試論地鐵車站動(dòng)力照明設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)

朱賀

摘 要：隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展及國(guó)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(yùn)而生。確保地鐵能夠正常運(yùn)行有兩大核心設(shè)備——?jiǎng)恿罢彰?。文章主要介紹了地鐵車站內(nèi)部動(dòng)力照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：地鐵站；動(dòng)力配電；照明配電；配電方式；技術(shù)

引言

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

1 地鐵動(dòng)力照明的負(fù)荷分類及不同級(jí)別負(fù)荷供電需求

地鐵動(dòng)力照明負(fù)荷可分為三個(gè)等級(jí)，其中一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)照明負(fù)荷使用最多。一級(jí)負(fù)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(tái)照明、通信設(shè)備、應(yīng)急設(shè)備、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)及滅火設(shè)備、電力監(jiān)控設(shè)備、自動(dòng)售票和消防等設(shè)備；二級(jí)負(fù)荷則主要應(yīng)用在通風(fēng)空調(diào)、普通風(fēng)機(jī)、冷卻泵、冷凍泵、污水泵和自動(dòng)扶梯（非疏散使用）等設(shè)備；三級(jí)負(fù)荷主要應(yīng)用于廣告照明和清潔電源等設(shè)備。

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

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

三級(jí)負(fù)荷僅由變電所的低壓三級(jí)負(fù)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(shí)，切除該負(fù)荷。

2 動(dòng)力照明配電要求

2.1 動(dòng)力配電要求

動(dòng)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(dòng)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(duì)其供電；照明配電間應(yīng)分布在用電負(fù)荷量大，使用較頻繁的地方，達(dá)到對(duì)設(shè)備進(jìn)行集中控制的作用；像一級(jí)和二級(jí)負(fù)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(duì)其進(jìn)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(hù)，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(dòng)力來提供電源。啟動(dòng)時(shí)主要是使用直接啟動(dòng)的方式。對(duì)于重要的一級(jí)負(fù)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(yùn)轉(zhuǎn)工作。但是，對(duì)于一些無法達(dá)到直接啟動(dòng)要求的設(shè)備，即需要檢修電源箱，同時(shí)還要進(jìn)行漏電保護(hù)。（2）為達(dá)到放射式供電的要求，在實(shí)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(duì)于不能采用負(fù)荷保護(hù)或者使用過負(fù)荷保護(hù)的設(shè)備，應(yīng)具有報(bào)警信號(hào)，便于隨時(shí)知曉意外情況。（3）實(shí)現(xiàn)動(dòng)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(qiáng)其作用，在進(jìn)行這兩種控制時(shí)，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(duì)車站控制室和控制中心進(jìn)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(hào)；而FAS系統(tǒng)（火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)Fire Alarm System）在對(duì)滅火設(shè)施和通訊裝置進(jìn)行控制和監(jiān)視的同時(shí)，也對(duì)車站內(nèi)的直升電梯和自動(dòng)扶梯等設(shè)施實(shí)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(jì)。應(yīng)急照明的照度相對(duì)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(jì)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(tái)、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(shí)，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(dú)的計(jì)量系統(tǒng)。

（1）地鐵站廳層和站臺(tái)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(gè)照明供電設(shè)備，這兩個(gè)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(tái)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(dá)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(dú)立控制實(shí)現(xiàn)照明的設(shè)計(jì)理念。（2）為確保當(dāng)車站發(fā)生故障時(shí)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(fù)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(dòng)切換裝置動(dòng)作，應(yīng)急照明負(fù)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(dòng)力電源，一般均是采用直接啟動(dòng)方式供電。一般情況下，大功率電機(jī)要采用軟啟動(dòng)控制的方法啟動(dòng)，但是，如果區(qū)間內(nèi)的設(shè)備為一級(jí)負(fù)荷設(shè)備，則必須采用一級(jí)負(fù)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(jí)負(fù)荷的配電要求，它是由車輛控制室和控制中心調(diào)控，同時(shí)為方便調(diào)控，還要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行情況，設(shè)置啟動(dòng)和暫停按鈕。出入口排水泵是通過水位自動(dòng)調(diào)控和現(xiàn)場(chǎng)工作人員手動(dòng)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(dòng)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(qiáng)電和等電位，為了更好的應(yīng)對(duì)不同分類，配電箱里還要設(shè)置三種接地的端子。實(shí)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(hù)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(duì)于弱電系統(tǒng)、安全照明和室外動(dòng)力照明回路必須增加浪涌保護(hù)（也叫防雷器，是提供安全防護(hù)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(shí)仍需堅(jiān)持運(yùn)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(diǎn)：設(shè)備生產(chǎn)工藝的可靠性，設(shè)備安裝維護(hù)的難易程度。因?yàn)榈罔F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(hù)等級(jí)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(hù)等級(jí)不低于IP54。維修電源箱采用帶漏電保護(hù)功能，并具有防塵、防潮性能，外殼防護(hù)等級(jí)不低于IP65。

4 結(jié)束語(yǔ)

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

參考文獻(xiàn)

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