《城市轨道交通车站机电设备运用》课件 项目八：车站低压配电与照明系统

任务8.1车站低压配电系统的运用与维护任务8.2车站照明系统的运用与维护21项目八车站低压配电与照明系统的运用与维护任务7.1车站给水系统运用知识目标：1.了解企业竞争环境的调研；2.了解工业市场调查的主要内容；3.了解消费调查的种类和消费者购买过程调查；4.了解广告原案调查、广告媒体调查和广告效果调查；5.了解新产品的调查与预测、产品生命周期的调查与预测；6.了解零售调查与预测；7.了解客户满意度调查。1.掌握车站低压配电系统的构成、负荷分类及供电方式；2.掌握UPS的作用，了解其基本原理；3.掌握车站低压配电系统的日常巡视注意事项。能力目标1.能够辨别不同类型的低压配电负荷和低压配电系统设备；2.具备车站低压配电系统突发故障的应急处理能力。任务引入小李乘坐地铁时发现，地铁车站的所有设备全天都属于供电状态，他想知道其电力来源于哪里，假如你是某站站务员，你将如何解答小李的疑问呢？任务分析：车站低压配电系统主要用于为车站电气设备（消防联动设备、通信设备、自动售检票系统设备、通风设备、照明设备、给排水设备、屏蔽门等）提供AC380V三相或220V单相电源，图8-1车站低压配电系统一、低压配电系统的组成供配电系统均由电源、输电线路和负荷三部分组成，低压配电系统对应此三部分的组成分别为低压开关柜、低压电缆线路和设备配电箱。变电所内设有低压开关柜，各级设备的负荷电源都从低压开关柜接引，通过低压电缆线路向各个用电设备配电，如图8-2所示。图8-2车站配电方式示意图1.低压开关柜低压开关柜是一个或多个低压开关设备和与之相关的控制、测量、信号、保护、调节等设备，由制造厂家负责完成所有内部的电气和机械的连接，用结构部件完整地组装在一起的一种组合体。中央控制室的计算机系统可与其联网；对各供配电回路的电参数进行监测；对断路器进行监视、控制。低压开关柜的功能是为除城市轨道交通车辆以外的所有低压用电设备供电。

其主要种类及功能如表8-1所示。表8-1低压开关柜的主要种类及功能2.低压电缆线路电缆应用于低压开关柜馈出至配电箱、双电源箱、控制柜回路，配电箱馈出至设备的连接，绝缘电压等级为1000V。电线应用于照明设备的连接、配电箱的出线，绝缘电压为500V。低烟低卤耐火型电缆或电线应用于FAS、BAS、隧道风机、回风／排烟风机、风阀、组合空调箱、排烟风机、防火阀、垂直梯等火灾工况下。低烟无卤型电缆或电线应用于有人值守场所，保障人身安全。3.设备配电箱设备配电箱作为配电系统的终端设备，被广泛应用于低压配电和照明系统。设备配电箱一般引入两路电源，且具备自投、自切功能。配电箱按安装方式可分为封闭悬挂式（明装）和嵌入式（暗装）两种。工作人员可在设备附近的配电箱或电源切换箱上对该设备进行“电源通断”或“切换操作”控制。二、车站电力负荷分级1.车站用电负荷等级根据用电设备的不同用途和重要性，车站用电负荷分为三级，即一级负荷、二级负荷和三级负荷。（1）一级负荷。一级负荷包括消防设备、通信、信号设备、自动售检票设备、事故风机、排风机、排烟机、废水泵、站台门等。一级负荷设备极为重要，一级负荷设备的停电，将可能引发运营的延误或者乘客疏散的困难，导致较大伤亡事故。因此一般采用两路独立电源供给，并配有备用UPS电源。（2）二级负荷。二级负荷一般为风机、自动扶梯、直升电梯、污水泵等。二级负荷设备较为重要，二级负荷设备的停电，将可能引发运营的延误或者乘客疏散的困难，导致一定程度受伤事故的发生，一般采用两路独立电源供给。

（3）三级负荷。三级负荷包括空调机、冷水机组及清扫、检修等设备。三级负荷相对重要性较低，三级负荷设备的停电会导致乘客舒适度下降，但一般不会导致伤亡事故的发生。2.低压配电设备的供电方式供配电设备可分为车站降压变电所直接供配电设备和环控电控室供配电设备。环控电控室一般设置在空调通风机房、车站一端或两端。不同负荷、不同供电系统的供电方式各有不同，主要有以下三个级别。（1）一级负荷供电方式一级负荷设备，如通信系统、信号系统、站控室等，系统由降压变电所低压柜Ⅰ、Ⅱ段母线（即两路引自变电器电源）各引一路电源到设备附近，在设备末端设双电源自动切换箱。相对集中的小容量一级负荷，为节省投资可共用一个双电源自动切换箱就近配电。（2）二级负荷供电方式二级负荷设备，如自动扶梯、排污泵等，系统由降压变电所低压柜Ⅰ段或Ⅱ段母线引一路电源，当所在母线故障时母联开关投入，由另一母线供电。当电网只有一路电源时，允许将其从电网中切除（人工切除）。（3）三级负荷供电方式三级负荷设备，如环控三类负荷、冷水机组、空调机等，系统由降压变电所低压柜三级负荷总开关引来一路单电源，一路总进线电源故障时自动被切除，人工复位。在火灾情况下，火灾自动报警系统直接切断三级负荷总电源。三、UPS与EPS运用为了保证重要设备的电力供应，低压配电系统将在应急时刻，集中力量保证一级负荷的电力供应，尽量保证二级负荷的电力供应，切断三级负荷的电力供应。仅仅如此，仍不能满足电力可靠性的要求。因此，一级负荷、二级负荷根据其重要性配置UPS和EPS电源系统。1.UPS电源系统UPS（UninterruptablePowerSupply，不间断电源），它是能够实现两路电源之间不间断地相互切换的电气装置，从严格意义上讲，UPS不是一种电源。它不是依靠能量形式的转换来提供电能，它只是提供一种两路电源之间无间断切换的机会，如图8-4所示。图8-4UPS的供电方式（1）UPS系统工作原理首先两路电源输入，一路经过整流开关到达整流器，交流电→直流电，直流电分为两路，一路经过电池开关，给蓄电池组进行充电，电池处于浮充状态ꎻ另外一路直流电到达逆变器，逆变器将直流电逆变成交流电，交流电通过逆变开关，之后再经过负载输出开关来给负载供电另一路电源分为旁路输入和维修旁路输入，旁路输入通过静态开关→负载输出开关，到达负载供电，维修旁路直接接通负载，没有经过负载开关，ＵＰＳ工作原理图如图８￣３所示。图8-3UPS工作原理(２)ＵＰＳ电源系统的模式转换①市电输入(整流输入)正常主路电源正常时ꎬ电源通过整流输入→整流开关→整流器→逆变器→逆变开关→输出开关→负载，蓄电池充电电路正常时ꎬ电源通过整流输入→整流开关→整流器→蓄电池开关→蓄电池。②主路电源故障市电停电或整流器故障时，此时处于蓄电池逆变模式，蓄电池→蓄电池开关→逆变器→逆变开关→输出开关→负载。逆变器故障时，此时处于旁路输入模式，旁路静态开关自动接通旁路输入，电源通过旁路输入→旁路静态开关→输出开关→负载。③ＵＰＳ电源系统维修运行ＵＰＳ电源系统维修时，需要将负载开关断开，闭合维修旁路，这时只有维修旁路开关闭合，其他都断开ꎬ维修旁路临时供电ꎬ电源通过旁路输入→维修旁路开关→负载。2．EPS电源系统EPS电源系统（即EmergencyPowerSupply），称作应急电源。在城市轨道交通中，后备式应急电源柜（EPS）

能为24座车站应急照明设备提供应急电源。在正常照明灯因事故熄灭时，保证应急照明设备安全、连续地正常使用，从而避免出现因照明事故引发的不安全事件。

应急电源在市电正常时，由市电输出给所带负载供电。其中一路给蓄电池充电，市电故障时由蓄电池逆变输出给所带负载供电。检修时需打到旁路检修状态进行检修，如图8-11。EPS与UPS的重要区别主要表现在只能解决市电停电时的应急供电，不能消除电源干扰，且需0.8~4s的间断转换时间。EPS电源的构成主要包括主机柜和电池柜，如图8-12。主机柜与电池柜内部有大量的电气元件，保证设备正常运行，同时均配有巡检仪，用于显示系统的运行情况。如有异常，巡检仪会及时显示。四、低压配电系统的巡视与日常维护1.电力系统安全操作规范对于普通工作人员来说，当设备发生故障时，为了不造成更大范围的影响，由工作人员依照“先通后复”原则及相关规则暂作技术处理，并按程序报专业维修人员进行处理。当发生严重漏水等事故时，工作人员要立刻暂停诸如自动扶梯等设备，以防止设备漏电对乘客造成伤害。当无法确定设备是否接地或者漏电时，万不可轻易接触带电设备，做好安全防护，保证其接地后再进行操作。2日常巡视日常巡视可及时发现系统设备运行的异常现象，并在安全、不影响正常运营的情况下及时进行维修，以确保系统正常运营。巡视以“望、闻、问、切、嗅”为主要手段，必要时使用仪器进行检查。日常巡视项目主要包括以下几个方面；（1）巡视设备外观有无污染、机械损伤。（2）巡查设备运行状态，如“听”“看”“嗅”，查抄电压电流表，有无故障报警指示。（3）检测设备运行温度。（4）巡查设备房温度。（5）巡查线路外观，包括污染、机械损伤、外皮温度、过载老化，接头温度。（6）巡查灯具，外壳防护、光源。（7）建立设备巡视记录，记录、对比分析各次检查数据。3.低压配电装置常见故障处理（1）母线连接处过热的处理在实际运行中，母线接触处要用示温蜡片进行监视。如果发现母线连接处过热，应立即采取相应的措施，其处理办法有:①如果母线是过负荷运行，应立即减轻负荷。②如果母线接触不良，应检查其原因，再采取相应的措施。如果是对接螺栓过松或过紧，对螺栓的松紧进行调节即可；如果是螺母滑扣、弹簧垫圈等失效，应对其进行更换。（2）运行中三相不平衡的处理①如果是配电变压器的二次侧三相电压不平衡，应调节或更换变压器；如果是三相负荷不平衡，应调整三相负荷。②如果是相线接地引起的不平衡，应查明地点并排除故障。③如果是配电变压器的二次侧的零线断路，应查明地点并重新接好零线。（3）熔体熔断的处理①如果是负载发生短路引起的故障，应检查并排除故障。②如果是过负荷引起的故障，应减轻线路负荷或停止部分负荷的运行。③如果是配电盘以上的线路短路，应查明短路点并进行处理。（4）配电盘上的电器烧坏的处理①如果是接线错误引起的短路，应检査并重新接线。②如果是电器容量过小，应更换大容量的电器。③如果环境恶劣，污染严重，应采取防尘措施或更换防尘能力强的电器。（5）电压过低的处理①如果是系统电压过低，应与供电部门联系，提高系统电压。②如果是负荷过大引起的，应减轻负荷。③如果低压线路过长，应更换截面积较大的导线。④如果是变压器调节开关调节不当，应重新调整调节开关的位置。（6）常见突发性故障的处理①在遇到恶劣天气的情况下，要及时地对设备机房进行巡视检查。②对于设备设施存在缺陷和隐患的机房进行重点监护。③处理突发事件的先决条件就是一定要保证人身安全，使用绝缘靴、绝缘手套,从而避免触电的危险。④处理事故对操作人员的要求：科学、细心、谨慎。任务考核：完成课后习题任务训练：任务8.2车站照明系统的运用与维护知识目标：1.了解企业竞争环境的调研；2.了解工业市场调查的主要内容；3.了解消费调查的种类和消费者购买过程调查；4.了解广告原案调查、广告媒体调查和广告效果调查；5.了解新产品的调查与预测、产品生命周期的调查与预测；6.了解零售调查与预测；7.了解客户满意度调查。1.掌握照明系统的分类、配电方式及控制方式；2.掌握车站照明系统的事故照明工作原理及作用。能力目标1.能够辨别不同类型的照明系统负荷和设备；2.具备车站照明系统突发故障的应急处理能力。任务引入地下车站内终日不见自然光，因此照明系统对于空间氛围的营造举足轻重，影响人在地铁车站环境中的情绪、健康、安全及车站整体装饰效果。地铁照明系统既是地铁得以明亮的关键设备，同时也具有美化作用。因此，地铁在进行照明系统布置时，你觉得要注意哪几个方面？任务分析：电气照明是通过照明电光源将电能转化为光能的照明方式，该方式能在夜间或天然采光不足的情况下营造一个明亮的环境，以满足生产、生活及学习的需要。由于城市轨道交通车站，尤其是地铁车站，大部分位于地下，故其照明系统显得尤为重要，必须设置合理的照明系统。一般来说，车站照明系统采用380V三相五线制、220V单相三线制方式供电。1.照明方式城市轨道交通车站各场所照明方式可分为一般照明、分区一般照明、局部照明和混合照明。（1）一般照明一般照明指不考虑特殊局部的需要，为照亮整个工作面而设置的照明。它由若干灯具对称排列在整个顶棚上组成，因而可以获得必要的照度均匀度。对于工作位置密度很大而对光照方向又无特殊要求，或工艺上不适宜装设局部照明装置的场所，宜单独使用一般照明。（2）分区一般照明。分区一般照明指对某一特定区域，如进行工作的地点，设计成不同的照度来照亮该区域的一般照明。（3）局部照明局部照明指为满足某些部位的特殊需要而设置的照明。

此种照明方式往往用于机床工作灯、台灯、斜照型灯或反射灯泡。在整个工作场所内不应只设局部照明，而无一般照明。（4）混合照明混合照明是一般照明与局部照明共同组成的照明。对于工作位置需要较高照度并对照射方向有特殊要求的场所，宜采用混合照明。混合照明中的一般照明，其照度不宜小于该等级混合照明照度的10％～20％，且不宜低于30lx。（1）按照照明位置分类城市轨道交通照明系统范围为车站降压变电所变压器后的照明设备及线路，大致包括以下四大部分：①站台、站厅公共区的一般照明、节电照明、事故照明、广告照明，如图8-15所示。②出入口的一般照明、事故照明和广告照明，如图8-16所示。图8-16出入口照明③设备及管理用房的一般照明、事故照明和出入口的疏散诱导指示照明，如图8-17所示。④电缆廊道的一般照明及区间隧道的一般照明和事故照明，如图8-18所示。图8-18区间隧道照明（2）按照照明属性分类按照照明属性及其作用的不同，将照明配电系统分为不同的类型，主要有节电照明、导向标志照明、出入口照明、站台站厅照明、广告照明、事故照明和疏散诱导指示照明等。不同属性的照明分别在不同的领域发挥其各自的作用。例如，标志照明保证乘客更为清晰快速地获取标志信息。（3）按照重要性分类城市轨道交通照明负荷按照其重要性，可分为三个等级，此三个等级的分类与动力设备负荷的分类原则相一致。一级负荷：节电照明、事故照明、疏散诱导指示照明和公共区工作照明。二级负荷：设备区域一般照明和各类指示牌照明。三级负荷：广告照明。其中，一般照明是城市轨道交通车站地道、站厅、站台内设置灯具最多的一种照明。这种照明用来保证乘客在城市轨道交通车站能安全地候车和上下车。二、照明系统的控制1.照明系统的配电方式将电网电能安全、可靠且合理地输送到各个用电系统，这个过程称为输配电。照明系统根据其属性、用途及重要性的不同，配电方式也多有不同。图8-19所示为城市轨道交通车站照明系统的配电原理方框图。图8-19车站照明配电系统的配电原理方框图（1）站台、站厅等一般照明一般情况下，车站站台、站厅的两端各设置一个照明配电室，室内集中安装各类照明配电控制箱。在站台两端各设置一个事故照明装置室。一般照明、节电照明、设备及管理用房照明的电源，分别在降压所的低压柜两段母线上各馈出一路电源，与照明配电室的两个配电箱连接，以交叉供电方式向站台、站厅、设备及管理用房供电。（2）事故照明的配电事故照明作为车站发生突发状况的“救命灯”，保证其正常的供电，尤为重要。事故照明的具体配电方式、设置方式如下：①事故照明的配电方式事故照明正常采用交流双电源互为备用供电，一路失电另一路接入电路。它是由低压所的低压柜两段母线上各送出一路电源，经事故照明配电室再送出给各事故照明。同样，疏散诱导指示照明由事故配电箱分配给单独回路供电，如此设计可保证事故照明不受其他照明负荷的干扰，在事故发生时仍然可以正常使用。

当两路电源均失电后，事故照明由车站两端设备的事故照明电源装置—蓄电池供电，电源装置由蓄电池组、充电器和逆变器组成。当交流电源失去后，蓄电池提供220Ｖ直流电源供电，经过逆变器将直流电逆变为交流电输出，一般可持续1h供电；当电源恢复后，又自动切换回交流380Ｖ供电，并利用整流器将交流电转变为直流电给蓄电池充电，保证蓄电池持续带电。图8-20所示为事故照明供电原理。图8-21所示为事故照明电源装置实物图。图8-20事故照明供电原理②事故照明的设置方式a.重要房间设置事故照明，

事故照明照度为正常照度的10％左右。b.站内通道每隔20ｍ设标志灯，距地面小于1ｍ。c.站台、站厅及出入口为长明灯，不设集中控制。d.侧墙上诱导标志灯间距为10～15ｍ，高度距地面1ｍ。e.安全（疏散）出口标志灯应安装在出口的顶部或靠近出口上方的墙面上，如图8-22所示。疏散标志应安装在行人容易识别出，如图8-23所示。f.标志灯的下边缘距门的上边缘不宜大于0.3ｍ，并与疏散方向垂直。g.标志灯的方向应指向最近的安全出口。h.当安全出口或疏散出口位于疏散走道侧面时，应在其前方位置的顶棚下设置疏散标志灯。图8-22安全出口位置示意图图8-23常见疏散诱导标志图（3）广告照明的配电广告照明分布于站台、站厅公共区，采用日光灯灯箱的形式。一般由照明配电室配电箱统一分配供给，而在某些城市轨道交通车站，三级负荷的广告照明与正常的其他照明的供电电源是分开的。（4）区间隧道照明

区间隧道照明均安装在两侧壁，如图10所示。其中，一般照明由设在站台两端隧道入口处，区间隧道一般照明箱配出，每间隔20ｍ一个，一般为70Ｗ的高压钠灯；疏散照明每隔20ｍ一个，一般为36Ｗ的荧光灯；指示照明、出口指示牌照明，每间隔50ｍ设置一个，各不同属性照明交叉设置。图8-24隧道区间供电图2.照明系统的控制方式车站照明系统的控制总的来说主要有就地级控制、集中控制和系统级控制三种。（1）就地级控制各设备及管理用房进门处设有就地开关（箱）盒，可控制相应设备及管理用房的一般照明。区间隧道一般照明受设于隧道两端入口处的区间隧道一般照明配电箱控制。（2）集中控制

照明配电室内设有相应照明场所的照明配电箱，可在室内集中控制相应场所的一般照明、节电照明、事故照明及广告照明。正常情况下，配电箱所有开关均应全部合上，以便通过就地级控制和站控室集中控制相应场所的照明。照明配电箱示意图如图8-25所示，内部示意图如图8-26所示。图8-25照明配电箱示意图图8-26照明配电箱内部示意图（3）系统级控制站控室内设有照明控制柜，通过柜面上的转换开关和按钮，可实现对站台、站厅公共区的一般照明、广告照明的手动/自动控制转换（手动控制是指通过照明控制柜上的按钮或照明配电室照明配电箱上的按钮进行开/关控制，自动控制是指通过机电设备监控系统实现开/关控制）和人工控制及区间隧道一般照明手动控制。在BAS系统上可监控站台、站厅公共区一般照明和广告照明的工作状态（手动/停/自动）。此外，根据需要，事故照明也可在蓄电池室交直流切换柜上进行控制。在BAS系统集中控制下，事故照明应具有防灾报警系统集中强启动功能，照明系统通过读取车站列车接发系统或旅客引导系统的信息，合理启闭站台灯具。其主要功能有：①具有系统联网自动控制及人工控制功能。②按车次信息进行自动启闭灯具和降功率二次节能的功能。③具有人工干预功能：可对列车晚点、更改站台股道、加开临客、车次停运进行人工干预。④具有查询功能：可按站台、车次等查询照明工作情况，按通道、终端查询设备参数情况。⑤具有检错功能：线路、接口设备、终端逻辑控制编、译码器故障均能自动显示在监视器上，对操作人员的错误操作具有汉字提示及操作指导。⑥具备直接发送功能：可直接向任一控制终端发送干预信息。除了以上所讲的控制方式，各个控制照明的配电箱、低压配电室的开关柜也可以对照明系统进行控制。三、照明系统的巡视及日常维护1.日常巡视与维护低压配电及照明系统在城市轨道交通运营中意义重大，每个工作人员都会与低压配电照明设备有所联系。因此，作为工作人员，在日常工作中，应多“望”多留心照明情况，找到故障点，并及时通知维修人员。日常巡视与维护项目如下：（1）巡视设备外观，污染、机械损伤。（2）巡查设备运行状态，听、看、嗅，查抄电压表、电流表，有无故障报警指示。（3）检测设备运行温度和设备房温度。（4）巡查线路外观，包括污染、机械损伤、外皮温度、过载老化，接头温度。（5）巡查灯具，外壳防护、光源；如发现灯具灯头两端变黑，需进行更换。（6）建立设备巡视记录，记录、对比分析各次检查数据。2.计划检修电力设备在购置后即需要做好检修计划，并按照计划进行检修。照明配电系统周巡检、月巡检、季巡检、年巡检见表1-4。主要包括以下内容：（1）定期做好设备的清洁、刷防护漆，保持配电房的清洁。（2）定期更换易损元器件。（3）检查接头温度，检查接线是否松动、连接件是否紧固。（4）检查开关元器件机械动作。（5）检查各电气接口，进行电气交接试验，并进行接口联动测试。（6）检查设备线路绝缘情况，严查漏电现象。（7）进行备用设备检测，如发现设备损坏，立即更换。（8）定期对蓄电池充放电维护，检测蓄电池溶液位置，如发现溶液容量不达标立即更换