解析城市轨道交通地面车站动力照明设计

吕鹏程

摘 要：城市轨道交通地面车站，对缓解分担城市交通压力起到了重要作用，在进行城市轨道交通地面车站设计时，动力照明系统作为连接供电系统和用电设备的主要媒介，是车站系统设计的主要部分。本文主要对地面车站动力照明设计加以归纳，阐述地铁动力照明设计的基本要点。

关键词：城市轨道地面车站；动力设计；照明设计

一、地铁车站动力照明系统的设计内容及规范

地铁动力照明系统中所指的动力，主要包括风机及水泵设备，两者在电压选择上一般采用380V或220V，动力照明系统设计的内容包括了位于变压器之后的低压柜、交流或直流电缆头、照明设备、通信设备、信号设备等方面。参考的主要技术标准是《地铁设计规范》。

二、地铁车站动力照明系统供电环节的负荷分类及方式

一般而言，根据《地铁设计规范》，可以将地铁车站的供电负荷划分为三个级别。

一级负荷：包括了车站应急照明、通信系统、信号系统、火灾报警系统、变电所电源设施、地下站台区照明、防烟及排烟风机、用于电力设施的监控系统、自动售票及验票系统，此外还包含了用作应急疏散的防护门、扶梯、防淹门、排水水泵等设施[1]。其中电力负荷最大的是变电所电源设施、火灾报警系统及通信信号系统。对一级负荷设施的供电采用两路供电方式，相互独立可切换。二级负荷：包括地铁电梯及扶梯、地面站台区照明、地铁附属建筑照明、排污泵等设施，对其采用一路供电方式。三级负荷：包括各类冷却设备机组、广告牌照明、锅炉及电热设备、用于清洁的各类机械设备等，对其同样采用一路供电方式。

三、地铁动力照明系统动力配电的设计方式

（一）动力配电遵循的基本原则。地铁动力设备采用的配电方式一般为放射式。车站配电所通过母线输出双路电源，用于车站水泵、扶梯电梯、通信系统、控制系统及设备、屏蔽门及车站票务系统，电源接地方面使用TN-S系统，实现供电的电缆设备为五芯电缆。地铁各区间用于故障维修的电源配电，一般采用隔段设置电箱的方式，相隔百米内设插座电箱，配电方式为链式配电，插座电箱做好漏电及防水保护。车站的各类清洁设备采用三孔插座实现电力配置。

（二）车站动力设备配电设计。根据地铁的相关环控专业的要求，车站较大系统的设备设施，如通风设备及空调设备等，实行现场手操箱控制、环控电控室手动控制、车控制及OCC控制这三种控制形式，三者之间互相联动；属于较小系统的通风及空调设施设备，实行现场手操箱控制、环控电控室手动控制及车控室控制，三者间也可采取联动控制方式。涉及到消防设施设备，例如排烟风机、消防栓泵及防烟卷帘、防火卷帘等设施，要在设备附近设置控制箱，实行手动控制、车控室控制及OCC控制，各类控制方式互相联动。一般在日常运行时经由ISCS控制，当遇到如火灾等突发状况时，则由车控室控制或由OCC控制。各种水泵，如雨水泵、废。污水泵、排水泵等实行现场手动控制及水位自动控制。

其他设备在配电控制方面主要采用两种方式，一是就地控制，二是综合控制。地铁车站的中心控制室能够通过BAS微机对车站的风机、水泵及电热设备加以监控，并及时将信息反馈到中心控制室。

四、地铁动力照明系统中的照明配电设计方式

（一）照明配电种类及控制方式。照明配电室在设计时，要考虑到运营管理的便捷，在站台层的两端区域及站厅层分别设置，为便于进行照明设备用电的管理和电缆线的敷设，站台及站厅两层之间的配电室要加以对齐设置。车站用于公共照明的配电箱集中设置于照明配电室中，实现集中控制。

地铁车站照明种类一般分为普通照明（一般照明）、引导照明、安全照明、应急照明及用于广告设施的广告照明。车站各类机房设备及办公区域的照明采用就地控制方式，在应急照明的设置上，采用双控开关方式，广告照明采用计量控制及定时控制，而涉及到公共照明的部分则进行集中控制，便于管理。

（二）主要照明方式及设计。应急照明和普通照明是车站站台层及车站站厅层主要采用的两种照明方式。地铁车站的站台区域及站厅区域都是采用两路电源，又细分为若干支路，实行交叉式配电，当地铁的营运高峰期过去后，可相应关闭部分支路，达到电量节约的目的。

应急照明主要是在车站内配置电压为220V的蓄电池组，当原有的两路电源都处于失压状态时通过蓄电池组为应急照明进行供电。一般而言，地铁车站所用的应急灯具为荧光灯或

LED灯，经交流电实现供电，在交流电发生停电等状况时，就可切换至蓄电池组加以恢复供电。地铁车站夜间结束停运后，普通照明就进行关闭，采用应急照明，但地铁车站的站台区域、站厅区域及车站出入口区域仍然采用常明灯，采用就地控制方式，不加以集中控制。照明采用的插座为单相插座，实行隔段设置方式，供电方式为单独回路并采取漏电保护措施。

五、电缆选择及敷设

地铁车站的各个区间，如变电所中的配电柜，各类配电箱等，根据总体设计单位的要求不同，采用电缆或导线为输电媒介。根据《地铁设计规范》要求，一般使用五芯电缆，同时具备

TN-S接地系统。一方面，电缆的选择要严格符合地铁车站的电流及电压状况，另一方面，在进行地铁车站电缆敷设时要尤其注重电缆的材质及性能，无卤、低烟及阻燃是选择电缆时的重要参考标准。

无卤，是指遇到突发状况，如火灾等，电缆不会释放出毒性较大的酸性气体；低烟是指电缆如发生燃烧，具有较小的烟尘挥发性，烟雾具备较高的透光率；阻燃涉及到电缆的安全等级，电缆在阻燃等级的确定上，前期建设时并未涉及明确的等级要求，往往采用C级标准，但由此引发的地铁火灾事故，如韩国大丘发生的地铁火灾事故，引起了有关地区对电缆阻燃等级的重视，我国在进行地铁建设时，如天津、北京等地区，一般要求电缆的阻燃等级要达到B级标准。

电缆在进行敷设时，一般于车站站台板下方搭设电缆支架，在车站站台区及车站站厅区的吊顶区域采用电缆桥架方式。在敷设时，如产生穿越墙体的孔洞，则要用防火性能良好的堵料加以封堵。

六、地铁动力照明设计中的区间照明设计

工作照明及应急照明是区间照明的两种主要方式，工作照明所用的照明灯具设置在轨道上侧的墙壁，实行隔段设置，每隔5到6米左右设置一盏。应急照明与工作照明之间采取插花布置的方式，相邻的工作照明灯之间设置应急照明灯。

在区间照明电源供电上，工作照明采用三相交流电，而应急照明使用单相交流电，当交流电产生故障，适时切换至车站蓄电池组，以恢复供电。区间隔段设置照明箱，一般以120米为宜，照明箱采用两路供电，每个电箱负责60米区域内的灯具供电。在区间照明灯具的选择上，要优选防水、防震、防尘性好，耐腐蚀性强的灯具，一方面要有较好的密闭性，另一方面又要具备较好的散热性。可采用荧光灯及LED灯，当采用荧光灯时，要做到交流直流的两用，确保其能够瞬时启动。而车站的站台层、车站的站厅层及车站安全通道用于疏散指示的灯具要采用LED光源，设置在距离地面1m的范围之内，且间距要小于15m。

结语：城市轨道交通地面车站设计，是一项复杂的工程，其中，动力照明系统涉及到地铁车站电源的安全使用，是设计的重点。本文简要梳理了地铁车站动力照明系统的各项设计要点，为地铁设计更加符合国家技术标准提供一定的借鉴价值。

参考文献：

[1] 许士骅.城市轨道交通地面车站动力照明设计浅谈[J].智能建筑电气技术，2013，7（5）：28-32.

[2] 李一鸣.浅谈城市轨道交通高架式车站动力照明设计[J].科技创新与应用，2015，（9）：22-23.