张云霞

（江苏省交通科学研究院股份有限公司，210019，南京∥助理工程师）

1 工程概况

深圳地铁5号线连接城市西、中、东三条发展轴，并与在建或规划的10条城市轨道交通线换乘，是构成深圳市近、中期轨道交通线网的骨干线路。该线西起前海湾，经宝安中心、坂田，至黄贝岭，全长约40km。其中高架线3.4km，地下线35.8km，地面线0.8km，共设车站27座。该线地理位置重要，车站动力、照明负荷容量大，供电时间长，因此优化车站动力、照明配电与控制设计，对节约能源、降低投资和运营成本、方便系统维护等具有重要的意义。笔者参考上海、广州、北京等地的城市轨道交通动力照明设计，并结合深圳地铁实际情况，对深圳地铁5号线的动力照明设计方案进行了优化。

2 深圳地铁5号线车站动力照明方案设计

2.1 动力、照明负荷分类及其配电方式

动力、照明的负荷分为以下3种等级：

1）通信、信号、弱电综合、站台和站厅照明、变电所、应急照明、消防系统设备等用电，以及事故时仍需运行的设备等的负荷为一级负荷。

2）垂直电梯、一般照明、普通通风空调设备、区间检修电源等为二级负荷。

3）冷冻机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机、广告照明、电开水器和清扫检修等负荷为三级负荷。

通常情况下，一级负荷的配电由两路来自变电所不同低压母线的电源供电，互为备用，可在末端配电箱处自动切换。集中成片布置的小容量一级负荷可共用一个双电源切换箱。站厅、站台公共区照明的一级负荷供电采用双电源交叉供电方式。一级负荷中特别重要的负荷（除上述两个电源外）再增设不间断电源或蓄电池作为应急电源。

二级负荷的配电由一路来自变电所的一段低压母线的电源供电。当变电所只有一路电源时，由低压母联断路器切换供电。

三级负荷的配电由一路电源供电。当变电所任一路电源发生故障时，自动切除该部分负荷。

2.2 动力配电设计

2.2.1 动力配电设计原则

1）动力系统采用放射式与树干式相结合的供电方式供电。消防专用设备采用专用的供电回路，其配电设备应设有明显标志。

2）在环控负荷集中处设置环控电控室，环控负荷由环控电控柜集中配电。环控设备中一级、二级负荷在环控电控室通过双电源装置进行双电源切换，从环控电控室至设备为单回路供电。冷水机组等所在端环控电控室另设两段三级负荷母线供电。

3）车站内非环控设备由变电所直接配电。

4）在车站公共区、设备用房、出入口通道等适当位置设置清扫检修插座箱，供维修及清扫机械等用电。公共区清扫检修插座箱距离不超过30m。设备区房间及办公用房设普通插座。区间内每隔80m设一清扫检修插座箱，容量为15kW，每路仅考虑一组使用。插座或插座箱回路设漏电保护，插座箱密封防水，外壳防护等级为IP65。

2.2.2 动力设备控制方式

1）车站环控设备采用环控电控室集中控制和车控室控制方式。环控电控柜内加装智能模块，根据馈出回路性质的不同分别进行监控，并纳入车站设备监控系统（BAS）统一管理。

2）冷却塔及冷却塔电动蝶阀由设置在冷水机房内的冷却塔配电控制箱集中控制。冷水机组自带控制柜，并通过与BAS的接口实现车控室控制。非连锁风阀采用现场配电箱集中控制。防火阀由BAS配电控制。

3）车站及区间内水泵采用自动控制、就地手动控制及由BAS接口实现的车控室控制等方式。

4）给排水电动蝶阀由现场设置的配电控制箱完成电动蝶阀的监视、控制，并通过与BAS的接口实现车控室控制。

5）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 照明配电设计

2.3.1 照明的种类

地铁车站照明分为正常照明、应急照明、安全电压照明、广告照明等。公共区正常照明又分为一般工作照明和节电照明。公共区工作照明、节电照明、应急照明的照度比例为2∶1∶1。

应急照明设置于车站控制室，通信、信号机械室，变、配电所等重要房间及出入口通道；在通道转弯处、太平门顶部及直线段不大于20m处设疏散标志灯；安全出口照明灯宜设在墙面上或顶棚上，安全出口标志宜设在出口的顶部；疏散走道的指示标志宜设在疏散走道及其转角处距地面不高于1m的墙面上。

设备区应急照明回路接线采用双火线、双控开关，以保证火灾时应急照明灯具点亮。此种接线法区别于以往地铁应急灯接线设计。

站台板下电缆通道、夹层与车辆检查坑内设安全灯和安全灯插座。变电所电缆夹层、站台板下的照明采用36V安全电压。

深圳地铁5号线设计的照度标准如表1所示。

表1 深圳地铁5号线照度标准表

2.3.2 配电原则

1）照明配电采用放射式和树干式相结合，以放射式供电为主的配电方式。

2）车站内正常照明采用交流220V电压，由变电所的0.4kV开关柜配电。应急照明由应急照明电源系统供电。

3）车站公共区照明配电箱分别设在车站站厅及站台两端的照明配电室内。

4）车站每个照明配电室内设两个照明总配电箱，电源应分别由降压变电所不同低压母线供电。两个照明总配电箱交叉向站厅、站台的正常照明供电。每个照明总配电箱各带50%的公共区正常照明负荷。

2.3.3 照明控制和计量

1）设备管理用房照明可就地设开关控制，也可在照明配电室集中控制。

2）站厅、站台照明可在照明配电室内完成就地分回路控制，或在车站综合控制室内由BAS对照明总电源开关进行控制。

3）广告照明在照明配电室集中控制，需要单独设置计量。

4）对应急照明，在站厅、站台层两端配电室内均设EPS（应急电源系统）电源。在两路交流电源都失压时，由EPS向应急照明提供220/380V交流电源。EPS电源容量应保证事故时连续供电时间不低于90min。

2.4 线缆选型与敷设

1）地下车站采用低烟无卤阻燃铜芯电缆及阻燃铜导线穿管敷设。事故时仍需运行的设备采用低烟无卤耐火型铜芯电缆及耐火铜导线穿管敷设。根据深圳特有的地质情况，所有电缆、电线均采用低烟无卤防白蚁型号。

2）区间采用铠装预分支电缆，绝缘电压为1kV。站内采用无铠电缆。

2.5 防雷及接地安全

1）地铁车站采用综合接地系统，接地电阻≤0.5Ω。设置三种接地端子：强电保护接地端子，弱电专用接地端子，等电位接地端子。

2）低压接地系统为TN－S系统，配线为三相四线制。地网为车站综合接地网，接地干线由变电所引出。各级配线要满足接地保护线有关要求。

3）引入、引出室外的电缆屏蔽层、金属护套、电缆保护管、水管、煤气管等在引入、引出处应与等电位接地端子联接。

4）各站安全照明回路、弱电系统的配电回路，以及引出室外的动力、照明回路应增加浪涌保护。

2.6 设备选型及安装

设备选型应满足地铁环境要求，技术应先进，生产工艺成熟可靠，结构紧凑，便于维护和安装；并且应经过长期运营考验，性能稳定，能满足技术要求和功能要求。

1）所有的配电设备均采用防潮、防尘、防腐、防震产品。

2）环控电控室低压开关柜采用抽出式成套开关设备。

3）配电箱、控制箱、室内插座箱的设备防护等级为IP54，室外电器设备和检修插座箱的设备防护等级为IP65。

4）车站照明采用高效节能光源和高效灯具，以T8型直管荧光灯为主。荧光灯均设单灯电容补偿。车站疏散指示灯采用LED（发光二极管）光源。

3 结语

该动力照明方案设计已通过深圳市轨道交通建设管理有限公司规划设计部组织的专家评审。通过地铁车站动力、照明系统的方案设计，使车站的供、配电系统更加合理，降低了能耗，节省了能源，降低了工程的建设成本。

［1］GB 50157—2003地铁设计规范［S］.

［2］GB 50052—1995供配电系统设计规范［S］.

［3］GB 50053—1994 10kV及以下变电所设计规范［S］.

［4］GB 50054—1995低压配电设计规范［S］.

［5］GB 50016—2006建筑设计防火规范［S］.

［6］GB 50217—2007电力工程电缆设计规范［S］.

［7］GB/T 16275—2008城市轨道交通照明［S］.

［8］魏海洋.关于地铁车站综合接地网问题的探讨［J］.城市轨道交通研究，2010（12）：70.

［9］陈晓亮.广州地铁5号线列车紧急照明故障调查分析［J］.城市轨道交通研究，2011（7）：70.