地铁地下车站照明系统的优化方案

地铁地下车站照明系统的优化方案

韩云亮

昆明地铁运营有限公司  650011

摘要：地铁地下车站运营过程中，照明系统的合理设置至关重要，但地铁照明配电系统设置会因多种因素的影响而出现配电可靠性差、施工过于复杂且建设投资成本过高的问题。为保障地铁地下车站照明配电系统的安全性与可靠性设置，做到照明系统的合理优化，本文以某地铁地下车站为例，对原有地下车站照明系统设计方案进行了分析，并提出了可同时保障配电可靠性并节约建设投资成本的可行性地下车站照明系统优化方案，从而为地铁地下车站照明系统的科学设置提供思路。

关键词：地铁照明；配电系统；选择性配合

照明系统是地铁地下车站不可或缺的重要组成结构，地铁照明配电系统设计过程中，应将配电可靠性的提升作为重点。然而若是地铁地下车站的照明系统配电设计不合理，往往会出现投资金额过大，资源被过度浪费问题，同时也会增大照明系统配电工程施工的复杂程度。为此，地铁地下车站照明系统设计时，需要在配电可靠性得到保障的基础上进行配电系统的合理优化，如此方可降低地铁地下车站照明系统的建设成本。

1.地铁地下车站原有照明系统设计方案

1.1地铁地下车站的照明分类

通常地铁地下车站根据照明区域的不同，可将其照明系统划分为五个类别，一是正常照明，所有公共区、附属房间以及区间的正常照明均属于这一范畴。二是应急照明，主要包括备用照明以及疏散照明两种。三是安全特低电压照明，主要是指站台板下、扶梯下检修通道以及变电所电缆夹层的照明。四是广告照明，即所有广告标志牌的照明。五是导向标志照明，指地铁站所有导流指示牌的照明。

1.2照明系统的主要配电方式

地铁地下车站通常采用的是放射式照明配电方式。公共区照明配电柜安装于车站站厅、站台两端配电室中，主要是从变电所中引入多个低压母线进行电源供电，并由照明配电柜引入公共区、出入口、地面厅以及标志照明电源，以交叉方式进行照明灯具的配线处理，两个低压母线各自需要承担50%的照明负荷。广告照明箱分设于车站站厅、站台两端配电室内，同样是由变电所为照明箱提供电力支持。车站站厅站台两端照明配电室内安装应急电源，由变电所引入两个低压母线，由应急电源屏直接为公共区以及附属房间接应急照明灯具提供电源。站台板下照明、扶梯检修照明以及变电所电缆夹层照明采用的是安全特低压电照明方式，照明电压为24V或36V。

1.3照明配电方式的基本特征

1.3.1公共区照明配电方式

公共区照明负荷等级为一级，因其配电室设置于站厅或站台两端，并且是从变电所中引入多个不同的低压母线为其内部所设置的照明配电柜提供电源，因而公共区域照明配电时要遵循均匀性原则、采取分组设置的方式进行公共区以及出入口处灯具的合理设置，并且其配电方式还具备交叉设置的特征。为增强配电系统上下两级继电保护之间的配合度，防止短路故障波及范围进一步扩大，要保障低压配电系统的完全选择性，通常可采用三种选择方式进行完全选择性的实现，一是上下级开关间时限选择方式，二是逻辑选择方式，三是能量选择方式。因上下级开关所选用的断电路通常为塑壳材质且体积较小，最好选用能量选择方式，通过上下级间级差确保能量选择实现。由于上级开关选择偏大，与之相匹配的配电电缆也偏大，且配电箱无需承载较高的照明负荷，因而为强化配电系统可靠性，需要增大配电系统建设投资。

1.3.2区间照明配电方式

区间照明的负荷等级也为一级，并且区间照明不具备较大的容量要求，因而通常在区间照明配电时采取的是在车端两端各设一个双电源切换箱、由此切换箱为区间照明提供电源的配电方式。区间照明的设置间隔通常为20m，区间两端的车站变电所是其供电来源，且以区间中点作为供电的分界线。因区间照明不需要设置较高的照度，通常各区间隧道及双电源箱的照明容量分别为1-2kw及2-3kw。在热稳定性因素影响下，区间照明配电设置时需应用较大的电缆，因而变电所低压柜母线间隔存在被浪费问题，后期改造中应将此问题解决作为重点。

1.3.3应急照明配电方式

作为关键性照明，应急照明的负荷等级也为一级，主要是将应急照明设置于站厅或站台两端的配电室中。由于应急照明的两路外电源是由变电站引入两段低压母线而提供的，因此一旦变电站的两段低压母线同时出现失电现象，应急照明将会出现高于一小时的持续放电，如此会使车站各组应急照明的容量在较短时间内升高至10至15kw。

1.3.4附属房间照明及广告照明配电方式

站厅附属房间具备较大的照明面积，并且防火分区采取的是独立设置方式，且将一面照明总箱设置于站厅两端，因而需要以区域设置的分配电箱作为总箱进行配电，并应以变电所引出的低压母线作为总箱的供电来源。广告照明的负荷等级为三级，需将广告照明配电箱设置于站厅及站台两端配电室中，也是由变电所为配电箱进行供电。

2.地铁地下车站照明系统的优化方案

2.1公共区照明配电系统的优化

优化地铁地下车站照明配电系统的过程中，需要注重于公共区照明配电系统的选择性配合，且上下级开关之间具备较大的级差，因而需选用较大的配电电缆，且会出现电缆额定载流量比运行电流高出许多的现象。优化公共区照明配电系统时，可将配电室及电缆井分设于站厅及站台两端，并确保配电室位置对应电缆井位置，可利用T接方式进行两面公共区照明配电柜的连接。此种优化方案不仅可使变电所低压馈出回路间隔有所下降，也可增大馈出回路的总容量，增大配电电缆及变电所的馈出开关，提升上下级间的开关级差，同时也可使选择性配合度更易实现，也可有效缩小电缆额定载流量及实际运行电流之间的差异。此外，虽然建设初期增大了电缆，但由于配电回路有所削减，因而可使初级配电的建设成本得到有效降低。

2.2区间照明配电系统的优化

由于区间照明容量不大，并且配电电缆要将热稳定性要求纳入考量，因而配电过程中会因电缆选择较大问题的存在而使初期建设成本有所提升。通常而言，需要将车站变电站的变压器容量设置为800kVA与1250kVA之间，在短路电流过高的情况下，需要配置尺寸大于5mm×16mm的电缆。此种情况下，电压压降将无法再对电缆选择产生制约作用。因此，优化区间照明配电系统时，可分别将一路电源接引至两面配电柜之上，由其为区间双电源箱提供电源，之后由区电双间源箱为区间灯具进行供电，如此便可使变电所低压柜的馈出回路间隔缩小，也可达到配电系统初期建设成本的有效节约。

2.3应急照明与广告照明配电系统的优化

由于作为应急照明电源提供者的变电站出现低压母线失电问题时会导致应急照明长时间持续放电现象，易导致应急照明容量升高。同时，广告照明配电箱也需由变电站进行供电，因而针对应急照明及广告照明进行配电系统优化时，也需要分别采取与各自照明系统相匹配的T接方式，如此也可实现变电所低压柜馈出回路间隔的有效节约，并能够最大程度降低应急照明与广告照明两个配电系统的初期建设成本。

结语：由于原有地铁地下站照明配电系统可靠性提高时存在变电所低压馈出回路间隔过大、电缆投资过高的问题，因而需要采取T接方式进行地铁地下车站公共区照明、应急照明及广告照明配电系统的优化，并需采取在区间照明配电系统系统配电柜上接引一路电源为区间双电源箱供电、再由区间双电源箱为区间灯具供电的优化方式，不仅能够减少配电回路设置量，也可使变电所低压配电柜投资得到削减，并使施工复杂程度得到有效降低。

参考文献：

[1]胡爱珍.地铁地下车站照明系统的优化方案[J].城市建筑,2016(23):1.

[2]孙宇.地铁车站动力照明系统设计要素分析[J].中国高新技术企业,2017(5):3.