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1、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380220V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
2、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
3、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31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。32
4、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
5、的方式。4照明配电设计41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。42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。43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
6、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。44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15左右。应急照明在车站
7、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。45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。46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56m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。47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。48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
8、。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平均照度(1x)应急名称低中高照明(1x)车站站厅、自动扶梯1502002505车站站台、办公室1001502005出人口通道、楼梯100150200S计算机房、控制室、控制中心15020025020配电室100S各种机房1005渡线、岔线、折返线轨面20-251-2区间隧道10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
9、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606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)阻燃等级试样供火时间(分钟)试样长度(米)试样根数每米含的非金属材料总体积(升)碳化部分高度不超过(米)A407B40C2
10、0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区问照明及灯具61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。62
11、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606。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号线灯具选型时，特要求厂家对电子镇流器进行了改进，正常用交流220V供电，当交流停电采用直流220V供电时也不得使灯管承受更高的电压。节能型(H型)灯管的功率仅11W，与60W白炽灯的光通量相当。H型灯管光源的寿命为3000小时，而白炽灯的寿命仅为1000小时。经经济技术比较，采用H型灯管光源不仅可大大节省能源，而且可以节约运行维护费用。
