城市轨道交通中低压配电与照明系统设计概述

黄俊

(安徽省综合交通研究院股份有限公司)

1 低压配电与照明系统的设计范围与接口

1.1 设计范围

城市轨道交通项目一般采用总包模式进行项目管理，同时，也会将项目分成多个标段进行设计。大部分一个标段规模有3至4个地铁车站。我们从单独的地铁车站来划分低压配电与照明系统的设计范围，主要包括车站及两端相邻各半个区间（车站所辖区间以相邻两站车站中心里程的一半为界）的动力配电设计、照明及照明配电设计、接地设计、动力与照明设备选择、设备间的接口设计以及与其它相关专业的接口配合设计。

1.2 与各专业的设计接口划分

1）与供电专业的接口

变电所0.4kV开关柜，馈出开关下口接线端为设计分界点。馈出开关下口接线端以下，馈线电缆属低压配电与照明（也可以称为动力照明）专业设计。馈电干线电缆及低压柜馈出开关的保护校核由供电专业设计完成。站台板下变电所投影范围内，电缆夹层内的电缆支架由供电系统专业设计，其余电缆桥（支）架由动照专业负责。区间供电电缆支架和接地母线由供电系统专业统一设置，区间动力照明设备的接地线由区间动力照明专业连接到区间接地母线上。变电所用电由供电系统专业负责。

2）与综合接地装置的接口

整个车站设置综合接地装置，车站综合接地网由变电专业统一设计。动照专业设弱电系统接地母排以及车站金属管线接地母排，设于站台板下夹层内，并负责在通信设备室等系统房间，各设一个接地端子箱/排。由此端子箱/排至各系统设备的接地电缆设计由相关专业自行负责，接地端子箱设备之间及其与弱电系统接地母排间的连接电缆，由动照专业负责（具体做法车站机电接地相关图纸)。变电所内设置强电接地母排，由供电专业设计，设置于变电所控制室内，该母排至接地网强电设备接地引出点的线缆由供电专业负责设计。强电接地母排以下的馈出线缆均由供电专业设计。弱电接地母排、金属管线接地母排至接地网引出点的线缆，由动力照明专业设计。

1.3 与弱电专业接口

1）与ISCS（含 BAS、ACS）的接口：

①在综合监控设备室双电源切换箱的馈线端，进线电缆及双电源切换箱由动力照明设计。②在（非车控室端）通风空调电控柜内为BAS专业预留两路AC220V电源，接口在通风空调电控柜的相应回路馈线端，馈线端以下的线缆由BAS专业负责设计。

2）与通信、信号专业的接口

在其设备房隔离开关箱馈出端下口，隔离开关箱进线电缆由动力照明专业负责设计。双电源切换箱及双电源切换箱至隔离开关箱之间的电缆由通信、信号专业负责设计。由动力照明专业在其设备房内设置隔离开关箱，隔离开关箱不进行双电源切换，由动力照明专业负责设计。

3）与AFC专业的接口

在其设备房双电源切换箱的馈线端，进线电缆及双电源切换箱由动力照明负责设计。

4）与FAS专业的接口

在车控室双电源切换箱的馈线端，进线电缆及双电源切换箱由动力照明负责设计。

车站综合接地网，弱电接地母排引至车站内各弱电系统接地端子箱/排的接地电缆及各系统专业接地端子箱/排，由车站动力照明专业负责。

1.4 与电梯、自动扶梯专业的接口

在电梯、自动扶梯自带控制箱的进线端。配电箱及电缆属车站低压配电专业设计，并预留5m长电缆。扶梯检修通道下的照明及检修插座由扶梯专业设计，低压配电专业负责预留电源至扶梯自带控制箱处并预留5m长电线。电梯井道内的照明及检修插座以及其电源线缆均由电梯专业设计。

1.5 与通风空调、给排水专业等机电一体化设备的接口界面

接口界面在设备自带控制箱或电源箱进线端，对不带控制箱或电源箱的设备，其接口在设备接线盒，进线电缆均由动力照明负责。

1.6 与建筑、结构专业的接口

车站公共区灯具的选型及布置由建筑装修专业负责完成，配电及控制由动力照明专业负责。装修设计专业提供照明计算书（由灯具厂家配合完成），动力照明专业负责对平均照度值、均匀度值、功率密度值等进行校核。动力照明提供土建预留沟、槽、管、洞、接地预埋件的资料，并加强与土建专业协调，由土建在设计和施工中加以完成。

2 低压配电与照明系统的主要设计原则

一级负荷从降压变电所两段母线上分别馈出一路专用供电线路，向负荷末端电源切换箱供电，两路电源在切换箱内自动切换，以实现不间断供电。地下站厅站台等公共区的照明应采用分块控制、交叉供电的配电方式，由降压变电所两段母线各负担一半负荷。应急照明分为备用照明和疏散照明。备用照明设置专用EPS电源装置作为电源，EPS蓄电池容量时间为90min。疏散照明及疏散指示由集中型消防照明和疏散指示系统供电及控制。二级负荷由来自变电所的一段低压母线的电源供电，当变电所一路电源故障时，由变电所低压分段断路器切换供电。三级负荷平时由三级负荷母线以一路电源供电，当一台变压器退出运行时，应将其从电网中切除。配电方式以放射式为主，对车控室、出入口、设备管理区及二、三级负荷小动力的同类型设备可分片设配电箱供电。照明配电室对各类负荷的配电，根据负荷性质按照集中分片的原则进行。

3 低压配电与照明系统的动力和照明设计

3.1 动力配电设计

在满足计量、维修管理要求的情况下，应按照明负荷与动力负荷分开配电。一、二级负荷与三级负荷分开配电，车站与区间分开配电进行设计。通信系统、信号系统、火灾自动报警系统、电力监控系统、环境与设备监控系统、自动售检票系统等用电设备的配电应自成系统，由0.4kV低压开关柜室的一、二级负荷母线直接供电。排烟风机、送排风机、空调机、隧道风机等用电设备由通风空调电控柜供电，冷水机组由变电所供电。除环控设备外的其他动力设备及两端各半个区间动力设备均直接由降压变电所配电。

3.2 照明系统设计

车站站厅站台两端照明配电室均设两个总照明配电箱，交叉向公共区工作照明、节电照明供电，公共区节电照明和工作照明比例为1：1。公共区工作照明和节电照明不设照明配电分箱，由总箱直接供电。设备房照明设置照明配电分箱，分箱电源直接取自变电所。

照明配电箱中的每一单相回路的电流按不超过16A设置。照明灯具采用I类灯具（安全照明用灯具除外）。区间照明灯具设置正常照明、疏散照明，布置在行车方向的左侧隧道壁上方，正常照明间距按10m间距考虑布置，疏散照明按照5m间距考虑布置。区间联络通道设置疏散指示、疏散照明和正常照明。

公共区照明控制一般设两级控制，即车控室控制和照明配电室控制，采用自动控制和手动控制。自动控制采用智能照明控制系统，分为节能、运营、清扫、检修等灯光模式控制，达到节约能源的目的。

应急照明包括疏散照明和备用照明。车站公共区、通向站外的出入口通道、附属用房区的通道、楼梯间、隧道区间、火灾时需工作的房间设置疏散照明和疏散指示标志。在车站公共区、消防泵房等重要房间设置备用照明。车站公共区备用照明同时兼作值班照明，供夜间列车停运后内部人员通行和巡视时使用，其照度值不低于正常照明照度标准值的10%。一般工作场所备用照明不应小于正常照明的10%。车站及区间疏散照明和疏散指示由集中型应急照明及疏散指示系统提供电源，并实现控制。车站备用照明由EPS供电。正常情况下，EPS蓄电池均处于浮充状态，应急照明由0.4kV低压开关柜室提供的交流380V电源直接供电；事故情况下，自动切换装置动作，备用照明负荷自动转为由EPS蓄电池通过逆变器供电。EPS蓄电池容量均应满足事故情况下车站的备用照明持续供电时间不小于90min。EPS设置于车站两端的应急照明电源室。集中型应急照明及疏散指示系统采用蓄电池分散的集中电源装置供电，集中电源装置的电源来自专用消防双电源切换箱，若消防电源失电时，由集中电源装置的蓄电池放电进行供电。集中电源装置蓄电池持续供电时间不应小于90min。

4 低压配电与照明系统中设备和电缆选型原则

动力照明设备应选用成熟、可靠、技术先进并适宜于地下安装及运行的产品。通风空调电控柜采用抽屉式或固定式开关柜。分散安装于泵房、隧道内的配电箱采用防潮、防霉、湿热型产品。灯具选用寿命长、节能高效型产品, 光源采用LED灯。区间灯具应具有防水、防潮、防腐、防震、防尘性能，外壳防护等级不低于IP65，还应具有单向遮光性能。疏散指示灯、电缆夹层安全照明灯选用LED灯。

所有动力电缆均选用低烟、无卤、阻燃型。电线电缆的阻燃或耐火特性均不低于B1级。火灾时仍需运行的动力设备、系统电源电缆选用低烟无卤阻燃耐火型电缆或矿物绝缘电缆，优先选择矿物绝缘电缆。所有照明回路电线均选用低烟、无卤、阻燃型，事故时仍需运行的应急照明电源电线选用低烟、无卤、阻燃耐火型电线。电线电缆的阻燃或耐火特性均不低于B1级。电缆一般采用沿电缆桥架敷设，无桥架处采用电缆穿钢管敷设，电线一般采用穿钢管敷设。

5 结语

城市轨道交通发展比较快，技术日益成熟，在设计时要适应技术发展的需要，以及及时关注新的规范、标准，调整设计思路。全国各大设计院的技术储备水平和设计理念不一样，要集思广益，同时设计单位要和施工单位紧密配合，往往只有在施工过程中才能发现问题，通过反馈调整设计，呈现良性循环。