地鐵區(qū)間隧道應(yīng)急照明與疏散指示系統(tǒng)設(shè)計

摘要：地鐵封閉性強、人員密集，在火災(zāi)等緊急情況下人員疏散難度大，因而其消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)至關(guān)重要。基于此，主要研究地鐵區(qū)間隧道內(nèi)應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)設(shè)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(shè)輸出回路模塊的集中電源集中控制型系統(tǒng)方案。詳細(xì)闡述設(shè)計中各組成部分參數(shù)與功能，探討不同長度區(qū)間隧道的線路設(shè)置策略，為地鐵消防安全保障提供有效技術(shù)路徑，提升應(yīng)急疏散可靠性。

關(guān)鍵詞：地鐵區(qū)間隧道；應(yīng)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(xiàn)標(biāo)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(zāi)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(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)至關(guān)重要[1-2]。2019年3月1日起，《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》施行后，我國地鐵消防應(yīng)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(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)》中，取消了應(yīng)急照明分配電裝置。這一變動雖是基于行業(yè)技術(shù)發(fā)展、系統(tǒng)優(yōu)化等多方面考量而做出的標(biāo)準(zhǔn)更新，但客觀上給地鐵區(qū)間隧道的布線方案設(shè)計帶來了新的挑戰(zhàn)[3-5]。針對地鐵區(qū)間隧道內(nèi)禁止設(shè)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(nèi)增加輸出回路模塊，以實現(xiàn)不同長度區(qū)間隧道內(nèi)該系統(tǒng)的搭建方案。

1 系統(tǒng)架構(gòu)與組成

本文中消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)采用集中電源集中控制型架構(gòu)，如圖1所示，涵蓋位于地鐵站臺內(nèi)的應(yīng)急照明控制器、應(yīng)急照明集中電源和位于地鐵區(qū)間隧道內(nèi)的輸出回路模塊、消防應(yīng)急照明燈具及消防應(yīng)急標(biāo)志燈具，并搭配特定線纜進(jìn)行連接。

當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)急照明控制器接收到火災(zāi)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(yīng)急照明集中電源及消防應(yīng)急燈具發(fā)出信號，啟用應(yīng)急照明集中電源并調(diào)整消防應(yīng)急燈具的亮度等，對于在地鐵區(qū)間隧道內(nèi)的組成按照實際需求與國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇[6-8]。

1.1nbsp; 應(yīng)急照明控制器

應(yīng)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(shè)計。依據(jù)《消防應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)串行總線接口，可實時接收火災(zāi)報警信息，迅速做出響應(yīng)。該控制器擁有320×240彩色圖像點陣以上的智能人機(jī)交互圖形操作界面，方便操作人員進(jìn)行監(jiān)控和操作。同時，自帶蓄電池，在應(yīng)急狀態(tài)下可持續(xù)工作180min以上，滿足《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》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(nèi)導(dǎo)線選用銅芯，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對電氣性能的要求。其防護(hù)等級達(dá)到IP33，能防止直徑大于2.5mm的固體異物侵入，同時能防護(hù)垂直方向滴水對設(shè)備造成的損害，滿足車站室內(nèi)環(huán)境的防護(hù)需求，確保設(shè)備在正常運行過程中的安全性和可靠性。

1.2" 應(yīng)急照明集中電源

應(yīng)急照明集中電源選用AC220V的B型應(yīng)急照明集中電源，設(shè)置于車站內(nèi)。根據(jù)《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)》和《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，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(yīng)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(shè)計，可有效應(yīng)對車站供電系統(tǒng)可能出現(xiàn)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(yán)格遵循《消防應(yīng)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(nèi)，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(nèi)完成充電，應(yīng)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(jìn)行。其防護(hù)等級為IP33，可有效防護(hù)一定程度的灰塵和潑水，適應(yīng)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(shè)計，主要功能是將AC220V轉(zhuǎn)換為DC36V，為區(qū)間隧道消防應(yīng)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(nèi)，具有8路以下DC36V二線制輸出。這種設(shè)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(nèi)都能獲得穩(wěn)定的電源供應(yīng)。

輸出回路模塊的防護(hù)等級達(dá)到IP65，能夠有效防護(hù)灰塵進(jìn)入，同時可防止來自各個方向的噴水對設(shè)備造成損害，并且具有良好的散熱能力，考慮到隧道內(nèi)的特殊環(huán)境，輸出回路模塊在運行過程中會產(chǎn)生熱量，良好的散熱對于設(shè)備的穩(wěn)定運行至關(guān)重要。在正常工作狀態(tài)下，模塊的散熱設(shè)計應(yīng)確保其內(nèi)部關(guān)鍵部件，如功率轉(zhuǎn)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(nèi)等環(huán)境較為惡劣的場所，該防護(hù)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(yīng)急照明燈具

區(qū)間隧道消防應(yīng)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(nèi)，符合《消防應(yīng)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(jìn)行精準(zhǔn)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(yīng)急狀態(tài)下，照明時間超過90min，滿足《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中對不同場所應(yīng)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(hù)等級為IP65，能有效抵御灰塵和噴水，適應(yīng)隧道內(nèi)潮濕、多塵的惡劣環(huán)境。這種高防護(hù)等級設(shè)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(dǎo)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(yīng)急標(biāo)志燈具

消防應(yīng)急標(biāo)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(biāo)且可控向（000～999m顯示），聯(lián)絡(luò)通道使用的則為雙面指示燈。這些設(shè)計能為人員提供更明確的疏散指示。燈具無蓄電池但設(shè)有地址碼，方便系統(tǒng)統(tǒng)一管理和控制。

根據(jù)《消防應(yīng)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(nèi)，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(biāo)志燈具。防護(hù)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(jù)設(shè)備分為內(nèi)外接線。外部接線導(dǎo)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(hù)與設(shè)備防護(hù)等級相同。這種設(shè)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(zāi)發(fā)生時線纜燃燒產(chǎn)生有毒氣體，保障人員安全。

內(nèi)部接線同樣采用低煙無鹵線纜，注重保證絕緣性能。在關(guān)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(jìn)一步提升了系統(tǒng)的防火性能，符合消防安全標(biāo)準(zhǔn)。

2 不同長度地鐵區(qū)間隧道線路設(shè)置方案

根據(jù)地鐵區(qū)間隧道內(nèi)每600m需設(shè)置聯(lián)絡(luò)通道的情況，將地鐵區(qū)間隧道線路設(shè)置方案以600m以內(nèi)、1200m及超過1200m的情況進(jìn)行分類。

在區(qū)間隧道600m以內(nèi)，區(qū)間中沒有聯(lián)絡(luò)通道，在地鐵站臺設(shè)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(nèi)，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(xiàn)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(nèi)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(yīng)急照明疏散指示功能，提升長區(qū)間隧道應(yīng)急安全性。

3 結(jié)束語

本地鐵區(qū)間隧道應(yīng)急照明與疏散指示系統(tǒng)方案，經(jīng)各組件參數(shù)精準(zhǔn)設(shè)定與線路科學(xué)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(yīng)急照明與疏散指示效能，對類似工程設(shè)計具有參考與應(yīng)用價值。

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