试论地铁车站动力照明设计中的关键技术

朱贺

摘 要：随着国家经济的高速发展及国家体制的不断完善，地铁作为一种可以极大缓解交通压力的工具应运而生。确保地铁能够正常运行有两大核心设备——动力及照明。文章主要介绍了地铁车站内部动力照明系统设计中的关键技术。

关键词：地铁站；动力配电；照明配电；配电方式；技术

引言

作为我国国内应用最为广泛运输方式，地铁关乎着祖国的经济命脉和人民群众的日常生产生活。地铁车站动力及照明作为两个重要的组成部分，如何设计，该遵循怎样的原则，是保障人员出行安全的一个大课题。地铁车站内动力照明技术根据位置及功能主要分为车站内部动力及照明的设计；隧道区间的动力及照明的设计；配电及照明设备选型及设计等。

1 地铁动力照明的负荷分类及不同级别负荷供电需求

地铁动力照明负荷可分为三个等级，其中一级负荷和二级照明负荷使用最多。一级负荷主要应用于车站内屏蔽门照明、安全门照明、地下站厅和站台照明、通信设备、应急设备、火灾报警系统及灭火设备、电力监控设备、自动售票和消防等设备；二级负荷则主要应用在通风空调、普通风机、冷却泵、冷冻泵、污水泵和自动扶梯（非疏散使用）等设备；三级负荷主要应用于广告照明和清洁电源等设备。

一级负荷应由两路来自变电所不同低压一、二级负荷母线的电源供电，一用一备在末端配电箱处自动切换。房间内应急照明灯具采用EPS直接供电方式。

二级负荷由变电所低压一、二级负荷母线提供一路电源供电，当变电所只有一路电源时，由低压母线分段开关切换保证供电。

三级负荷仅由变电所的低压三级负荷母排提供一路电源供电，当供电系统一路电源失电时，切除该负荷。

2 动力照明配电要求

2.1 动力配电要求

动力系统一般采用放射式配电与树干式配电相结合的方式供电，但必须主要以放射式配电为主。动力配电一般遵循以下原则：不是控制环境的设备由配电所直接对其供电；照明配电间应分布在用电负荷量大，使用较频繁的地方，达到对设备进行集中控制的作用；像一级和二级负荷这种使用量较大的设备，其配电箱分布在照明配电间内，通过双电源装置对其进行切换；在地铁车站内的人行通道等公共区域要设置清扫检修插座，其作用是清扫公共区、检修设备。此外，清扫检修插座处于公共区域，环境比较复杂，因此一定要设置漏电保护，防止其接触到水，发生意外事件。

（1）以相邻车站的变电所为动力来提供电源。启动时主要是使用直接启动的方式。对于重要的一级负荷设备，每隔一百米应当设置检修电源箱，以便确保其能正常运转工作。但是，对于一些无法达到直接启动要求的设备，即需要检修电源箱，同时还要进行漏电保护。（2）为达到放射式供电的要求，在实际操作中，要使用车站内主要系统设备低压母线中的其中一条母线和这些设备周围的双电源切换箱。注意，对于不能采用负荷保护或者使用过负荷保护的设备，应具有报警信号，便于随时知晓意外情况。（3）实现动力配电的重要原则就是环境控制设备的就地控制和集中控制。为了加强其作用，在进行这两种控制时，还要使用相应的系统控制。例如，BAS系统（环境与设备监控系统Electrical and Mechanical Control System-EMCS或Building Automatic System-BAS）主要是对车站控制室和控制中心进行监控的，但除此之外，它还可以监控水泵的工作状态以及水位的信号；而FAS系统（火灾报警系统Fire Alarm System）在对灭火设施和通讯装置进行控制和监视的同时，也对车站内的直升电梯和自动扶梯等设施实现就地控制。

2.2 照明配电要求

地铁中的照明用灯，功能不同，配电要求也不同。一般来说，节能照明和工作照明的照度应该按照1：1的比例设计。应急照明的照度相对比例比较小，但发挥着重要的作用。一般在地铁控制室、地铁通信室、变电所、人行通道等公共区域，一定要设计安装应急照明灯具；在有人值班的设备房及其他通向外界的应急出口处的上方，应设置安全出口指示标志灯；在站台、站厅、楼梯、通道及通道转弯处附近，当不能直接看见或不能看清出口标志灯时，应设置疏散指示标志灯，且安装间距不大于10m，起导向作用。照明配电间可以控制广告照明，但是必须要设立单独的计量系统。

（1）地铁站厅层和站台层的照明由工作照明和应急照明两部分构成。其两侧的照明配电室内应设置两个照明供电设备，这两个照明供电设备主要是用于向工作照明和应急照明回路交叉供电，保证其正常工作。站厅层和站台层设备区照明可以使用28W的T5荧光灯作为主要照明工具，公共区采用LED灯具，如此便可达到节能降耗、节约成本的作用，又可以采用白天模式和晚间模式两种模式独立控制实现照明的设计理念。（2）为确保当车站发生故障时车站能正常供电，车站应急照明电源设备采用EPS电源装置，车站在站厅A、B两端各设一套，负责本端应急照明及区间的配电。正常情况下，蓄电池处于浮充状态，由降压变电所提供的交流380/220V电源直接供电；故障情况下自动切换装置动作，应急照明负荷全部由蓄电池供电，应急照明容量按90分钟的用电需求考虑。

2.3 地铁隧道区间的配电要求

车站变电所为地铁隧道区间提供动力电源，一般均是采用直接启动方式供电。一般情况下，大功率电机要采用软启动控制的方法启动，但是，如果区间内的设备为一级负荷设备，则必须采用一级负荷供电方式，即交叉配电。

2.4 其他设备的配电要求

空调设备要满足三级负荷的配电要求，它是由车辆控制室和控制中心调控，同时为方便调控，还要根据现场的运行情况，设置启动和暂停按钮。出入口排水泵是通过水位自动调控和现场工作人员手动控制两部分共同调控的。消防水泵是通过防火栓按钮控制和工作人员就地手动控制两部分共同控制的。

2.5 接地安全及防雷

地铁车站内必须设置接地系统，接地的电阻要非常小，一般应低于0.5欧姆。此外，常见的接地情况有三种：弱电、强电和等电位，为了更好的应对不同分类，配电箱里还要设置三种接地的端子。实际操作中，可采用TN-S系统（即电气设备暴露在外且可导电部分通过零线接地的接零保护系统）作为低压接地系统，采用三相四线制（即输送的电源相位为3相，共使用4根线来传输）配线。对于弱电系统、安全照明和室外动力照明回路必须增加浪涌保护（也叫防雷器，是提供安全防护的电子装置）。

2.6 低压电缆线的敷设和选型

车站、区间用电线、电缆均选用低烟无卤阻燃铜电线及低烟无卤阻燃电缆，火灾事故时仍需坚持运行的低压配电设备选用低烟无卤耐火铜电线及低烟无卤耐火电缆。

3 设备选型与安装

设备选型原则：首先要勘察地铁所处的环境，环境因素决定了选择哪类设备最适合。此外，还需要考虑两点：设备生产工艺的可靠性，设备安装维护的难易程度。因为地铁一般建设在地下，所以选材方面一定要做到防腐、防尘且防潮。配电箱的外壳防护等级不低于IP41，分散安装于污水处理站、泵房、隧道内的配电箱采用防潮、防霉、湿热型电气产品，外壳防护等级不低于IP54。维修电源箱采用带漏電保护功能，并具有防尘、防潮性能，外壳防护等级不低于IP65。

4 结束语

综上所述，地铁车站内的动力照明系统是一个综合性工作，既要满足安全性和稳定性，又要经济，其设计是否科学合理，直接关系着国家的安危，甚至关系到我们每一个人的生命健康安全。因此，设计师及施工人员一定要充分了解地铁动力照明的设计原则，掌握相应技术，为我国地铁建设的飞速发展做出自己的贡献。

参考文献

[1]邵明瑞.试论地铁车站动力照明设计中的关键技术[J].江西建材，2015，04：179+182.