地铁车站动力及照明设计

地铁车站动力及照明设计 摘要 本文叙述了地铁电力和照明设计的一般做法 阐述了车站配电电缆选型 的技术要求 关键词 地铁车站 动力 照明 阻燃电缆 1 动力照明专业和其他专业的设计分工 地下铁道工程是一项复杂的多种专业的综合性工程 这里介绍的仅是其中 一个专业 即动力照明专业 所谓动力是指风机 水泵类用 380 220V 交流电 源的设备 而不是车辆用电 车站动力及照明工程的设计范围是从变电所配电 变压器后的低压柜及变电所交直流盘馈出电缆头开始至车站的动力 照明 通 信 信号等用电设备 在环控电控室的继电器屏给 BAS 系统留出接线端子 水 泵类设备在其控制箱给 BAS 留出接线端子 并在照明配电室的配电箱上留出 BAS 接线端子 2 负荷分类及技术要求 根据 地下铁道设计规范 的要求 把地铁的用电负荷分为三级 一级负荷 防排烟风机 废水泵 消防泵 防淹门 通信 信号 防灾报 警 自动售检票系统 车站控制室 屏蔽门以及应急照明 含疏散指示照明 等 用电以及区间的风机和水泵用电 由两路独立的电源供电 且为末端切换 应 急照明电源在交直流屏上切换 二级负荷 自动扶梯 电梯 普通风机 污才泵 一般照明 管理房及设 备房照明等用电 由一路电源供电 当这路电源发生故障时 由变电月低压柜 上的母线联络开关进行切换 以保证供电 注 变电所为两路 10kV 电源各带 一台变且器 低压侧为单母线分段 设母线联络开关 三级负荷 冷水机组及其配套的冷冻泵 冷却泵 冷却塔 茶水间热水器 以及广告照明 清洁机械等设备用电 由一路电源供电 当这路电发生故障时 允许对这些设备停止供电 3 动力配电设计 3 1 动力配电原则 动力设备配电主要采用放射式配电 水泵电梯 扶梯的电源以及通信 信 号 综合控制室 屏蔽门 自动售检票机的双路电源都是直接由配电所的低压 母线馈出 采用 TN S 接地保护系统 用五芯电缆供电 环控设备从环控电控室放射式供电方式配电 采用 TN S 系统 区间维修用电每隔 100m 设一动力插座箱 采用链式配电 每个插座箱容量 为 15kW 每路仅考虑一个插座箱使用 插座箱应设漏电开关保护 插座箱密封 防水 外壳防护 IP65 在站台 站厅设置单相三孔安全插座供清洁机械和检修用 3 2 动力设备的供电和控制 空调通风机房设环控电控室 根据环控设备设置情况 在车站的一端或两 端分别设环控电控室 从环控电控室给各种风机 风阀等配出电力 在风机旁 设按钮箱 满足动力设备的用电要求 方便运营维护管理 隧道通风机容量较 大 但属于环控设备 也从环控电控室配出电力 有的地铁线路的隧道通风机 是直接从变电所配出的 这是设计总体单位的要求不同 除环控设备能够在环控电控室控制外 一般设备都采用就地控制和综合控 制两种控制方式 在车站综合控制室由 BAS 微机实现对风机 空调 水泵等设 备的控制与监视 并将采集的信息送至中央控制室 动力设备采用直接起动方 式 隧道风机及区间水泵等较大 较远的设备采用降压起动或软起动的方式 4 照明配电设计 4 1 为便于运营和管理 在车站两端站台层和站厅层各设一照明配电室 上下 两层配电室一般是对齐的 这样便于对本层用电设备的管理和上下层电缆的敷 设 公用照明配电箱集中设在照明配电室内 便于控制 4 2 照明种类和控制方式 照明分为一般照明 应急照明 诱导照明 广告照 明和安全照明 公用照明集中管理 统一控制 机房和办公室照明就地控制 北京地铁早期设计时 有一部分照明是列车停运以后仍继续工作的常明灯 叫 做节电照明 因节电照明的词义不能正确表达其照明性质 一些城市的地铁不 用该词 而统称为一般照明 4 3 站台层和站厅层的照明主要由一般照明和 I 应急照明构成 站台 站厅照 明的每个分区都是两路照明电源 分为 6 8 个支路 交叉配电 在运营高峰 过后可以停掉一部分支路 以便于节约照明用电 附属房间可由单独回路供电 夜间列车停运后把一般照明关闭 车站照明靠应急照明 4 4 应急照明 为确保车站出现故障时能顺利 安全地疏散旅客 在地下车站 设置 220V 蓄电池组 在两路交流电源都失压的状态下向应急照明供电 地下铁 道应急照明多为白炽灯 正常情况下由交流电源供电 当交流电源停电时自动 切换到蓄电池组供电 上海地铁 4 号线试用了改进型电子镇流器 11W 紧凑型荧 光灯 正常由交流 220V 电源供电 交流电源停电时自动切换到蓄电池组供电 11W 荧光灯与 60W 白炽灯的照度相当 而电功率却只有白炽灯的 1 5 左右 应 急照明在车站的站台 站厅及出人口为常明灯 不设集中控制 车站附属房间 及设备用房采用就地控制 4 5 车站附属房间的单相插座以及站台 站厅层每隔 30m 设的单相安全插座 均由单独回路供电 并装设漏电保护开关 4 6 区间照明 单线隧道设置于行车方向左侧墙上 分工作照明和应急照明 每隔 5 6m 设一盏 11W 荧光灯 两种照明相间布置 工作照明和应急照明均由变 电所交直流屏直接供电 区间工作照明由变电所控制 4 7 安全照明 站台板下安全照明采用 36V 安全电压 照明变压器设于照明配 电室内 4 8 地铁不同场所的照度要求 照明应力求实用 便于维修 并应依据不同场 合要求与建筑形式相配合 为确保车站 区间的各项功能正常 地下车站照度 标准见表 1 地铁车站以节能荧光灯为主 在条件允许的情况下 尽量采用低损耗 高 光效的节能型荧光灯 5 5 电缆的选择和敷设方式电缆的选择和敷设方式 在地铁车站及区间从变电所低压配电柜到各配电箱 全部采用电缆配电 根据配电系统要求 TN S 系统 一般用五芯电缆 电缆选择除了 表 1 地铁内照度标准值表 150 200 250 5 车站站台 办公室 100 150 200 5 出人口通道 楼梯 100 150 200 S 计算机房 控制室 控制中心 150 200 250 20 配电室 100 S 各种机房 100 5 渡线 岔线 折返线轨面 20 25 1 2 区间隧道 10 0 5 注 高架车站照度标准参照工业与民用相关规范的要求 符合电流 电压以及满足电压损失等一般条件外 地铁车站敷设的电缆要 特别注意对电缆材料性能的要求 要求用无卤 低烟 B 级阻燃的铜芯电缆 无 卤即当发生火灾时 不产生有毒的酸性气体 低烟即要求燃烧时烟尘较小 其 烟雾透光率达 60 6 以上 阻燃等级要求 B 级这是上海市地区的规范要求 过 去只提出阻燃要求 没有明确等级 一般按 C 级供货 2003 年 2 月韩国大丘地 铁发生火灾造成很惨重的损失 乘客死伤较多 借鉴这个教训 上海市消防部 门提出了针对阻燃等级的明确要求 电缆的阻燃特性见表 2 表 2 电缆阻燃特性 成束燃烧试验 电缆敷设 站台板下用电缆支架 在站台及站厅的吊顶内用电缆桥架 穿 越墙体及楼板的孔洞均用防火堵料封堵 6 6 区问照明及灯具区问照明及灯具 6 1 地铁车站之间的隧道段叫做区间 区间照明即是地铁的隧道照明 区间照 明分工作照明和应急照明 照明灯具布置在行车方向的左侧上部墙壁上 每隔 5 叫 6m 布置一盏照明灯具 工作照明和应急照明相间布置 每隔两盏工作照明 灯设置一盏应急照明灯 即每隔 15m 设一应急照明灯 工作照明用三相交流电 源送电 应急照明正常由单相交流电源供电 交流电源故障时 由车站降压变 电所自动切换到蓄电池组供电 区间每隔约 120m 设一工作照明箱及一应刀照明 箱 每个照明箱出两回路 分别沿隧道方向各带约 60m 的照明灯具 6 2 区间照明灯具 区间照明灯具应具有防水 防尘 耐腐蚀的特点 灯具要适应地铁隧道内 潮湿 有水 通风不良的环境 要求密闭性能好 防护性能达到 IP65 且散热 良好 灯具清洁冲洗时不得进水 灯具结构要求简单 安装方便 维修和更换 光源时操作方便 灯具要具有良好的防震性能 在地铁震动的条件下 以保证 光源具有较高的使用寿命 灯具的光效率应大于 60 6 灯具应具有一定的遮 光性能 以避免对司机视觉造成影响 光源可采用 60W 白炽灯 节能型荧光灯 采用节能型荧光灯光源时 应急照明灯要求能做到交直流两用 且瞬时启动 上海地铁 4 号线区间采用了节能型荧光灯 因为当应急照明时 变电所送出 220V 直流电源 正常照明时 变电所送出为 220V 交流电源 所以在上海地铁 4 号线灯