摘要:地鐵封閉性強、人員密集,在火災等緊急情況下人員疏散難度大,因而其消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)至關重要?;诖耍饕芯康罔F區(qū)間隧道內應急照明和疏散指示系統(tǒng)設計,針對區(qū)間隧道不能放置電源及長距離壓降等難題,提出增設輸出回路模塊的集中電源集中控制型系統(tǒng)方案。詳細闡述設計中各組成部分參數與功能,探討不同長度區(qū)間隧道的線路設置策略,為地鐵消防安全保障提供有效技術路徑,提升應急疏散可靠性。
關鍵詞:地鐵區(qū)間隧道;應急照明;疏散指示系統(tǒng);輸出回路模塊;長距離供電
中圖分類號:X913.4" " " 文獻標識碼:A" " " "文章編號:2096-1227(2025)07-0023-03
0 引言
地鐵作為城市交通的重要組成部分,具有封閉性強、人員密集的特點。這種特性使得地鐵一旦發(fā)生火災等緊急情況,人員疏散難度大,存在諸多安全隱患。因此,消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)至關重要[1-2]。2019年3月1日起,《消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)技術標準》施行后,我國地鐵消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)多采用安全電壓、集中電源等模式。在2025年5月1日開始施行的《消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)》中,取消了應急照明分配電裝置。這一變動雖是基于行業(yè)技術發(fā)展、系統(tǒng)優(yōu)化等多方面考量而做出的標準更新,但客觀上給地鐵區(qū)間隧道的布線方案設計帶來了新的挑戰(zhàn)[3-5]。針對地鐵區(qū)間隧道內禁止設電源、長距離傳輸有壓降、站點集中電源無法全覆蓋供電的情況,本文提出在系統(tǒng)內增加輸出回路模塊,以實現不同長度區(qū)間隧道內該系統(tǒng)的搭建方案。
1 系統(tǒng)架構與組成
本文中消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)采用集中電源集中控制型架構,如圖1所示,涵蓋位于地鐵站臺內的應急照明控制器、應急照明集中電源和位于地鐵區(qū)間隧道內的輸出回路模塊、消防應急照明燈具及消防應急標志燈具,并搭配特定線纜進行連接。
當發(fā)生火災時,應急照明控制器接收到火災報警信號,控制器切斷主電源供電,切換到備用電源供電,并向應急照明集中電源及消防應急燈具發(fā)出信號,啟用應急照明集中電源并調整消防應急燈具的亮度等,對于在地鐵區(qū)間隧道內的組成按照實際需求與國家標準進行選擇[6-8]。
1.1nbsp; 應急照明控制器
應急照明控制器在系統(tǒng)中起著核心控制作用。它被安置于車站控制室,采用1800mm×600mm×600mm的落地式控制柜設計。依據《消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)》,其具備強大的管控能力,能直接管控不超過3200個燈具。通過RS-232或RS-485等標準串行總線接口,可實時接收火災報警信息,迅速做出響應。該控制器擁有320×240彩色圖像點陣以上的智能人機交互圖形操作界面,方便操作人員進行監(jiān)控和操作。同時,自帶蓄電池,在應急狀態(tài)下可持續(xù)工作180min以上,滿足《消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)技術標準》中對控制器備電工作時間的要求,確保在主電源中斷時系統(tǒng)仍能正常運行。
控制器的控制回路采用屏蔽線纜,有效減少電磁干擾,保障通信的穩(wěn)定性。箱內導線選用銅芯,符合相關標準對電氣性能的要求。其防護等級達到IP33,能防止直徑大于2.5mm的固體異物侵入,同時能防護垂直方向滴水對設備造成的損害,滿足車站室內環(huán)境的防護需求,確保設備在正常運行過程中的安全性和可靠性。
1.2" 應急照明集中電源
應急照明集中電源選用AC220V的B型應急照明集中電源,設置于車站內。根據《消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)》和《消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)技術標準》,地鐵采用鉛酸蓄電池,以保障系統(tǒng)的安全性。其輸入電源適應范圍廣,能在AC220V±15%(單相)或 220/380V±15%(三相四線單路)、50Hz、TN-S接地電源條件下穩(wěn)定工作。這種寬電壓輸入設計,可有效應對車站供電系統(tǒng)可能出現的電壓波動,確保集中電源持續(xù)穩(wěn)定運行。
在輸出方面,嚴格遵循《消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)》,輸出回路不超過8路,單路額定電流控制在6A以內,輸出功率在5kW以下,滿足系統(tǒng)對不同燈具的供電需求。充電性能方面,能在24h內完成充電,應急工作時長超過90min,確保在緊急情況下為燈具提供充足的電力支持,保障人員疏散和消防作業(yè)的順利進行。其防護等級為IP33,可有效防護一定程度的灰塵和潑水,適應車站的環(huán)境條件。
1.3" 輸出回路模塊
輸出回路模塊專為區(qū)間長距離供電而設計,主要功能是將AC220V轉換為DC36V,為區(qū)間隧道消防應急照明燈具提供適配電源。該模塊自身無蓄電池,單臺功率在1kW以內,具有8路以下DC36V二線制輸出。這種設計有效解決了長距離接線過程中的壓降難題,拓展了供電范圍,確保燈具在長區(qū)間內都能獲得穩(wěn)定的電源供應。
輸出回路模塊的防護等級達到IP65,能夠有效防護灰塵進入,同時可防止來自各個方向的噴水對設備造成損害,并且具有良好的散熱能力,考慮到隧道內的特殊環(huán)境,輸出回路模塊在運行過程中會產生熱量,良好的散熱對于設備的穩(wěn)定運行至關重要。在正常工作狀態(tài)下,模塊的散熱設計應確保其內部關鍵部件,如功率轉換芯片、電子元件等的溫度保持在0~50℃之間的合理范圍。在隧道內等環(huán)境較為惡劣的場所,該防護等級確保了模塊在潮濕、多塵等條件下仍能穩(wěn)定運行,提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
1.4" 消防應急照明燈具
區(qū)間隧道消防應急照明燈具為A型持續(xù)型,采用DC36V供電,功率誤差控制在10%以內,符合《消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)》對燈具功率的要求。燈具含有獨立地址碼,便于系統(tǒng)進行精準控制和管理。其色溫范圍為2700~8000K,光效在120lm/W以上,能提供清晰、舒適的照明效果。在應急狀態(tài)下,照明時間超過90min,滿足《消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)技術標準》中對不同場所應急照明持續(xù)時間的規(guī)定,確保在緊急情況下人員有足夠的時間疏散。
燈具的防護等級為IP65,能有效抵御灰塵和噴水,適應隧道內潮濕、多塵的惡劣環(huán)境。這種高防護等級設計提高了燈具的可靠性和使用壽命,減少了因環(huán)境因素導致的燈具損壞,確保在緊急情況下照明系統(tǒng)正常運行。
1.5" 消防應急標志燈具
消防應急標志燈具同樣為A型持續(xù)型,采用金屬外殼,表面光滑,可有效防止人員刮傷。用于區(qū)間疏散的燈具帶有米標且可控向(000~999m顯示),聯(lián)絡通道使用的則為雙面指示燈。這些設計能為人員提供更明確的疏散指示。燈具無蓄電池但設有地址碼,方便系統(tǒng)統(tǒng)一管理和控制。
根據《消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)》,其亮度在50~300cd/m2之間,且亮度比值不超過10,能確保在不同環(huán)境下都能清晰指示疏散方向。燈具的使用壽命在10萬h以上,功率控制在1W以內,節(jié)能且耐用。在安裝間距方面,要求不超過10m,確保人員在疏散過程中能始終看到標志燈具。防護等級為IP65,可有效抵御惡劣環(huán)境對燈具的影響,保障其正常工作。
1.6" 線纜
系統(tǒng)線纜根據設備分為內外接線。外部接線導體截面積從2.5mm2起,采用低煙無鹵阻燃線纜,線纜入口處的防護與設備防護等級相同。這種設計既滿足了電氣性能要求,又提高了防火安全性,防止在火災發(fā)生時線纜燃燒產生有毒氣體,保障人員安全。
內部接線同樣采用低煙無鹵線纜,注重保證絕緣性能。在關鍵部位使用絕緣固定件,防止接線受到損壞,確保電氣安全。全程使用無鹵線纜,進一步提升了系統(tǒng)的防火性能,符合消防安全標準。
2 不同長度地鐵區(qū)間隧道線路設置方案
根據地鐵區(qū)間隧道內每600m需設置聯(lián)絡通道的情況,將地鐵區(qū)間隧道線路設置方案以600m以內、1200m及超過1200m的情況進行分類。
在區(qū)間隧道600m以內,區(qū)間中沒有聯(lián)絡通道,在地鐵站臺設2臺輸出回路模塊,采燈點交叉混合供電,如圖2所示。此方式借模塊合理布局與交叉供電,均衡電力分配,防局部燈具供電不足,保障照明疏散效果,契合短區(qū)間隧道電力需求與空間特性。
站臺距約1200m區(qū)間隧道內,于中間裝輸出回路模塊,燈點就近連接,如圖3所示。因該長度區(qū)間隧道的中間位置距離過長,易出現壓降,模塊居中優(yōu)化供電線路,就近連接降線路損耗,確保燈具正常工作,維持疏散照度穩(wěn)定。
區(qū)間隧道超1200m,每600m內裝輸出回路模塊并就近連接燈點,如圖4所示。長距下多模塊分散布局可分段穩(wěn)壓,持續(xù)為燈具供能,克服壓降累積影響,保障全程應急照明疏散指示功能,提升長區(qū)間隧道應急安全性。
3 結束語
本地鐵區(qū)間隧道應急照明與疏散指示系統(tǒng)方案,經各組件參數精準設定與線路科學布局,能夠有效攻克區(qū)間無電源及長距壓降難題。其在不同長度區(qū)間隧道均能穩(wěn)定運行,顯著增強應急照明與疏散指示效能,對類似工程設計具有參考與應用價值。
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