明等車控室遠方控制及顯示功能。

2 新舊線車站照明現狀

2.1 舊線車站照明現狀

照明分節(jié)電照明、一般照明、設備房照明、廣告照明、事故照明、安全照明，各照明單獨設照明分箱。車站公共區(qū)照明中，一般照明占2/3，節(jié)電照明占1/3，廣告照明可作為一般照明的一部分。出入口照明納入公共區(qū)照明中。在車控室設置照明控制柜，一號線后通段照明控制用的接觸器設在照明配電室的照明分箱內，一號線首通段照明控制用接觸器設在降壓變電所低壓柜內。納入車控室照明控制柜的有一般照明、節(jié)電照明、廣告照明、區(qū)間應急照明。未設專用二級、三級小動力，插座及第三方設備直接接入照明分箱內。

2.2 新線車站照明現狀

照明分節(jié)電照明、工作照明、設備房照明、廣告照明、應急照明、安全照明。在照明配電室設2臺照明總箱，交叉負責公共區(qū)照明配電。節(jié)電照明、工作照明不設分箱，設備房照明、安全照明從照明總箱引出設分箱。廣告照明單獨設箱。應急照明從應急照明電源裝置直接饋出，不單獨設箱，部分設備房應急照明設雙控開關，平時常滅，火災時由BAS實現強啟。車站公共區(qū)照明中，工作照明占1/2，節(jié)電照明占1/2，廣告照明可作為工作照明的一部分。出入口照明納入公共區(qū)照明中。在照明配電室設BAS控制箱，照明控制用接觸器設在照明總箱、廣告照明箱、應急照明裝置內，設備房應急照明控制通過控制電纜連接到就近照明配電室的BAS控制箱。設專用二級、三級小動力，負責車站維修箱、插座、電開水器等配電。

3 照明改造方案

3.1 照明配電箱大修方案

（1）方案一。由于目前舊線車站照明系統未納入BAS控制，后續(xù)線路照明跟BAS接口是在照明配電室的BAS控制箱，此次改造不含BAS系統部分的改造。因此，在維持原有的車控室照明監(jiān)控要求的同時，盡量簡化將來照明改造接入BAS系統時引起的二次改造，建議引入智能照明系統，具有該系統的照明控制終端同時，預留與BAS系統的通信接口，使二次改造簡單[2-3]。智能照明系統包括監(jiān)控終端、人機界面、交換機、通信網橋、開關控制模塊及系統軟件組成。

采用智能照明系統，可實現如下控制功能。①開關控制。通過多回路控制模塊可實現就地/遠方的開關控制。②時鐘控制。預留今后出入口飛頂照明時鐘控制模塊的接入。③簡化接線和調試。將現場的控制電纜改成總線連接，便于施工改造時的接線及調試。④預留與BAS通信口。后續(xù)BAS系統實施改造時，可直接通過車控室的智能照明主機通信口與BAS連接。將原來車控室的指示燈、按鈕等終端控制顯示元件更換為先進的觸摸屏來實現控制及顯示。

該方案基本維持原有的配電特點，更換照明配電室內各分箱，保留分箱內進線開關后的接觸器。將接觸器的相關繼電器信號引入多回路控制模塊，可根據分箱的數量采用4、6、8回路控制模塊，模塊間通過總線連接。由于幾個分箱合用一個控制模塊，建議將每個照明配電室的控制模塊集中在一個箱內安裝。在車控室設置智能照明監(jiān)控終端，通信網橋可提供4路總線一路以太網接口，車站每層每端照明配電室各用一路總線，后續(xù)有新增時控、光控、調光等需求時，將相關模塊接入就近總線即可。

控制模塊采用負載反饋型，可測量每回路電流，將電流反饋到監(jiān)控終端，可及時監(jiān)測各回路的燈具完好情況，并具備故障復位功能，在故障的情況下也能保持原有的開關狀態(tài)。

（2）方案二。該方案同樣引入智能照明系統，但控制的是各分箱的出線回路。維持原有的配電特點，更換照明配電室內各分箱，取消進線開關后的接觸器，根據各分箱饋出回路數選用4、6、8回路控制模塊，將控制模塊安裝在各分箱饋出回路斷路器后，然后通過總線將各模塊連接起來。由于監(jiān)測到各分回路，采用的模塊數遠多于方案一，但控制方式更為靈活。

兩種方案的對比如表1所示。

表1 方案對比

通過對比，推薦采用方案一進行照明配電箱改造。

3.2 增設二、三級小動力配電箱

在照明配電室增設二、三級小動力配電箱，并將原有混接在照明箱內的插座回路等移到相應的二、三級小動力箱內。新增配電箱電源引自降壓變電。

3.3 提升配電箱的安全性、可靠性及可用性

（1）安全性。配電箱金屬外殼等外露導體部件通過直接的、相互有效連接，或通過由保護導體完成的相互有效連接的確保保護電路的連續(xù)性。箱體設置可靠的適用于規(guī)定故障條件的接地端子，該端子有一緊固螺釘或螺栓用來連接接地導體。緊固螺釘或螺栓的直徑應該不小于12 mm。接地連接點標以《電氣設備用圖形符號 第2部分：圖形符號》（GB/T 5465.2—2008）中規(guī)定的“保護接地”符號，和接地系統連接的金屬外殼部分看作接地導體。裝有電器的可開啟的柜門，應用軟導線、銅編織帶可靠接地。需有防間接接觸保護措施：低壓配電箱內需有隔板隔開，可防止人身接觸帶電部分。同時，外露導體需絕緣保護。

（2）可靠性。應選用具有CCC認證的產品，外殼防護等級IP42。配電箱內母線選用銅材；導線選用阻燃型耐熱多股絕緣軟芯銅線，截面不小于2.5 mm2；接線端子外殼材料應有較好的阻燃性能，自熄滅，不含鹵素。面蓋采用防火設計，電氣強度高，機械性能可靠，不易變形，阻燃性好。

（3）可用性。箱體在滿足功能的條件下尺寸需盡量與原來一致或盡量地小。同時，箱門開啟角度大于等于135°。

4 結論

通過分析上述各個方案可知，改造項目復雜且未知，如果能從上到下，從控制到設備底層進行改造最為經濟可行，且可以取得較好的實施效果，但是目前在實際改造項目中很少能夠實現這種設想。文章所提改造方案不僅可以滿足原有功能、控制系統，還預留了后續(xù)控制系統升級或者改造的可能。