北京市轨道交通设计研究院有限公司北京100068
摘要：结合6号线西延工程，讲述轨道交通动力配电、照明配电、防雷及接地安全设计等。
北京地铁6号线为横贯旧城中线的东西线，作为连接首都东部与西部城区的第二条地铁线，与地铁1号线平行，是一条重要的城市交通动脉，该线分三段工程建设，6号线西延为三期工程，全长10.29km，6座车站，全部为地下线路，起点为金安桥站，终点为五路居站。本次工程参考一二期动力照明设计，对6号线西延工程动力照明系统设计方案进行优化。
1.动力照明系统概述
1.1系统构成
动力照明系统由动力配电、照明配电两部分组成。主要是给地铁车站内机电、通信信号、自动售检票、综合监控、火灾自动报警、人防等系统设备提供配电，并实现机电设备的控制功能。
1.2房间设置
1.2.1环控电控室
地下站通风和空调设备较集中场所设置环控电控室，一般设置在站厅层两端，各负责半个车站的环控负荷。
1.2.2照明配电室
车站站厅、站台两端设置，共4处。一般紧靠公共区，减少照明回路的末端压降。
1.2.3强电电缆井
结合车站建筑、动力负荷分布、及变电所位置综合考虑，设置强电电缆井位置及数量，实现线缆敷设最优。
2.方案设计
2.1动力及照明负荷分级及配电方式
2.1.1负荷分级
一级负荷：变电所所用电、应急照明、车站公共区的正常照明、区间照明、通信系统（含商业通信和公安通信）、信号系统、自动售检票系统、UPS电源整合系统、综合监控系统、火灾自动报警系统、OA主机设备、安全门、立转门、人防系统、废水泵、消防水系统设备及阀门、气体灭火系统、消防用风机及相关阀门、挡烟垂帘、用于疏散的自动扶梯、防火卷帘门等。
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、普通风机及相关阀门、检修电源等。
三级负荷：冷水机组及其配套设备、广告照明、电热设备、清扫电源及其它不属于一、二级负荷的用电设备，且停电后不影响轨道交通正常运行的负荷。
2.1.2供电方式
一级负荷：通常情况下有两路来自变电所不同低压母线的电源供电，互为备用，在末端配电箱处自动切换。但公共区正常照明由变电所两段低压母线分别供电，各带50%照明负荷交叉配电。
二级负荷：由变电所低压负荷母线提供一路电源供电，当变电所只有一路电源时，由低压母线分段开关切换保证供电。
三级负荷：仅由变电所的低压负荷母排提供一路电源供电，当供电系统一路电源失电时，自动切除该负荷。
2.2动力设计
2.2.1动力配电设计原则
（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。非消防设备在火灾工况下，在变电所低压柜切除。
（3）在各站厅配电室内根据情况设置三面动力配电柜（一级负荷动力柜、三级负荷动力柜、广告商业动力柜）。其中一级负荷动力柜负责为较分散的一级及消防小动力设备配电；三级负荷动力柜负责为不重要的分散小动力设备配电；广告商业动力柜负责为站厅内广告及商业负荷配电。
（4）在各站台配电室内根据情况设置两面动力配电柜（一/三级负荷动力柜、广告商业动力柜），其中一/三级负荷动力柜负责为车站内较分散的小动力设备配电，广告商业动力柜负责为站台内广告及商业负荷配电。
（5）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。
（6）消防专用的通风空调电控柜采用单母线不分段的主接线型式，两路电源一用一备，二级负荷的通风空调电控柜采用单电源进线的方式。
（7）通风空调电控室负责为车站的各类风机、阀门集中配电及控制。在各风机的就近设置带有启停功能的按钮箱。
（8）冷水机组等大负荷容量的设备，由降压变电所直接供电，在冷冻站电控室内设置电源柜。
2.2.2控制要求
（1）采用智能低压控制系统
采用智能低压控制系统，环控柜内设多功能仪表、智能电机保护器、软启动器等智能元器件，通过deviceNet现场总线完成与网关的数据交互，而网关作为与综合监控专业的通讯接口，实现底层设备的连锁控制。
（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设备给FAS/BAS系统预留车站控制室控制条件。消防风机可在综控室的IBP盘进行强启。
（3）消防泵采用现场手动控制及车站控制室控制。在柜面设转换开关，正常时在自动位，由FAS控制泵的启停，检修时打在手动位，在就地手动控制启停。在综控室由FAS监视泵的状态，可由IBP盘进行强启。
（4）废水泵、污水泵及局部排水泵采用现场手动控制、液位自动控制及车站控制室控制，并可通过BAS系统在车站控制室内显示水泵工作状态和水位信号。在箱面设转换开关，正常时在自动位，由液位计控制泵的启停，检修时打在手动位，在就地手动控制启停。
（5）消防用的电动机及供电回路装设过载保护，只动作于信号，不动作于跳闸。
（6）车站及区间内大容量电机（除去采用变频控制的设备）采用软启动方式，其它设备采用直接启动方式。
2.3照明设计
2.3.1照明配电设计原则
（1）车站照明一般分为正常照明、应急照明、安全电压照明、标志照明等。
（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，公共区正常照明1、正常照明2电源分别引自变电所的两段低压母线，照明灯具采用交叉配线，以满足照明双路电源的要求。照明配电箱控制的公共区照明范围以车站中心线为界。
（3）在车站的公共区内，正常照明1约占公共区总照明的1/2，正常照明2约占公共区总照明的1/2。公共区的疏散照明约占公共区总照明的1/10，不设控制，这部分可做为常明灯，在夜间列车停运后，供内部人员通行和巡视时使用。
（4）站厅、站台，出入口等处的公共区照明要与设备管理用房等场所的照明在配电上分开设计。
（5）变电所单独设计照明配电系统，正常照明电源引自变电所交流屏，应急照明电源引自EPS集中供电应急电源屏。
（6）风道及出入口人防段里外的照明要分开设计，人防段以外要单独设配电回路。
（7）标志照明由公共区总配电柜专用回路供电。
（8）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。
2.3.2照度标准
车站的照度标准值参见下表
2.3.3应急照明系统
（1）为确保在供电系统出现故障时能顺利安全地疏散旅客，应急照明电源系统采用设置EPS电源柜的方案。在车站站厅、站台两端及设备层配电室内各设一组EPS，负责车站及区间内的应急照明及疏散指示照明的供电。
（2）EPS电源柜由变电所两段低压负荷母排上各引来一路电源供电，在柜内自动切换。正常时采用交流旁路220/380V供电，在两路交流电源都失压的情况下由蓄电池放电逆变交流220/380V电源向应急照明供电。蓄电池的持续供电时间不小于60分钟。公共区及附属房间的应急照明通过EPS直接上灯，减少配电级数。
（3）应急照明包括备用照明及疏散照明。疏散照明由疏散照明灯、疏散指示标志灯及蓄光型疏散导流标志组成。
（4）备用照明设置于综控室、消防泵房、站长室、通信机房、信号机房、电源整合室、售票室、变电所、配电室、通风空调电控室等重要场所，照度占正常照明的1/10～1/2。
（5）在车站站厅，站台的出口处，通向站外的出入口通道，附属用房区的通道等处设置电光型的疏散照明和疏散指示标志灯。公共区、出入口的疏散照明照度值不得低于公共区总照明照度值的1/10，占正常照明灯位，并可兼作夜间列车停运后晚间的值班照明。公共区应急照明的设置要考虑均匀度的要求。
（6）在车站及出入口的通道内沿疏散走道的地面及站台、站厅楼梯的每级台阶的侧面上采用蓄光型的疏散导流标志。
2.3.4照度控制和计量
（1）车站公共区及区间的正常照明设两级控制，在车站控制室和照明配电室控制，由综合监控实现远方控制的监控接口。
（2）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。
（3）广告照明在照明配电室或车站控制室集中控制。
（4）标志照明在照明配电室或车站控制室集中控制。
（5）在照明配电柜进线回路设电表计量，广告照明单独计量。
（6）公共区、出入口的疏散照明24小时连续工作，不设控制。
2.4接地及安全
（1）车站动力照明配电系统采用TN-S系统接地型式。
（2）整个车站设置综合接地装置，接地电阻不大于0.5欧姆。
（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、电缆桥架、金属穿线管及设备基础均应可靠接地。
（4）在车站照明配电间、通风空调电控室、污水泵房、冷冻机房及废水泵房均设置局部等电位联结箱。电源的PE干线，公共设施的金属管道及建筑金属结构均与局部等电位端子箱相联结。在车站变电所做车站总等电位联结。
（5）插座回路及插座箱设人身保护漏电开关。
（6）站外设备的配电回路中，需要设置防浪涌过电压的电涌保护器，如地徽回路、室外广场、冷却塔风机等。
（7）不间断电源输出端的中性线，必须与由接地装置直接引来的接地干线相连接，做重复接地。
3.结语
地铁是一项特殊的多专业综合性工程，动力照明作为各专业的动力源，需要与各专业密切配合，尽量优化设计已减少施工和运用的成本。使车站的动力照明系统更加合理、更加经济。
参考文献
[1]GB50157-2013地铁设计规范[S].
[2]GB50052-1995供配电设计规范[S].
[3]GB50054-2011低压配电设计规范[S].
[4]GB/T16275-2008城市轨道交通照明[S].