轨道交通车站及区间低压配电与动力照明设计技术方案

轨道交通车站及区间低压配电与动力照明设计技术方案

1.1设计范围

杭州市轨道交通6号线丽景路站〜海洋公园站区间，海

洋公园站动力照明设计范围为自车站变电所0.4kV低压开关

柜的馈线开关下口起至车站及区间的所有动力、照明设计。

包括车站及区间的低压电缆选型与敷设、动力照明设备的配

电，配电设备与照明设备选型与安装、防雷接地及安全设计

以及与其它相关专业的接口配合等。

1.2主要设计原则

车站动力照明配电实现的是地铁车站供电网络中全方

位的服务功能，保证车站所有动力照明设备配电的安全、可

靠、有效、经济是我们设计的基本原则。

（1）低压配电系统的设计要做到安全可靠，技术先进,

经济合理，接线简单,维护方便以及节能。

（2）低压配电系统采用220/380V三相四线制系统，

TN-S接地保护型式。

（3）按用电设备的负荷分级原则进行配电。

（4）动力设备及照明设备的配电均采用放射式和树干

式相结合的配电方式，并以放射式为主。

（5）动力照明系统电压等级

动力、照明：交流220/380V

应急照明系统：交流220/380V

安全特低电压照明：直流24V

电动机控制回路电源：交流220V

（6）低压配电设计根据轨道交通工程性质、车站规模

和负荷容量大小及业主的使用要求综合考虑，根据发展的可

能性，在配电柜、配电箱处留有适当数量的备用回路和容量,

一般为总回路数的25%左右。

（7）动力设备根据各专业需要采用就地控制、车站控

制室控制、控制中心控制等方式。

（8）双电源末端切换均采用PC级双电源切换装置，其

装置内应具有开关检修断开点，开关状态远方监视功能。

（9）低压用电设备端子处电压偏差允许值应符合国标

的相关要求。

1.3地铁用电分类

车站及区间内需要低压电源的系统及设备有如下各种:

表1.3T地铁用电分类表

序号专业名称用电设备

1车站建筑照明、插座、防火卷帘门

2供电系统变电所交流屏、变电所维修电源

3给排水及消各类水泵及相关阀门、气体灭火设备

序号专业名称用电设备

防系统

通风空调系各类风机、空调设备及相关阀门、挡烟垂帘

4

统等

5通信系统系统设备

6信号系统系统设备

民用通信系

7系统设备

统

公安通信系

8系统设备

统

9人防系统系统设备

10AFC系统系统设备，售票亭内的照明及插座

11电、扶梯系统系统设备、井道及通道内的照明和插座

12FAS系统系统设备

综合监控系

13综合监控设备、PIS设备、0A设备

统

14屏蔽门系统系统设备、屏蔽门灯带照明

15建筑装修公共区装修、广告、小型商业设施

16站外设施站外服务设施、广场照明、广场排水泵

1.4负荷分级及配电

动力照明负荷按其不同用途及重要性分为下列三级:

(1)一级负荷：变电所所用电、应急照明、地下车站

公共区正常照明、地下区间照明、专用通信系统设备、民用

通信系统、公安通信系统、信号系统设备、自动售检票系统

设备、防灾报警系统设备、电力监控系统设备、环境与设备

监控系统设备、人防系统设备、防火卷帘门、屏敝门、消防

泵及其阀门、废水泵、雨水泵、消防风机及其电动阀门、用

于疏散的自动扶梯、挡烟垂帘等。其中变电所所用电、应急

照明、防灾报警系统设备、通信系统设备、信号系统设备、

防火卷帘门、立转门、消防风机及其阀门、消防泵及其阀门、

废水泵、挡烟垂帘、用于疏散的自动扶梯为消防负荷。

对变电所所用电、专用通信系统、民用通信系统、公安

通信系统、信号系统、火灾报警系统、环境与设备监控系统、

电力监控系统、自动售检票系统、人防系统设备、用于疏散

的自动扶梯、屏蔽门、消防泵、废水泵、消防风机及其电动

阀门等设备，由来自降压变电所不同低压母线的两路电源供

电，一用一备末端切换。

在配电室内设置两面一级负荷小动力负荷箱，分别由变

电所不同的低压母线引来电源。对于小容量的消防负荷设备

(如挡烟垂帘、防火卷帘门、安检插座、出入口雨水泵等),

由两面小动力负荷箱各提供一路电源，一用一备末端切换。

站厅、站台照明配电采用变电所两段低压母线各带约

50%的照明灯具的配电方式。

应急照明由集中供电式应急电源装置(EPS)供电，正

常时由变电所两路交流电源供电，两路电源一用一备自动切

换，当两路交流电源都失电后，自动转为由蓄电池电源逋过

逆变器供电。EPS供电时间不小于90分钟。

(2)二级负荷：设备管理用房照明、不用于疏散的自

动扶梯、电梯、污水泵、与消防无关的风机及阀门、区间维

修电源等。

从变电所的0.4kV母线引出单回电源线路至设备的电源

箱或从环控电控室的二级负荷母线引出单回电源线路至设

备。

出入口处的潜水泵与自动扶梯(不用于疏散)等设备可

共用一个电源箱。

(3)三级负荷：广告照明、冷水机组、冷冻泵、冷却

泵、冷却塔风机、清扫电源、商业用电等。

仅由一路电源供电，当供电系统一路电源失电时，自动

切除该部分的负荷。

1.5低压配电与动力照明设备房间设置

(1)通风空调及冷冻站电控室

通风空调及冷冻站电控室主要负责为通风空调机房及

冷冻站内的用电设备、阀门配电及控制，应设置在通风空调

机房或冷冻站旁且尽可能靠近通风空调设备的负荷中心。电

控室内成排布置的低压配电柜，其布置要满足相关规范的要

求。

图1.57车站通风空调电控室布置图

(2)照明配电室

在站厅、站台两端分别设置照明配电室，负责站厅、站

台、出入口人行通道、风道等公共区的照明配电及控制，同

时也负责区间的照明和动力维修的配电及控制。

图1.5-2车站照明配电室布置图

（3）电缆竖井

在站台、站厅等电缆较集中处设置电缆竖井，便于电缆

的上下敷设。

图1.5-3车站电缆井内布置图

1.6车站动力配电设计

（1）配电方式

1）动力设备采用放射式和树干式相结合，重要设备以

放射式为主的方式供电。

2）消防设备与非消防设备自变电所低压柜出线起分开

供电，自成系统。消防电源设备的盘面加注“消防”标志。

非消防设备的供电火灾工况下，在变电所低压柜自动切除。

3）在各站厅、站台配电室内根据情况设置一、二、三

级小动力配电箱0

4）通风空调电控室内电控柜负责为车站的各类风机、

阀门集中配电控制。在各风机处就近设置带有启停按钮的就

地控制箱。

5）通风空调设备采用智能马达保护器进行保护和控制。

6）冷水机组等大容量的设备，由降压变电所直接供电,

控制柜由冷水机组设备自带。设冷水机房电控室，负责为除

大容量冷水机组外的其它冷冻设备、阀门配电及控制。若冷

水机房与通风空调电控室很近，则考虑将冷水机房电控室与

通风空调电控室合设。

7）车站内检修插座箱均按15kW考虑，主要设置在通

风空调机房、冷水机房、变电所及其它有要求的设备房间内。

变电所内检修箱由不同低压负荷母线引来两路电源切换供

电。

8）车站动力设备的直接起动容量要满足规范规定，根

据具体情况如不能满足规范要求，宜采取软启动或其它启动

方式。

（2）控制方式

1）动力设备控制方式根据各设备系统的控制要求采用

就地控制、车站控制室控制和控制中心远程控制三种方式。

2）通风空调设备设现场控制、通风空调电控室控制及

车站控制室控制。在通风空调电控柜的通讯口预留FAS、

综合监控系统控制及监视条件，并由综合监控系统/FAS返

信至车站综控室显示设备运行状态及故障报警信号。

3）消防泵除设置就地手动控制、消火栓按钮控制，并

可通过FAS系统集中控制和监视，按消防要求设IBP控制。

4）废水泵、污水泵采用现场手动控制、液位计自动控

制及车站控制室控制，并可通过综合监控系统返信至控制室

内显示水泵工作状态、故障报警和水位信号。

5）出入口集水坑排水泵采用现场手动控制、液位计自

动控，并可通过综合监控系统返信至控制室内显示水泵工作

状态、故障报警和水位信号。

6）冷水机组厂家自带控制柜；车站90kW风机由厂家自

带控制柜；车站内（包括出入口）自动扶梯、直升电梯等自

带控制箱。

7）水泵的自动控制监视功能采用可编程控制器PLC完

成，有IBP控制的设备应不依赖于PLC控制。

1.7车站照明配电设计

本系统照明分为正常照明（包括公共区工作照明、节电照

明，附属房间照明等）、应急照明（包括备用照明和疏散诱导

照明）、广告照明、标识照明及安全电压照明（包括变电所电

缆夹层照明、站台板下照明及出入口自动扶梯下检修通道照

明）等。

（1）配电方式

1）地下车站站厅、站台两端各设一照明配电室，每个

照明配电室内设置2个照明总配电箱，作照明配电和控制用。

照明总配电箱应按照照明的供电范围及照明种类要求分别

配电。

2）照明配电采用放射式和树干式相结合、以放射式为

主的方式。

3）在车站的公共区内，工作照明约占正常照明的1/2,

节电照明约占正常照明的1/2。以车站中心线为界，公共区

工作照明、节电照明电源分别引自同端照明配电室的2个照

明总配电箱，照明灯具采用交叉配线，以满足照明双电源的

要求。

4）附属房间照明由照明总箱专用回路供电；变电所单

独设计照明配电系统，变电所的正常照明电源引自变电所交

流屏，变电所应急照明引自临近的应急照明电源室;

5）标识照明由照明总箱专用回路供电；

6）在车站的站厅、站台公共区、出入口通道等处设置

广告照明，广告照明配电箱设在各层照明配电室内，内设电

能计量及定时控制装置；公共区照明布灯设计应考虑广告照

明的增益作用。

7）站台板下、变电所夹层内及扶梯下检修通道内设24V

的安全照明并采用安全隔离变压器；

8）应急照明系统

在车站两端各设一套应急照明电源系统（EPS应急电源

装置），以车站中心线为界，各负责半个车站及相邻侧半个区

间的应急照明。应急照明、出口标志灯及疏散诱导灯采用集

中供电方式，由EPS应急电源装置集中供电，供电时间不少

于1.5h。应急照明可以24小时连续工作，公共区的应急照

明兼作值班照明，BAS对车站应急照明电源系统的运行状况

进行监视；设备、管理等附属用房的应急照明采用双控开关

控制，在火灾事故时，由FAS系统进行强启。

9）各场所内的照度标准详见下表

表1.77各场所照度标准表

序场所参考平面正常照应急照

|地下车站站厅［地面

1200120

2地下车站站台地面15015

序场所参考平面正常照应急照

3出入口、换乘通道、楼地面20020

4综控室0.75m300150

■站长室

50.75m300|150

6变电所、配电室、电源0.75m200100

7环控及冷冻机房地面150I15

8一般泵房地面10010

，消防泵防[50

9地面100

10设备管理用房0.75m20020

■走廊|10

11地面100

12卫生间0.75m100

13地下区间隧道、风道轨面2103

14渡线、岔线、折返线轨面2203

（2）控制方式

1）车站公共区的正常照明采用智能照明控制器对车站

公共区照明分回路控制，可实现灵活的控制方式。车站公共

区的正常照明设两级控制，在车站综控室由BAS集中控制

和在照明配电室就地控制。

2）广告照明设两级控制，在车站综控室由综合监控系

统集中控制和在照明配电室就地控制。

3）设备管理用房照明在就地或就近设开关控制。

4）公共区、出入口通道的应急照明24小时连续工作，

不设控制。

5）设备管理用房区应急照明采用就地或就近控制方式,

设双控开关，通过FAS专业可以强启。

6）车站公共区及设备管理用房的正常照明，火灾时受

FAS控制，在变电所0.4kV开关柜内切除。

1.8区间动力照明配电

（1）区间动力配电

1）区间主排水泵、雨水泵为一级负荷，由变电所0.4kV

两段母线引来两路电源，一用一备，在末端配电箱处切换。

2）区间排烟风机为一级消防负荷，由变电所0.4kV两

段母线引来两路电源，一用一备，在末端配电箱处切换。

3）区间每隔100米左右设一个区间维修电源箱，容量

为15kW。每回路按同时只有一面维修电源箱工作考虑，各

分箱的出线设漏电保护装置。

4）在区间风机和水泵的就地设电控柜为风机和水泵配

电及控制。区间的排烟风机采用就地控制、车站综控室集中

控制等方式，预留设备运行状态信号及故障状态的返信接

□o区间内水泵采用液位自动控制、就地控制、车站综控室

集中控制，预留设备运行状态、故障状态及高、低水位报警

的返信接口。

5）区间动力设备的直接起动容量要满足规范规定，根

据具体情况如不能满足规范要求，采取软启动或其它启动方

式。

（2）区间照明配电

1）地下区间设置正常照明和应急照明，正常照明和应

急照明总配电箱设在站台层两端的配电室内。区间照明的设

计范围为车站两端的半个区间。区间正常照明总配电箱由来

自变电所不同低压母线的两路电源末端切换供电；区间应急

照明总配电箱由应急照明电源系统供电。在区间内每200

米设置一面区间正常照明配电箱和区间应急照明配电箱

2）在区间隧道的行车方向左侧墙上每隔10米设置一盏

灯，正常照明和应急照明灯具交叉布置。在隧道下方设置双

方向箭头电光型疏散导流标志，平时不工作，火灾时根据火

灾发生部位由火灾自动报警系统控制相应的箭头指向，电源

引自区间应急照明箱。

1.9接地及安全

（1）车站低压配电采用TN-S接地型式。

（2）为保证低压配电系统用电设备的安全，在车站照

明配电室、环控电控室、水泵房以及区间的水泵房、风机房

等做局部等电位联结，在合适的位置预埋等电位联结板。

（3）凡正常不带电，而当绝缘破坏有可能呈现电压的

一切电气设备金属外壳均应可靠接地。

（4）为站外设备配电时，需要在对应的配电箱/柜处设

置防浪涌过电压的电涌保护器。

1.10设备选型

（1）设备选型主要立足于国产化。选型首先考虑确保

运营安全，技术可靠成熟并经过长期运营考验，性能稳定的

设备；

（2）设备应为防火、防潮、防霉产品及低噪音、低损

耗设备

（3）为了便于维护和管理，尽量选用标准化的设备和

元件。

（4）照明光源应选择光显色性好、发光效率高、使用

寿命长的绿色光源。

1.11新技术、新材料、新工艺

（1）采用LED照明装置

LED灯具作为一种新型的节能照明装置，得到了越来越

广泛的应用，其高效、节能、环保的特性，也得到了充分的

证明。LED灯寿命达数万小时（理论10万小时），远高于荧

光灯的数千小时。LED灯具的耗电量是白炽灯泡的八分之

一、一般荧光灯管的二分之一。LED灯具的不足之处主要是

价格较常规灯具偏高，但是随着近年来LED照明灯具的普

及，越来越具有优势，并由于其优越的节能效果，初期投资

将能很快收回。

图1.117LED照明装置

（2）车站配电能源管理系统