城市轨道交通概论（第2版）课件：车站机电设备

车站机电设备

车站机电设备仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY21通风空调系统

2

给排水系统

3电梯与自动扶梯系统

4屏蔽门系统

5火灾报警系统

6环境与设备监控系统

7自动售检票系统

8低压配电与照明系统本章目录通风空调系统1

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INTERNALUSEONLY通风空调系统的功能

（1）列车正常运行时，调节车站站厅、站台、隧道、设备及管理用房等空气环境，包括空气中的温度、湿度和空气质量，对新、回风中的粉尘和有害物质及人员呼出的二氧化碳进行过滤和处理。

（2）列车阻塞在区间隧道内时，当列车采用空调时应向阻塞区间提供一定的送、排风量，借以保证列车空调的继续运行，从而维持列车内部乘客能接受的热环境条件。

（3）列车在区间隧道或车站内发生火灾时，应提供有效的排烟，并向乘客和消防人员提供必要的新风量，形成一定迎面风速，诱导乘客安全撤离。

（4）对车站内各种设备及管理用房分别按工艺和功能要求提供空调或通风换气，公共区排风系统兼容排烟。

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INTERNALUSEONLY通风空调系统的组成

（1）隧道通风系统

①区间隧道通风系统

②车站隧道通风系统

（2）车站通风空调系统

①车站公共区通风空调系统

②车站设备及管理用房通风空调系统

（3）车站空调水系统

车站空调水系统是指各站为供给车站大、

小系统空调用水所设置的制冷系统，由

冷水机组、冷却塔、冷冻泵、冷却泵、

膨胀水箱、水阀及管路等组成。

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INTERNALUSEONLY通风空调系统的组成通风空调系统的制式

1.开式系统

开式系统是应用“活塞效应”或机械的方法使地铁内部与外界交换空气，利用外界空气冷却车站和隧道。站与站之间设置通风井，车站内有空气调节。正常运行时，所有通风井全部开启，让外界空气和隧道内空气互相交换。开式系统多用于当地最热月的月平均温度低于25℃且运量较小的地铁系统。开式系统中地铁内部与外界交换空气的方式分活塞通风及机械通风两种。

2.闭式系统

闭式系统多用于当地最热月的月平均温度高于25℃、且运量较大，高峰时间内每小时运行的列车对数与列车编组数之乘积大于180的地铁系统。闭式系统能使地铁内部基本上与外界大气隔断，仅供给满足乘客所需的新鲜空气量。夏季需要空调的季节，整个地下区间及车站除两端隧道洞口、车站出入口和空调有新风外，车站及区间基本与外界相隔绝。车站一般采用空调系统，而区间隧道的冷却是借助于列车运行的“活塞效应”携带一部分空调冷风来实现。该系统仅在车站两端设通风井，因车站内有空调，故正常运行时所有通风井都关闭，以防外界空气从风井流入隧道。

3.屏蔽门式系统

在车站的站台与行车隧道间安装屏蔽门、将两者分隔开后，车站安装空调系统，隧道使用机械通风或活塞通风（或两者兼用）。若通风系统不能将区间隧道的温度控制在允许值以内时，应采用空调或其他有效的降温方法。

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INTERNALUSEONLY通风空调系统的运行模式

（1）车站公共区通风空调系统

车站公共区通风空调系统的运行分空调运行、全新风运行和事故运行三种模式。

（2）车站设备及管理用房通风空调系统

车站设备及管理用房包括站长室、站务室、车站控制室、公安人员室、站台服务室等房间，管理人员较为集中。为提高各房间的空气调节效果，一般采用分体式空调机组，同时另外设置机械送排风系统，提供新风和其他季节的通风换气。除此之外，还要对车站降压变电所、环控机房、车站出入口等地方采用机械送排风的措施。

（3）区间隧道通风系统

区间隧道通风系统的运行主要有正常运行、堵塞运行和事故通风运行三种工况。

（4）车站隧道通风系统

在正常运营时，车站隧道通风系统运行，排除停站列车车顶冷凝器和车厢底部发热设备的热量；当列车火灾停靠在车站时，利用车站轨行区排热系统进行排烟；在区间隧道事故运行时，根据系统的控制模式要求开启或关闭车站轨行区排热系统。

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INTERNALUSEONLY通风空调系统的控制方式

1.中央级控制

2.车站级控制

3.就地级控制给排水系统2

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INTERNALUSEONLY给排水系统的功能

车站给水系统的主要功能是向车站工作人员提供符合要求的洁净饮用水、卫生间清洁用水、保洁清洗用水、制冷系统用水，以及符合压力、流量需求的消防用水和其他生产所需用水。

车站排水系统的主要功能是将车站内生活、生产所产生的污、废水，车站出人口的雨水及地下结构渗漏水，及时排到站外市政污水管网或雨水系统。

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INTERNALUSEONLY给排水系统的组成

车站给排水系统由给水系统和排水系统两部分构成。给水系统包括生产、生活给水系统和消防给水系统；排水系统则包括污水排水系统、废水排水系统和雨水排水系统。车站给水系统结构图车站排水系统结构图给排水系统的控制方式

1.生产、生活给水系统控制方式

在车站两根给水引入管上安装电动蝶阀，互为备用，定期轮换使用。

2.消防给水系统控制方式

在车站值班室显示消防水泵的故障状态、运行状态和手动状态，火灾自动报警系统在值班室可直接控制消防水泵的启停。

3.排水系统控制方式

（1）各地下车站的污水泵、废水泵、局部排水泵等除通过控制箱实现现场水位自动控制和就地手动控制外，并由环境与设备监控系统实行监视。对于采用直线电机运载系统，为了提高区间排水的安全性，地下区间的所有排水泵都由环境与设备监控系统在车站控制室内进行远程监控。

（2）在就近车站的值班室可以显示每台水泵的运行状态、故障状态和水位状态等，同时每台泵有运行计时装置。

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INTERNALUSEONLY电梯与自动扶梯系统3

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INTERNALUSEONLY电梯的分类

按电梯有无机房可分为有机房，小机房电梯和无机房电梯等。

按电梯驱动方式可分为液压电梯、曳引驱动电梯等。

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INTERNALUSEONLY曳引电梯的基本结构电梯的基本构造电梯主要由曳引系统、导向系统、轿厢系统、重量平衡系统、门系统、电力拖动系统、电气控制系统和安全保护系统组成。扶梯的分类

自动扶梯可分为端部驱动自动扶梯与中间驱动自动扶梯。

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INTERNALUSEONLY自动扶梯主要部件示意图自动扶梯的基本结构主要设备包括桁架、梯级、裙板、扶栏、驱动链、梯级链、减速机、电动机、主驱动轴、梯级链张紧装置、导轨、扶手带驱动装置、扶手带、梳齿板、控制系统、安全装置等。电梯与自动扶梯的运行模式

1.正常情况

正常情况下，在每天运营开始前和结束后，由车站工作人员启动或关停自动扶梯、垂直电梯。设备均采用就地控制方式，即设备的启动、停止、运行（上行／下行）需由车站值班人员在现场操作完成。垂直电梯接受轿厢指令和层站召唤信号控制。车站级环境与设备监控系统监视各设备的运行状态，但不对其进行控制。

2.灾害情况

在火灾、水灾及地震等灾害情况下，车站工作人员可通过站内广播、现场指挥等多种形式引导乘客疏散，同时通过车站控制室内综合后备盘（IntegratedBackupPanel，IBP）上的紧急停止按钮使站内所有自动扶梯（用作紧急疏散的自动扶梯除外）停止运行，作为固定楼梯疏散乘客。

垂直电梯不具备消防功能。当灾害发生时，垂直电梯应能在接收到环境与设备监控系统发送的火灾报警信号后自动停靠基站，开门并疏散乘客后，将不再响应轿箱指令和层站召唤信号。

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INTERNALUSEONLY屏蔽门系统4

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INTERNALUSEONLY屏蔽门（PlatformScreenDoors，PSD）系统的分类

按照其结构形式的不同，屏蔽门可分为全封闭式屏蔽门、开式

全高屏蔽门和开式半高屏蔽门。

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INTERNALUSEONLYPSD系统的功能

1.保护乘客的安全：屏蔽门隔断站台候车乘客与通过列车，防止乘客跌落或跳下轨道而发生危险；列车也可在较安全的环境下行驶，减少司机驾车进站时的不安全感。2.改善站台候车环境：屏蔽门降低列车进站或通过站台时产生的活塞风，减少噪声，保证乘客有较为舒适的候车空间及环境。3.节省运营成本：避免了活塞风所造成的站内空调冷量的损失，减少地下车站空调设备的容量和数量，减少土建工程量等建设成本；增加整个站内空调系统的利用率，降低能耗。4.减缓火灾影响：当站台侧或轨道侧发生火灾时，屏蔽门可隔绝火势及浓烟由轨道侵入站台或由站台延烧至轨道，且可延长其两侧相互影响时间，增加乘客疏散时间。屏蔽门系统示意图PSD系统的组成

PSD系统由机械和电气控制两部分组成，其中机械部分包括门体结构和门机系统，电气部分包括电源系统和控制系统

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INTERNALUSEONLYPSD系统的运行模式

PSD系统运行模式分为正常运行模式、非正常运行模式、紧急运行模式和火灾应急运行模式。屏蔽门系统的组成火灾报警系统5

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INTERNALUSEONLY火灾报警系统（FireAlarmSystem，FAS）的功能

（1）监视车站消防设备的运行状态、接收车站火灾探测器、手动报警按钮等现场设备的报警信号，显示报警位置。

（2）优先接收控制中心发出的消防救灾指令和安全疏散命令，并能在发生火灾时发出模式指令使机电设备监控系统运行转入火灾模式，实现消防联动，同时可通过事故广播系统和闭路电视系统组织疏散乘客。

（3）对气体灭火系统保护区域进行火灾监视，达到及早发现火灾，通报并发送火灾联动指令。

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INTERNALUSEONLYFAS结构示意图FAS的组成

FAS主要由设置在沿线各车站、区间隧道、控制中心大楼、车辆段/停车场、主变电所等火灾报警设备以及相关的网络设备和通信接口组成。FAS按中央级和车站级两级监控、管理方式设置，采用中央监控管理、车站控制和现场控制的三级控制方式。FAS的运行模式

根据FAS的功能和职责，其运行模式分为：正常情况下的监视管理模式、发生火灾时的报警确认模式及火灾确认后的消防联动模式。

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INTERNALUSEONLY消防系统

在实际应用中，通常采用消火栓系统与灭火器相结合的消防方式。在地下车站控制室、通信及信号机房、变电所等重要电气设备房设置气体灭火系统；与站厅层或地下车站相联开发的地下商业等公共场所，根据规范设置自动喷水灭火等系统。轨道交通消防系统结构图气体灭火系统结构图环境与设备监控系统6

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INTERNALUSEONLY环境与设备监控系统（BuildingAutomaticSystem，BAS）的功能

（1）机电设备的监控功能（2）执行防灾及阻塞模式功能

（3）环境监控与机电设备节能运行管理功能（4）车站环境和设备管理功能（5）系统维护功能BAS结构图BAS的组成

BAS采用分布式计算机系统，由中央管理级、车站监控级、现场控制级（就地级）及相关通信网络组成。BAS的运行模式

BAS的运行模式分为正常模式、火灾工况模式和阻塞模式，每一种模式又可以按照时间、地点、环境、工况的不同进行进一步细分。自动售检票系统7

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INTERNALUSEONLY自动售检票（AutomaticFareCollection，AFC）系统的功能

总体功能主要包括：售检票作业处理、票务管理、运营管理、设备管理、财务管理、清算对账管理、统计查询管理、网络管理、数据管理、安全管理、用户权限管理及运营模式的监控管理等。城市轨道交通AFC系统网络构架AFC系统的组成

第一层为轨道交通“一票通/一卡通”清分中心；第二层为由线路中央计算机系统构成的中央层；第三层为由车站计算机系统组成的车站层；第四层为由车站终端设备组成的终端层；第五层为各类票卡。AFC系统的运行模式

AFC系统应满足轨道交通各种运行模式的要求，包括正常运行模式、降级运行模式和紧急运行模式。在非正常运营状态下，AFC系统应能由正常运行方式转为相应的降级运行方式或紧急方式，并应为票务管理、客流疏导提供方便。低压配电与照明系统8

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INTERNALUSEONLY低压配电系统负荷配置图低压配电系统

车站低压配电系统一般采用380V三相五线制、220V单相三线制方式供电。它为站台、站厅和设备及管理用房的环控、排水、消防、电梯、自动扶梯、自动售检票及通信、信号等系统设备供配电和区间内动力设备、环控设备供配电。

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INTERNALUSEONLY城市轨道交通用电负荷等级根据用电设备的重要性及其对供电可靠性的要求，将城市轨道交通的用电负荷分为三级。在正常情况下，变电所同时向各个负荷供电，若供电系统发生故障或者出现事故，则断开二、三级负荷，优先向一级负荷供电，以最大限度地保证城市轨道交通的安全。车站机电设备用电负荷分类（1）一级负荷：包括防排烟风机、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。（2）二级负荷：包括自动扶梯、电梯、普通风机、污水泵、一般照明、管理用房及设备房照明。（3）三级负荷：包括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。

车站机电设备供配电方式低压配电系统所供配电设备分为：由车站400V低压所直接供配电的设备和由环控室供配电的设备。

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INTERNALUSEONLY低压配电设备及其功能（1）环控电控柜（开关柜、控制柜、继电器柜）：安装于车站环控电控室内，提供环控电控室直接供配电设备所需的电源，实现环控设备的电气控制及距离操作控制。（2）环控设备就地控制箱：安装于车站各环控设备附近，用于维修调试各环控设备时的就地控制操作。（3）防淹门控制柜：安装于过江隧道两端防淹门控制室及车站控制室，用于防淹门的操作控制。（4）雨水泵控制柜：安装于地下隧道入口处雨水泵控制室内，用于地下隧道入口处雨水泵运行控制。（5）废水泵、污水泵、集水泵控制箱：安装于车站废水泵、污水泵、集水泵用电设备附近，用于废水泵、污水泵、集水泵运行控制。（6）区间隧道维修电源箱：安装于正线区间隧道内，约80m设1台，提供隧道内设备维修作业时所需的电源。（7）电源配电箱、电源切换箱：安装于车站各动力用电设备（如自动扶梯、水泵、信号设备、通信设备、自动售检票设备）附近，提供设备所需电源。

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INTERNALUSEONLY低压配电设备及其功能（8）防火阀（DC24V）电源配电箱：安装于车站防火阀相对集中处附近，将AC220V整流为DC24V电源，提供给防火阀关闭电磁阀动作所需电源。（9）自动扶梯应急停机按钮：安装于车站控制室内，用于在发生紧急状况（如火灾）时自动扶梯应急停机控制。（10）灯具（白炽灯、荧光灯，包括灯架）：照明电光源，安装于车站各照明场所，用于车站各照明场所照明、疏散指示。（11）一般照明控制就地开关（翘板开关）盒：安装于各设备及管理用房门口处，用于各设备及管理用房一般照明就地控制。（12）照明配电箱、照明控制盘：安装于各车站照明配电室、车站控制室和部分设备房，用于集中控制相应场所的一般照明、节电照明、应急照明及广告照明，实现照明配电室集中控制和车站控制室集中控制操作。（13）应急照明电源装置：包括充电柜、交直流电源切换柜和蓄电池，安装于车站站台蓄电池室，实现蓄电池充电和应急照明电源交直流切换，为车站提供事故状态下的应急照明电源。

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INTERNALUSEONLY低压配电系统的控制方式（1）对通信、信号、车站控制室、废水泵、电梯、自动扶梯等由低压所直接供配电的各系统设备，低压配电系统提供电源至各设备附近的配电箱或电源切换箱，工作人员可在低压所或设备附近的配电箱或电源切换箱上对各设备作电源通断或切换操作控制。（2）对活塞式冷水机组、离心式冷水机组等及FAS相关设备（如风阀、防火阀、防火卷帘门、气体灭火系统等）及BAS、AFC系统等由环控室直接供配电的设备，低压配电系统提供电源至各设备附近的配电箱或电源切换箱，工作人员可在环控室或设备附近的配电箱或电源切换箱上对各设备作电源通断或切换操作控制。（3）对环控室直接控制的环控设备（如空调机、风机等），采用三地控制方式，即就地控制（设备附近）、环控室控制及车站控制室控制（通过BAS系统控制）。（4）自动扶梯正常时由现场控制，事故状态下可在车