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摘要:在城市轨道交通建设中,应急照明电源装置是不可或缺的重要组成部分,其可以很好的保障乘客的人身安全,帮助乘客在车站发生事故或市电失效的情况下能够顺利疏散逃生,为其提供充足的照明供给能源。本文也会针对轨道交通行业中,常见的应急照明集中电源的应用原理进行着重分析,以便为相关人士提供参考。
关键词:应急照明集中电源;轨道交通;应用原理;研究分析
对于城市轨道交通而言,应急照明灯具的合理布置与应用是保障其安全运行的重要内容。目前,轨道交通行业中采用的应急照明电源主要包括两种形式,即集中型电源和分散型电源。尽管两者应急灯具的供电控制方式不尽相同,但无论哪种灯具,都能在车站发生事故或市电失效的情况下,很好的帮助乘客顺利疏散逃生,并且可以大大节约车站供电成本,减少能源消耗。因此,在当前轨道交通行业建设中积极运用应急照明集中电源,很有必要。
1.集中电源消防应急灯具分析
1.1电源装置
1.1.1EPS电源装置
该集中电源装置属于一种不间断电源,其主要通过EPS电源设备来为车站提供不间断的交流电源。从架构设计来看,该电源装置主要是由静态开关模块、输入输出开关、充电模块、维修旁路开关、逆变模块、电池组等部件所组成。车站在安装EPS电源装置时,可按柜将其设置为 EPS 主机柜、输入输出柜和蓄电池柜等几种形式,并且要保障蓄电池后备时间高于60min[1]。
1.1.2交直流电源装置
该集中电源装置与变电所操作电源相类似,基本都是由市电供电,属于交流供电制式。但若是市电发生故障时,则直接由装置中的蓄电池进行供电,这种供电模式也可以称作为直流供电制式。据相关实践证明,该电源装置对于灯具的要求较高,必须同时拥有交直流供电形式,如卤钨、白炽灯、气体放电灯等灯具,其中,尤以气体放电灯的应用率最为明显。与EPS装置相比,该应急电源装置无论是经济性,还是实用性都要高很多,因此,在当前集中电源应急灯具生产设计中,该电源装置的应用率也是较为明显。
1.2灯具
对于城市轨道交通而言,集中电源消防应急灯具必须满足以下两种要求:第一,当采用平时可控、火灾时强启工作方式时,集中应急灯具应满足启动时间要求,如:荧光灯、LED灯等,这其中,荧光灯必须具备交直流两用的电子镇流器;第二,当采用长明灯工作方式时,除了荧光灯和LED灯,一般灯具都可以选用。
1.3控制方式
集中电源消防应急灯具的控制方式主要包括以下两种形式,一种是平时控制方式和火灾时强制点亮方式。另外一种则是长明灯控制方式。在进行控制系统接线时,平时控制方式即指利用智能照明控制系统或单联双控开关来对应急灯具进行控制。而火灾时强制方式可通过接通所在回路来实现。如图一所示,当应急灯具处在正常工作状态下时,接触器KM会自动断开,而L1’不带电、L1带电,灯具D可通过单联双控开关 K接通或断开各路电源相线,就可完成灯具的启动和关闭控制。但若是车站发生火灾事故时,环境与设备监控系统就会第一时间下达火灾命令,并及时启动KM,将其触点接通,这时,L1’和L1两相线均带电,无论K处在任何位置,都可点亮集中电源消防应急灯具。
图一 灯具控制接线示意图
2.分散电源消防应急灯具分析
2.1灯具
从整体设计架构来看,分散型消防应急电源不仅内部自带蓄电池,而且还包含变压、稳压、充电、逆变等电子元器件。一般情况下,普通照明供电回路和应急照明回路可直接与正常电源进行连接,但当其发切断或线路故障时,灯具中的蓄电池就会自动进行供电。基于此,在设置蓄电池时,应尽量采用镉镍电池,证其后备时间大于60min,这样才能真正满足城市轨道交通的供电设计要求[2]。
2.2控制方式
分散电源型消防应急灯具的控制方式与集中电源应急灯具基本一致,可以在火灾事故发生时瞬间点亮。但由于一般场所中,该灯具的点亮时间不超过5s;高危场所中仅为2.5S。所以,应尽量将灯具与直接供电电源进行连接,并采用长明灯控制方式。而正常电源和蓄电池之间的灵活转换则依靠由灯具内部所带的控制装置来实现。通常,在人员密集的车站和疏散走道中,都会将这种长明灯控制方式的分散型应急灯具作为应急照明兼备用照明或值班照明灯具等来使用。但车间、写字楼及设备管理房等场所则大多使用由平时开关和火灾强制点亮等控制方式的分散型应急灯具。因为这些场所中对于应急灯具的照明范围和照度要求较低,且灯具数量要求较少,所以完全符合分散电源型应急灯具的应用特点。
3.轨道交通中应急照明集中电源的应用要点分析
3.1集中电源型消防应急灯具的应用
在城市轨道交通项目建设阶段,车站和相邻车站两个半区间的应急照明灯具基本以集中电源型消防应急灯具为主。而在地下出入口通道、疏散走道和车站站厅站台等区域中,该类型应急灯具一般作为正常照明灯具来使用,并且控制方式以长明灯控制方式为主,基本时时刻都要处于点亮状态中。但车站其他区域中,集中电源消防应急灯具的控制方式则以平时可控、火灾时强制启动的方式为主。另外,车站安全区域,如通透型出入口的飞顶中,则一般不设置应急照明灯具。但若想实现轨道交通全线节能减排设计目标,就要对自然光的利用给予相应的重视,可将站厅站台公共区、出入口通道中可利用集中电源应急灯具作为普通照明灯具来使用,并且要采用平时可控、火灾强制点亮的控制方式进行控制。此外,由于封闭式管理的轨道交通线路在运营过程中,其列车车前灯照明的照明范围和照度都可便于人们的疏散,所以在设置区间隧道应急照明灯具控制方式时,就可将平时可控、火灾时强制点亮的控制方式作为首要考虑目标,并且在安装设置过程中,要合理选用翘板开关、时间控制和亮度传感器及动静传感器等控制系统[3]。
3.2分散电源型消防应急灯具的应用
在城市轨道交通项目建设期间,分散型电源消防应急灯具一般都作为主变电站、轨道交通控制中心、车辆段等建筑中的正常电源来使用。由于这些建筑是地铁员工工作的固定场所,所以为了便于员工的日常使用,就要对该应急灯具进行科学合理的布置,尽可能满足员工安全疏散以及日常工作需求。
3.3应急灯具控制系统设计
在对城市轨道交通分散电源型和集中电源型消防应急灯具控制系统进行设计时,应结合轨道交通的实际需求来进行,尽量采用BAS将智能照明控制系统与运营控制中心(OCC)进行连接。另外,也可由上位监控系统BAS的PLC通过无源接点来对照明回路进行控制。此外,由于停车场、车辆段等区域中的照明控制方式较为单一,所以这些区域中的应急灯具也要以就地控制方式为主,可不纳入智能控制系统中。而控制中心大楼的中控室、大型会议室等场所中的应急的灯具则要尽量采用智能照明控制方式。
结束语:
综上所述,在城市轨道交通中,应急照明系统是不可缺少的重要组成部分,为了使其整体应用效果达到最佳标准,就要对集中电源型应急灯具和分散型应急灯具的构成及应用情况进行深入了解,掌握灯具控制方式和应用要点,制定科学合理的布置方案,这样才能在节能减排的基础上,帮助乘客在车站发生事故或市电失效的情况下能够顺利疏散逃生,为其提供充足的照明供给能源。
参考文献:
[1]蔡伟栋. 直流集中供电系统在轨道交通照明中的应用前景[J]. 工程建设与设计,2019,(03):130-132.
[2]王永光,袁力. 集中电源集中控制型应急照明在住宅建筑中的应用[J]. 建筑技艺,2019(01):212-213.
[3]周书伟. UPS集中供电在深圳地铁中的应用[J]轨道交通电气,2019(05):66-67.