城市軌道交通新型照明母線及其應用

鄧 樹

廣州地鐵設計研究院股份有限公司，廣東 廣州 510000

0 引言

照明母線具有結構輕巧、安裝靈活、載流量大等特點，可以滿足大面積供電，因此在國內外的應用愈發廣泛[1-2]。隨著國家對裝配式建筑發展的支持，照明母線這種能在工廠預制、現場快速安裝的裝配式電氣配電裝置，將會有更加廣闊的應用前景。目前照明母線在國內城市軌道交通領域的應用相對較少，且隨著越來越多新技術的應用，如智能照明、直流供電等，只具有單一配電功能的照明母線已經無法滿足新的功能需求。因此，文章提出一種兼顧智能照明的城市軌道交通新型照明母線。

1 新型照明母線結構及技術要求

照明母線主要由干線單元、饋電單元及端封、柔性彎頭、支接單位、固定裝置等構成。干線單元之間，包括饋電單元、端封和柔性彎頭與干線單元之間，都可采用插接式連接，進行裝配施工，無須工具[3]。

1.1 主要結構

文章結合智能照明控制系統的應用提出兩種新型照明母線結構，在滿足燈具配電需求的前提下兼顧智能照明通信線的敷設，其具體結構如圖1所示。

圖1 新型照明母線結構

結構一：照明母線自帶輔助線槽，輔助線槽與外殼一體化成型，照明配電由支接單元通過導體取電，智能照明通信線敷設在輔助線槽中。

結構二：照明母線導體與通信線可實現一體化集成。燈具的配電及控制信號部分由支接單元直接接入燈具，通信線無須再單獨敷設。

1.2 技術要求

新型照明母線除滿足上述結構要求外，其機械特性及電氣特性還應滿足的技術要求如表1所示。

表1 照明母線機械特性及電氣特性的技術要求

2 配電方案比較

針對城市軌道交通公共區燈具配電特點，對照明母線采用不同配電方案進行比較，如圖2所示。

2.1 配電方案一

如圖2（a）所示，公共區燈具采用單相配電接線方式，照明母線內部設置3 根導體，分別為相線、中性線及PE線，為了提高車站公共區燈具配電的可靠性，單排燈具需采用兩條照明母線實現燈具的交叉配電，以使單個配電回路故障對燈具影響的范圍更小。但是，單排燈具采用2 根及以上照明母線配電，造價過高且照明母線槽占用空間較大，因此不推薦采用該方案。

圖2 公共區照明母線配電方案

2.2 配電方案二

如圖2（b）所示，公共區燈具采用三相配電接線方式，照明母線內部設置5 根導體，分別為相線（L1、L2、L3）、中性線及PE線。此方案接線方式可實現單排燈具的三相配電，且一排燈具只需一根照明母線即可滿足燈具的配電需求，造價及占用空間均優于配電方案一。但是，采用三相配電接線方式時，同一排燈具的三個照明回路共用N線，當N線故障時，三回路燈具均會失電，無法滿足公共區照明配電可靠性要求，因此不推薦采用方案。

2.3 配電方案三

如圖2（c）所示，公共區燈具采用兩相配電接線方式，照明母線內部設置5 根導體，分別為相線（L1、L2）、2 根獨立中性線及PE線。上述接線方式可實現單排燈具的兩相交叉配電，且一排燈具只需1根照明母線即可滿足燈具的配電需求，造價及占用空間均與接線方式相同。

2.4 配電方案四

上述配電方案中智能照明通信線均需采用單獨的“穿管+通信線”的敷設方式，文章提出的新型照明母線兼顧了智能照明通信線的敷設。如圖2（d）所示，照明母線內部設置5 根導體，分別為相線（L1、L2）、2 根獨立中性線及PE線，同時集成了智能照明通信線。

2.5 方案比較

綜上所述，配電方案四中采用新型照明母線對公共區照明燈具進行配電，在保證燈具配單可靠性的前提下，兼顧了智能照明通信線的敷設，減小了車站公共區管線占用空間，因此推薦采用配電方案四。

3 經濟性比較

廣州地鐵在建線路某車站公共區燈具采用了新型照明母線進行配電，車站站廳公共區面積為4 546 m2，站臺公共區面積為2 254 m2；車站站廳功率密度＜7 W/m2，車站站臺照明功率密度≤6 W/m2。分別對配電及智能照明控制線纜采用穿管敷設方案及新型照明母線配電方案進行了技術特點和經濟技術比較。

傳統配電方案：在車站兩端站廳、站臺分別設置2臺公共區照明配電箱，單排燈具采用兩回路交叉配電，配電回路分別引自兩臺照明配電箱，電線采用穿管單獨敷設；智能照明控制系統采用DALI控制系統，通信線采用穿管單獨敷設，概算總價約為404 900 元。

新型照明母線配電方案：在車站兩端站廳、站臺分別設置兩臺公共區照明配電箱，新型照明母線采用如圖1所示的結構一方案，照明母線兩回配電回路分別引自兩臺照明配電箱，燈具通過支接單元從照明母線交叉取電，支接單元自帶16 A熔絲保護；智能照明控制系統采用DALI控制系統，通信線敷設在新型照明母線輔助線槽中。該方案概算總價為205 800 元。

由上述分析可知，在同樣保證配電及控制要求的前提下，采用新型照明母線進行配電每站概算可節省約100 000 元。

4 結束語

隨著軌道交通的快速發展，地鐵車站公共區燈具的形式與密度也發生了較大的變化，而智能照明控制系統的應用，配電與控制管線獨立敷設，使傳統的電線（控制電纜）+穿管形式占用空間大、施工難度大、不美觀等問題凸顯。文章所提兼顧智能照明控制功能的新型照明母線一方面整合了公共區燈具的配電及控制管線，減小了管線占用空間；另一方面避免了公共區大量管線的敷設對美觀造成影響，具有一定的推廣價值。