淺談地鐵車站動力照明系統的設計

劉恒

摘 要：本文簡單介紹了地鐵照明系統設計范圍和內容，包含一級負荷二級負荷和三級負荷，分析了動力照明系統設計的基本原則和動力配電設計原則，應遵循壓降控制指標原則，電力設備的供電方式應主要是放射狀，闡述了照明種類和照明配電系統設計，主要由普通照明和應急照明組成，而為了完成正常的供電，車站應配備電池室，照明系統的電源應具備將自動切換為應急照明線路電池電源的功能。

關鍵詞：動力照明系統;地鐵車站;設計

地鐵因其作為一種交通量大，速度快，安全，準時，環保，節能和土地利用的運輸方式，受到各國的青睞。電力和照明系統是地鐵機電系統的重要組成部分，發展迅速。本文根據分析了我國地鐵的現狀，討論了地鐵設計原則，系統設計重點等，希望能夠從他人那里汲取有價值的想法，并為地鐵設計提供幫助。

1.設計范圍和內容

地鐵照明系統設計內容主要包括：電站電力及照明設備的配電與控制設計;電力照明設備選型及安裝設計;電纜（線）的選擇和敷設;防雷接地和安全設計。根據2013年版地鐵設計規范進行相關學科的接口協調設計，地照明系統是車站及其附近半部范圍內的電力照明設備的配電。依據地鐵地面站的用途和重要性，以車站400V開關柜的出線端子為接口，將機電設備的電氣負載和地鐵地面照明分為三個等級。

一級負荷包括特別重要的Fas，BAS，通信，信號，變電站運行電源，應急照明，以及消防系統設備等等。二級負荷包括高架車站公共區域的一般照明和分區照明，VRV系統，設備區域和管理區域的照明，排污泵，通用風扇及相關閥門，電梯，非疏散自動扶梯等。一級負荷從降壓變電站的兩個母線饋入一條專用電源線，兩個電源在開關盒中自動切換，這樣可以實現在負載末端向電源開關箱供電，從而實現不間斷電源。當一臺變壓器失靈時，二級負荷配電從0.4kV降壓變電站的一次和二次負荷母線到終端設備配電箱或設備，這樣0.4kV降壓變電站的母線開關將自動閉合，而另一臺變壓器將為失靈的變壓器提供次級負荷。[1]

三級負荷包含廣告照明，電熱水器，備用空調等。當電源系統處于異常運行模式時，三級負荷從0.4kV降壓變電站的三級負荷母線到終端設備的配電箱或設備，將自動切斷三級負荷。

2.動力照明系統的配電設計

2.1動力照明系統設計的基本原則

（1）壓降控制指標原則

在保證機械要求的前提下，當電動機開啟時，在正常運行時，其端子電壓會引起配電中的電壓波動，該電壓應滿足電壓要求，且大于額定電壓的90%，特別是交流電動機啟動時，配電母線的電壓也應滿足相應的要求，但不會對其他設備的工作造成干擾。

（2）電力設備的供電方式主要是放射狀

地鐵站的消防配電分配是一個獨立的系統，對于電氣設備之間的自配電電壓裝置的低壓配電不得超過三個等級。當電力負荷和照明負荷位于自變電站的低壓出線時，將開始分離配電，使用PC級雙電源切換設備來完成雙電源端子切換。其次，應分別設置雙電源開關設備上的兩個電源，并且兩個電源應在同一配電箱中完成，以此來維護雙電源開關設備的負荷隔離開關。

2.2動力配電設計原則

在進行動力配電設計時，主要根據以下三點：

（1）相鄰站點的變電站用作分段功率提供功率，隧道中心是相應的里程碑。在間隔電源啟動期間，主要是直接啟動模式。對于某些不滿足直接啟動要求的設備，除了漏電保護外，必須將工業連接器置于內部。而對于廢水泵，防洪閘門等重要的一流負荷設備，為確保其正常運行，應在100m處設置相應的維修電源箱。

（2）一次負荷設備在運行過程中，主要采用降壓變電站兩端低壓母線的徑向供電，在設備附近使用雙電源開關箱完成徑向工作，為站內主系統設備的每條低壓母線制作一條母線。

環境控制設備的集中控制和局部控制是配電的重要原則。在集中控制和局部控制過程中，也可以使用相應的系統控制來加強。Fas系統主要表現在集中控制和監控，還實現了站內自動扶梯和垂直電梯的局部控制。BAS系統主要控制列車控制室和控制中心，還可以監視水泵的工作狀態和水位信號。這樣說來，配電柜中提供的Fas / BAS監視接口，可以進行本地手動控制和液位，還可用于監視水泵的工作狀態。[2]

3.照明配電系統設計

3.1照明種類

在公共區域設計工作照明和節能照明時，應采用1：1的比例。根據用途，地鐵照明燈可分為工作照明，節能照明，應急照明和廣告照明等。其中，廣告照明雖不是地鐵照明的主要照明工具，它只占了公共區域的一小部分，但它起著重要的作用。

3.2照明配電設計

站臺層和站廳層的照明主要由普通照明和應急照明組成。站臺和站廳各區域的照明主要由兩種電源交叉分配。根據地鐵照明設計規范，可以將40W熒光燈用作平臺和大廳照明的主要照明燈具。由于機房可以由單獨的電路供電，為節省照明功率，營運高峰期后，部分支路可以停車。其次，當地鐵站處于高架位置時，日照可以通過日光的亮度來滿足，這樣應關閉白天模式下的大多數光源，而在晚上應將它們打開。因此，采用白天模式和夜間模式等多模式控制來實現照明設計，這樣可以達到地鐵站的節能降耗要求。[3]

最后，在正常運行中，車站照明系統的電源主要由兩種220V交流電源供電。根據地鐵設計規范，為了確保在地鐵站發生故障時能夠安全順利地疏散乘客，為了完成正常的供電，車站應配備電池室。但是，如果兩種供電方式均無法正常工作的情況下，那么照明系統的電源將自動切換為應急照明線路的電池電源。

參考文獻：

[1]文波，地鐵車站照明設計及創新[J]，都市快軌交通，2012，（01）：102-103.

[2]馬文，尹利明，穆廣友，地鐵車站動力系統能耗分析與節能對策[J]，上海軌道交通維護保障中心車輛分公司，2010，3（4）：44-50.

[3]郭建新，地鐵車站動力及照明技術研究[J]，城市建設理論研究（電子版），2013年.