地铁地面车站动力照明系统设计

■方晓晨 ■江苏省交通规划设计院，江苏 南京 210042

轨道交通具有运量大、速度快、安全、准点、节能环保等特点，这些年来得到了蓬勃的发展，其中地铁地面车站(含地面站和高架站)因其造价低，施工周期短等优势在地铁建设中被广泛应用。通过对已实施地面站的相关调研和设计总结，本文从地面车站与地下站设计要点的区别入手，针对动力照明系统在地面站设计上的特殊性和要点做一个介绍。

1 设计范围和原则

以车站400V 开关柜出线端为接口，动力照明系统为含车站和相邻半区间范围内动力照明设备配电。设计内容主要包括:车站动力、照明设备配电及控制设计;动力照明设备的选型和安装设计;电缆(线)选择和敷设;防雷接地与安全设计;与相关专业的接口配合设计根据2013版《地铁设计规范》，地铁地面车站机电设备及照明用电负荷按其不同的用途和重要性分为三级。

一级负荷包括变电所操作电源、应急照明、消防系统设备、FAS、BAS、通信、信号等。其中通信、信号、FAS、BAS、应急照明、变电所操作电源为特别重要负荷。一级负荷配电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，两路电源在切换柜/箱内自动切换，以实现不间断供电，

二级负荷包括高架站公共区的一般照明及区间照明、普通风机及相关阀门、电梯、非疏散用自动扶梯、VRV 系统，设备区和管理区照明、污水泵等。二级负荷配电从0.4KV 降压变电所一、二级负荷母线引一路电源至末端设备配电箱或设备。当一台变压器退出运行时，0.4kV降压变电所的母联开关自动闭合，退出运行变压器所带的二级负荷由另一台变压器负责供电。

其它不属于一二级负荷的如广告照明、电开水器、备用空调等为三级负荷。从0.4KV 降压变电所的三级负荷母线引一回电源至末端设备配电箱或设备;当供电系统为非正常运行方式时，三级负荷自动切除。

2 地面车站动力照明系统设计要点

2.1 地面车站环控设计

车站动力照明系统根据各系统设备的负荷类型、运行特性及分布位置综合考虑相应配电方式。在传统的地下车站设计中，分别设置一个环控电控室对通风空调设备实现配电、保护和控制。而鉴于地面站通风系统的构成及其工艺控制要求，设备较地下站较少且控制要求相对简单，且地面车站建筑体量较小，故地面站不设置环控电控室。对于车站消防环控设备(如排烟风机)，可设置双电源切换箱为排烟风机和排烟风机对应的连锁风阀配电，配电箱放置于照明配电室内或风机房内，双电源自切装置需带通信口或硬接点，能将主、备电源状态及切换开关的正常、故障状态遥信综合监控专业。其他环控设备的配电可在照明配电室内设置风机配电箱为其进行配电、保护和控制，相应的控制元器件集中设置于此处。

环控设备控制方式:通风空调设备设现场控制、BAS 联动控制(含车控室控制)。消防有关设备(如排烟风机)设现场控制、FAS 联动控制(含车控室控制和OCC 控制)。特别重要的消防设备在车控室设应急后备控制(IBP)。

2.2 地面车站照明设计特点

(1)照明种类可分为:车站正常照明(包括工作照明、节电照明)、应急照明(包括疏散照明、疏散指示标志、备用照明)、值班照明和过渡照明。广告照明可作为一部分工作照明来考虑，车站公共区的应急照明作为公共区照明的一部分设计，其照度值不应低于正常照明照度标准值的10%。地面车站和地下车站主要照度标准差异参见下表:

地面车站公共区照明为二级负荷。车站站厅层和站台层每个照明配电室可以设置两个总照明配电箱，单母线接线方式，电源接自降压变电所不同母线，由两个总照明配电箱分别为工作照明、节电照明回路供电。每个照明配电箱各带50%的照明负荷。公共区的公共照明(工作照明、节电照明)采用交叉供电，设备区照明配电箱采用总照明配电箱一回路电源供电。配电箱现场设置启停按钮，回路经由接口设计在所需回路设置硬接点或通信接口遥信BAS。对于设置了智能照明控制系统的车站，也可以在一个配电室内设置一个照明总箱，通过安装在配电箱内的智能模块，实现公共区照明的定时、分区、分工况控制。

(2)地面站和高架站区间照明属于二级负荷，仅设正常照明。区间照明箱设置于站台层照明配电室内，照明灯具可设置在触网立柱上，间隔为35～40 米，满足平均照度5LX 的要求，可单侧或双侧布置，对于道岔区，岔线等处，应结合线路专业做局部的加强照明。区间照明的控制有两种方式，一是在相应照明回路设置接触器，通过接口设计由BAS系统采集信号，纳入车站综合监控系统，二是在车站设置智能照明控制系统，区间照明包含在智能照明控制系统内。地面车站区间照明白天运营时不开启，晚上开启，运营停止后，为区间检修人员提供照明，在发生紧急情况时，区间照明开启，为乘客提供疏散照明。

(3)地面车站施工配合阶段经常涉及到室外广场照明及小商业资源开发的用电，存车棚和停车场照明等补充用电要求，设计中应当结合站型和建设运营方的需求，明确供配电设计接口，在安全可靠和经济合理的基础上留有一定的配电裕量，并预留控制以及计量的条件。

2.3 地面车站防雷设计

地面车站的防雷设计是动力照明系统中一个重要设计内容，应按照人员密集的公共建筑来计算防雷等级。以南京宁天城际线某高架站为例，按国家标准《建筑物防雷设计规范》中预计雷击次数计算方法，N=k×Ng×Ae。针对该建筑，经过周边环境现场勘查，k 取1，南京一年雷暴日Td 为35.1，Ng=0.1 ×Td=3.51，Ae 计算结果为0.01509，经计算得该建筑预计雷击次数为N=0.053 次/a，故该车站划分为二级防雷建筑物设防，防雷设计方案为在该车站设避雷带，对地面建筑物防雷利用结构梁、柱内的主筋作为均压线和避雷引下线;利用结构基础内的钢筋作自然接地装置，并预留人工接地条件，金属屋顶直接作为接闪器。车站的防静电接地、工作接地和中压、低压保护接地共用一个接地系统，要求接地电阻一般不大于0.5 欧姆。若自然接地体的电阻值不满足要求，敷设以水平接地极为主的人工接地网，自然接地体与人工接地网电阻值的测量能分别进行。

地面车站建筑物防雷电波引入措施按《建筑物防雷设计规范》及《建筑物电子信息系统防雷技术规范》要求设置。在低压电源引入处安装三相电压开关型SPD 作为第一级保护;为电子信息设备配电的配电柜安装限压型SPD 作为第二级或者第三级保护。

2.4 分区供电的设计

根据车站建筑体量和供电距离在车站两端或设备集中端设照明配电室，负责站厅、站台、设备管理用房的照明和控制。对于设置了设备层或者外挂式的地面车站，还应在相应的附属用房区域分别设置照明配电间，负责设备层或外挂附属用房区域的照明和控制。

3 小结

地铁地面车站动力照明的设计，我们还需要进行认真分析，总结经验教训，不断改进。做到供电安全可靠，运营控制先进节能。以上是笔者对地铁地面车站动力照明系统的一些浅显认识，希望抛砖引玉，对地铁设计有所裨益。

［1］GB 50157 -2013《地铁设计规范》［S］.北京;中国计划出版社，2013.

［2］GB 50057 -2010《建筑物防雷设计规范》［S］.北京;中国建设出版社，2011.

［3］GB/T 16275 -2008《城市轨道交通照明》［S］.北京;中国标准出版社，2009.

［4］许士骅.《城市轨道交通地面车站动力照明设计浅谈》［J］.北京;智能建筑电气设计，2013.05.