淺談城市軌道交通高架式車站動(dòng)力照明設(shè)計(jì)

摘 要：通過對(duì)武漢軌道1#線增設(shè)竹葉海站動(dòng)力照明設(shè)計(jì)方案，介紹了城市軌道交通架空車站動(dòng)力、照明設(shè)計(jì)方案、供電方式、線纜及設(shè)備選型、防雷接地等。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；高架式車站；動(dòng)力照明

1 動(dòng)力及照明負(fù)荷分級(jí)

如圖1所示，根據(jù)用電設(shè)備的重要程度，動(dòng)力、照明負(fù)荷劃分為三級(jí)，具體如下：（1）一級(jí)負(fù)荷：通信系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、疏散用自動(dòng)扶梯、變電所自用電、應(yīng)急照明。（2）二級(jí)負(fù)荷：直升電梯、設(shè)備房空調(diào)和維修用電、正常照明。（3）三級(jí)負(fù)荷：一、二級(jí)負(fù)荷以外的其它負(fù)荷，如管理房空調(diào)、保潔電源、廣告照明及其它不屬于一、二級(jí)負(fù)荷的用電設(shè)備，且停電后不影響軌道交通正常運(yùn)行的負(fù)荷。

圖1 車站照明動(dòng)力配電總系統(tǒng)圖

2 動(dòng)力設(shè)計(jì)

2.1配電方式

（1）一級(jí)負(fù)荷配電要求。一級(jí)負(fù)荷由兩路來自降壓變電所不同低壓母線的電源配電，一主一備在末端配電箱處自動(dòng)切換，容量較小的相鄰的一級(jí)負(fù)荷由同一雙電源切換箱引來配電。（2）二級(jí)負(fù)荷配電要求。二級(jí)負(fù)荷由變電所低壓負(fù)荷母線提供一路電源供電，當(dāng)變電所只有一路電源時(shí)，通過變電所低壓母線母聯(lián)斷路器投入，保證供電。（3）三級(jí)負(fù)荷配電要求。從降壓變電所三級(jí)負(fù)荷母線段提供一路電源供電，當(dāng)供電系統(tǒng)一路電源失電時(shí)，自動(dòng)/手動(dòng)切除該負(fù)荷。以上所有低壓配電的級(jí)數(shù)不超過3級(jí)。

2.2測(cè)量與保護(hù)

車站低壓配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)協(xié)調(diào)配合，力求簡(jiǎn)單、可靠。末端配電箱設(shè)以下保護(hù)：短路瞬時(shí)、過負(fù)荷保護(hù)、接地保護(hù)。對(duì)消防泵供電的低壓回路不設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。末端大型動(dòng)力配電箱設(shè)電壓、電流測(cè)量。

2.3控制方式

動(dòng)力設(shè)備根據(jù)各專業(yè)需要主要采用就地控制的控制方式。消防泵和疏散用扶梯采用就地控制及車控室控制兩級(jí)控制方式。雙電源末端切換均采用PC級(jí)雙電源切換裝置，其裝置內(nèi)具有開關(guān)檢修斷開點(diǎn)。

3 照明設(shè)計(jì)

3.1照明分類

車站照明分為正常照明、應(yīng)急照明（疏散照明和備用照明）和廣告照明等、安全特低電壓照明（包括變電所電纜夾層照明、站臺(tái)板下照明等）

3.2照明負(fù)荷等級(jí)

應(yīng)急照明為一級(jí)負(fù)荷，公共區(qū)照明為二級(jí)負(fù)荷，廣告照明等其他照明為三級(jí)負(fù)荷。

3.3照明配電方式

照明配電采用放射式和樹干式相結(jié)合、以放射式為主的方式。車站每個(gè)照明配電室內(nèi)（除站臺(tái)層外）設(shè)兩個(gè)照明總配電箱，電源應(yīng)分別由降壓變電所不同低壓母線供電，兩個(gè)照明總配電箱交叉向車站公共區(qū)工作照明、節(jié)電照明燈具供電，每個(gè)照明總配電箱各帶50%負(fù)荷。側(cè)式站臺(tái)層兩個(gè)照明配電室內(nèi)照明總配電箱分別向各自的站臺(tái)公共區(qū)工作照明、節(jié)電照明燈具供電。廣告照明電源由降壓變電所三類負(fù)荷母線提供。照明配電箱向照明燈具送電的開關(guān)選用單相開關(guān)，最大負(fù)荷電流不大于16A。在附屬用房設(shè)置物業(yè)照明配電箱和設(shè)備管理用房照明配電箱。

3.4 應(yīng)急照明

為確保緊急情況下能順利安全地疏散旅客，應(yīng)急照明電源系統(tǒng)采用設(shè)置EPS照明配電箱的方案。在車站一層的車控室及附屬用房?jī)?nèi)各設(shè)一組EPS，分別負(fù)責(zé)車站及附屬用房的應(yīng)急照明的配電。應(yīng)急照明供電系統(tǒng)電源由降壓變電所兩段不同低壓母線供電，在EPS電源柜內(nèi)設(shè)雙電源切換裝置。EPS應(yīng)急照明電源裝置的蓄電池容量滿足應(yīng)急照明60分鐘供電的要求，電源切換時(shí)間不大于5.0s。EPS防護(hù)等級(jí)為IP41及以上。EPS廠家提供24V中間繼電器。公共區(qū)及設(shè)備區(qū)應(yīng)急照明采用由EPS箱直接配電至燈具的方式。

3.5安全照明

站臺(tái)板下電纜通道及電纜夾層設(shè)安全特低電壓照明，工作電壓為交流24V，其安全變壓器安裝在照明配電間內(nèi)。

3.6照度要求

表1 照度標(biāo)準(zhǔn)值表

車控室、站長(zhǎng)室、消防泵房、變配電房、信號(hào)設(shè)備室、通信設(shè)備室等場(chǎng)所的備用照明照度不小于正常照明照度的50%。其他一般工作場(chǎng)所備用照明照度值不小于正常照明照度值的10%。

3.7控制方式

設(shè)備及管理用房的一般照明、應(yīng)急照明為分散就地控制，同時(shí)也可在照明配電室照明配電箱、EPS應(yīng)急照明電源柜上集中控制，應(yīng)急照明在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置雙控翹板開關(guān)，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由FAS的干接點(diǎn)接通控制回路，啟動(dòng)或保持應(yīng)急照明。站廳的公共區(qū)一般照明、站廳和站臺(tái)公共區(qū)應(yīng)急照明在車控室集中控制，站臺(tái)的公共區(qū)一般照明在車控室設(shè)控制箱集中控制。疏散指示標(biāo)志為常亮，現(xiàn)場(chǎng)不設(shè)開關(guān)控制。

4 電線電纜選型及敷設(shè)方式

4.1 電線電纜選型

為消防設(shè)施供電的電纜干線采用礦物絕緣電纜，用于應(yīng)急照明的線、纜采用低煙無鹵耐火型，其余供電線、纜均采用低煙無鹵阻燃型。導(dǎo)線截面按持續(xù)允許電流值選擇，并校驗(yàn)其線路末端電壓水平。

4.2 電纜、電線敷設(shè)

（1）電纜一般采用電纜橋架敷設(shè)，橋架外的電纜采用穿鋼管在吊頂層內(nèi)敷設(shè)。（2）有吊頂?shù)奈恢秒娋€采用穿鋼管在吊頂層內(nèi)敷設(shè)，有電纜橋架的位置電線采用穿鋼管在電纜橋架內(nèi)敷設(shè)，其他位置：辦公用房電線采用穿鋼管暗敷方式；設(shè)備用房電線采用穿鋼管明敷方式。各配電箱及ESP電源柜出線采用金屬線槽敷設(shè)。（3）過變形縫的管線需進(jìn)行變形縫處理。（4）電纜橋架、管線在穿越墻體及樓板等處均應(yīng)做防火封堵。（5）雙電源電纜在同一橋架內(nèi)敷設(shè)時(shí)中間加防火隔板隔開。

4.3 電纜橋架

（1）電纜橋架采用專用固定支架或吊架安裝，標(biāo)高定位需見綜合管線圖。（2）電纜橋架內(nèi)的電纜垂直敷設(shè)時(shí)，在電纜上端及每隔1m處固定；水平敷設(shè)時(shí)在電纜首端、尾端、轉(zhuǎn)彎及每隔10m處固定。

5 防雷及接地

5.1 防雷

圖2

如圖2車站主體防雷利用雨棚作防雷接閃器，并與雨棚鋼柱可靠焊接，利用鋼柱做防雷引下線，并將鋼柱法輪盤與橋梁帽梁上的鋼筋焊接連接，利用橋墩基礎(chǔ)作為接地體，接地電阻不大于10Ω。天橋防雷引下線利用雨棚鋼柱、鋼箱梁及下方的混凝土柱內(nèi)的鋼筋，鋼柱、鋼梁及柱內(nèi)的接地鋼筋間均通過附加的Φ16圓鋼焊接成一體。天橋雨棚鋼柱與作為接閃器的金屬棚面焊接成電氣通路。防雷引下線與車站主體引來的熱鍍鋅扁鋼可靠焊接。附屬用房按照第二類防雷建筑物設(shè)計(jì)，在屋頂架設(shè)避雷帶，利用建筑物柱內(nèi)主筋作引下線，建筑物基礎(chǔ)為自然接地體，接地網(wǎng)接地電阻不大于10歐姆。

5.2接地及安全

（1）采用TN-S（三相五線制）接地系統(tǒng)。（2）各種用電設(shè)備因絕緣損壞可能帶電的金屬外殼、電氣設(shè)備安裝的金屬支架及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、電纜的金屬外皮、插座接地孔，均應(yīng)與保護(hù)接地線可靠連接。（3）凡與車站總等電位無電氣聯(lián)結(jié)的主體結(jié)構(gòu)段，其電氣設(shè)備的PE線應(yīng)與結(jié)構(gòu)主筋及周圍金屬管道相聯(lián)結(jié)。（4）插座回路及插座箱設(shè)置漏電保護(hù)斷路器。（5）采用人工接地網(wǎng)的接地方式設(shè)置一個(gè)強(qiáng)弱電綜合接地網(wǎng)，接地網(wǎng)位置在電纜夾層下方，接地電阻不大于1歐姆。人工接地網(wǎng)與房屋基礎(chǔ)的自然接地體聯(lián)通。接地網(wǎng)設(shè)置2組引上線，分別為強(qiáng)電接地引上線和弱電接地引上線，低壓配電專業(yè)為各專業(yè)（不含變電專業(yè)）設(shè)備用房提供接地端子箱（排）及與接地引上線總接地母線排間的連接。防雷引下線與綜合接地網(wǎng)的強(qiáng)、弱電接地引出點(diǎn)在接地網(wǎng)中的間距大于5m。

6 設(shè)備選型及安裝

設(shè)備選型應(yīng)選用成熟產(chǎn)品，滿足環(huán)境要求，便于維護(hù)及安裝。照明燈具以T5型直管熒光燈為主，站臺(tái)板下的電纜通道采用LED燈，疏散指示標(biāo)志采用LED燈。設(shè)于公共區(qū)、有裝修要求房屋的配電箱、電源切換箱、控制箱、接地箱均為嵌墻安裝，其他地方采用掛墻安裝。室外開關(guān)箱安裝時(shí)設(shè)置雨檔。設(shè)備安裝高度：配電箱底部距地面1.4m；翹板開關(guān)距地面1.3m；ESP成套應(yīng)急電源裝置單列布置，靠墻暗裝；有吊頂?shù)牡胤綗艟咔度胧桨惭b，無吊頂?shù)牡胤綗艟卟捎脳U（鏈）吊式安裝，出口標(biāo)志燈安裝高度距地面2.2～2.5m，疏散標(biāo)志燈底邊距地面0.5m靠墻暗裝或采用吊架式安裝。

7 車站低壓供配電與其他專業(yè)的設(shè)計(jì)分界

（1）與供變電專業(yè)的設(shè)計(jì)分界。a.分界點(diǎn)在變電所0.4kV配電柜饋線開關(guān)下端頭，下端頭以后的部分有車站低壓配電專業(yè)設(shè)計(jì)。b.變電所電纜夾層內(nèi)的電纜支架、橋架有供變電專業(yè)設(shè)計(jì)。（2）與通信、信號(hào)、FAS、AFC專業(yè)的設(shè)計(jì)分界。低壓配電專業(yè)提供雙電源切換箱或配電箱，箱后的出線開關(guān)以后部分由相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)。（3）與電扶梯專業(yè)的設(shè)計(jì)分界。低壓配電專業(yè)提供電源至電梯、扶梯控制箱，控制箱（含）以后部分由電扶梯專業(yè)設(shè)計(jì)。（4）與給排水專業(yè)的設(shè)計(jì)分界。消防泵由低壓配電專業(yè)提供電源至水泵控制箱，控制箱（含）以后部分由給排水專業(yè)設(shè)計(jì)。其他水泵由低壓配電專業(yè)提供電源至水泵，控制箱由低壓配電專業(yè)提供。（5）與通風(fēng)空調(diào)專業(yè)的設(shè)計(jì)分界。低壓配電專業(yè)對(duì)多聯(lián)空調(diào)室外機(jī)僅提供總電源，對(duì)室內(nèi)機(jī)提供電源至設(shè)備接線端子上。其他設(shè)備接地至其用電點(diǎn)，溫控風(fēng)機(jī)自帶控制柜。壁式換氣扇、衛(wèi)生間通風(fēng)器低壓配電專業(yè)設(shè)置翹板開關(guān)現(xiàn)場(chǎng)控制。站廳公共區(qū)壁掛風(fēng)扇由低壓配電專業(yè)設(shè)置插座，并在配電箱處可集中控制。（6）其他接口。低壓配電專業(yè)提供電源至卷簾門的控制箱。控制箱由設(shè)備商提供。

8 結(jié)束語

按上述設(shè)計(jì)方案，此站已順利施工完畢并投入運(yùn)營(yíng)。總之城市軌道交通架空式車站動(dòng)力及照明設(shè)計(jì)在滿足運(yùn)營(yíng)需求及安全下，應(yīng)力求簡(jiǎn)單、適用、便于運(yùn)營(yíng)檢查、少維修、工程造價(jià)適當(dāng)。

參考文獻(xiàn)

[1]GB50157-2003.地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]GB50052-2009.供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]GB50217-2007.電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4]GB50054-2011.低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[5]JGJ16-2008.民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[6]GB/T16275-2008.城市軌道交通照明[S].

[7]GB50409-2009.城市軌道交通技術(shù)規(guī)范[S].