城市轨道交通中低压配电与照明系统设计概述

发表时间:2020/11/5   来源:《中国电业》2020年18期   作者: 卢瑶瑶
[导读] 各大城市都在加快城市轨道交通规划建设和申报审批,有序的推进项目建设,优化城
        卢瑶瑶
        国网岚县供电公司 山西省吕梁市岚县 033500
        摘要:各大城市都在加快城市轨道交通规划建设和申报审批,有序的推进项目建设,优化城市交通结构,加强城市轨道交通枢纽综合立体开发,积极推广TOD模式,提高城市公共交通服务水平。在城市轨道交通项目中低压配电与照明系统设计属于重要的组成部分,详细的分析研究该系统的完整设计范围和设计要点,可以更好地指导和服务轨道交通建设项目。
        关键词:城市轨道交通;低压配电;照明系统
        引言
        通常,城市轨道交通配电方案总体可分为动力配电和照明配电。动力配电主要为车站各用电系统和用电设备提供电源,包括通风空调系统及设备,给排水系统及设备,FAS/BAS系统及设备,AFC、通信、外部通信、信号、公安通信等系统及设备,电梯、自动扶梯,安全门系统,卷帘门等;照明配电主要为车站照明、区间照明、场段照明等设备提供电源。所以在整个城市轨道交通项目建设全过程范围内,应在不同阶段照明系统进行全面梳理并加强管理,才能保证系统运行的安全性、稳定性、系统性和可靠性。
        1城市轨道交通中低压配电与照明系统
        1.1城市轨道交通低压配电
        城市轨道交通低压配电系统为除电力机车外的所有机电设备配电并进行控制。城市轨道交通低压配电进线由变电所35kV引来,供至降压变电所35/0.4kV变压器,将35kV降为380/220V电源,为设备及管理用房、站厅、站台、区间的机电动力设备和照明灯具等设备供配电和车站环控室内供配电设备的电控制。地铁车站负荷按重要程度分为三级:一级负荷由两段低压母线分别带大概50%的站厅站台公共区照明负荷,采用交叉配电方式;其余主要系统设备的一级负荷由两路来自变电所不同低压母线的电源供电,一用一备,在末端配电箱处自动切换。应急照明由双电源切换装置加集中供电式应急电源装置(EPS)供电,正常时由两路市电供电,两路电源自动切换,当两路市电都失电后采用蓄电池逆变供电,EPS蓄电池持续供电时间不小于60分钟。二级负荷:由变电所的一段低压母线电源供电,当只有一路电源时,通过母联断路器保证供电。三级负荷:由变电所的三级负荷母线供电。当变电所只有一路电源(或一台配电变压器退出运行)时,自动切除三级负荷。
        1.2照明系统
        地铁车站的照明系统都经过精心的设计,以保证乘客的舒适性,环境的明亮度为前提。并能够保证在特殊、危险时刻的疏散活动;同时,车站的功能也不单纯是输送乘客,不同地区的车站也需具备一定的艺术感染力和文化性。一般来说,地铁车站照明系统采用380V三相五线制、220V单相三线制方式供电。站台站厅等一般照明─交流双电源交叉方式供电;事故照明的配电方式见图2所示。它采用交流双电源互为备用供电,当一路失电时,另一路自动接入电路。当两路电源均失电后,事故照明由车站两端设备的事故照明电源装置———蓄电池供电。电源装置由蓄电池组、充电器和逆变器组成。具体原理为:当交流电源失去后,蓄电池提供220V直流电源供电,经过逆变器将直流电逆变为交流出输出,一般可持续1h供电;当电源恢复后。又自动切换交流380V供电,并利用整流将交流电转变为直流电给蓄电池充电,保证蓄电池持续带电。在光源选择上,采用地下铁道的车站照明以荧光灯为主;事故照明采用白炽灯;区间照明及站台下、折返线查坑、车辆段检查坑内的安全照明采用白炽灯。其中:一级负荷:节电照明、事故照明、疏散诱导指示照明、公共区工作照明;二级负荷:设备区域一般照明、各类指示牌照明;三级负荷:广告照明、装饰照明等。


        2低压配电与照明系统的主要设计原则
        一级负荷从降压变电所两段母线上分别馈出一路专用供电线路,向负荷末端电源切换箱供电,两路电源在切换箱内自动切换,以实现不间断供电。地下站厅站台等公共区的照明应采用分块控制、交叉供电的配电方式,由降压变电所两段母线各负担一半负荷。应急照明分为备用照明和疏散照明。备用照明设置专用EPS电源装置作为电源,EPS蓄电池容量时间为90min。疏散照明及疏散指示由集中型消防照明和疏散指示系统供电及控制。二级负荷由来自变电所的一段低压母线的电源供电,当变电所一路电源故障时,由变电所低压分段路器切换供电。三级负荷平时由三级负荷母线以一路电源供电,当一台变压器退出运行时,应将其从电网中切除。配电方式以放射式为主,对车控室、出入口、设备管理区及二、三级负荷小动力的同类型设备可分片设配电箱供电。照明配电室对各类负荷的配电,根据负荷性质按照集中分片的原则进行。
        3低压配电与照明系统的动力和照明设计
        3.1动力配电设计
        在满足计量、维修管理要求的情况下,应按照明负荷与动力负荷分开配电。一、二级负荷与三级负荷分开配电,车站与区间分开配电进行设计。通信系统、信号系统、火灾自动报警系统、电力监控系统、环境与设备监控系统、自动售检票系统等用电设备的配电应自成系统,由0.4kV低压开关柜室的一、二级负荷母线直接供电。排烟风机、送排风机、空调机、隧道风机等用电设备由通风空调电控柜供电,冷水机组由变电所供电。除环控设备外的其他动力设备及两端各半个区间动力设备均直接由降压变电所配电。
        3.2照明系统设计
        车站站厅站台两端照明配电室均设两个总照明配电箱,交叉向公共区工作照明、节电照明供电,公共区节电照明和工作照明比例为1:1。公共区工作照明和节电照明不设照明配电分箱,由总箱直接供电。设备房照明设置照明配电分箱,分箱电源直接取自变电所。照明配电箱中的每一单相回路的电流按不超过16A设置。照明灯具采用I类灯具(安全照明用灯具除外)。区间照明灯具设置正常照明、疏散照明,布置在行车方向的左侧隧道壁上方,正常照明间距按10m间距考虑布置,疏散照明按照5m间距考虑布置。区间联络通道设置疏散指示、疏散照明和正常照明。公共区照明控制一般设两级控制,即车控室控制和照明配电室控制,采用自动控制和手动控制。自动控制采用智能照明控制系统,分为节能、运营、清扫检修等灯光模式控制,达到节约能源的目的。应急照明包括疏散照明和备用照明。车站公共区、通向站外的出入口通道、附属用房区的通道、楼梯间、隧道区间、火灾时需工作的房间设置疏散照明和疏散指示标志。在车站公共区、消防泵房等重要房间设置备用照明。车站公共区备用照明同时兼作值班照明,供夜间列车停运后内部人员通行和巡视时使用,其照度值不低于正常照明照度标准值的10%。一般工作场所备用照明不应小于正常照明的10%。车站及区间疏散照明和疏散指示由集中型应急照明及疏散指示系统提供电源,并实现控制。车站备用照明由EPS供电。正常情况下,EPS蓄电池均处于浮充状态,应急照明由0.4kV低压开关柜室提供的交流
        结束语
        随着城市规模的扩大及技术的发展,采用1500V架空接触网的呈上升趋势。先进的低压配电设备引领最佳的绿色照明灯具LED灯,它具有经济、成本低、使用寿命长、节电效果好、可靠性高的特点,现已广泛应用于各城市轨道地铁车站照明设备。
        参考文献
        [1]侯红磊,黄建霞.智能低压配电系统在轨道交通中的应用[J].工业控制计算机,2017,30(5):151-152.
        [2]侯红磊,黄建霞.城市轨道交通低压配电系统的设计总结[J].电子制作,2017(Z1):51-52.
        [3]刘旭.城市轨道交通的低压配电分析及照明优化配置研究[J].科技创新与应用,2017(5):237.
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