摘要：地铁工程因其特殊性，安全稳定运行的意义尤其重大。确保地铁安全运营的设备系统包含动力及照明两个重要组成部分。文章主要介绍了地铁区间内部动力照明的设计特点、配电方式及关键技术。
关键词：地铁区间；动力配电；照明配电；特点；技术
引言：作为我国国内应用最为广泛运输方式，地铁关乎着国家的经济命脉和人民的日常生活。地铁区间动力及照明作为两个重要的组成部分，如何设计，该遵循什么样的原则，是设计人员需要关注的重点。
1.设计特点
1.1一、二级负荷及消防负荷多
地铁作为地下工程，防火防灾、消防排烟、安全疏散的设备非常多，消防负荷的数量占整个低压配电系统的用电比重较大。一般车站的动力变压器所带负载中，消防负荷及一、二级负荷占75%-80%。
其中，一级负荷包含有：地下区间工作照明、地下区间应急照明、地下区间废水泵、雨水泵用电。站厅、站台层的公共区照明由变电所两段低压母线分别供电，各带约50%的照明负荷、交叉配线，实现双电源供电；其余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。
二级负荷包含有：高架区间工作照明、区间动力检修箱用电。由一路来自变电所的任一段低压母线电源供电，当变电所只有一台变压器运行时，由低压母联断路器切换保证供电。
1.2配电距离长
地铁两车站间的区间长度一般为1公里左右，其间的220/380V配电设备比较分散且容量不大，一般来讲均由设在区间两端的车站变电所提供电源。两端车站变电所在区间部分的供电分界点在区间中点里程。
对低压配电系统来讲，区间部分的配电设备配电半径长达500-700米，属于长距离低压配电。低压配电要考虑到线路压损、保护灵敏性校验等方面的因素，综合考虑制定合理的系统方案。
2.配电方式
2.1动力配电
（1）检修电源
动力检修电源采用插座箱方式，由临近车站降压变电所0.4kV母线段接引电源，负责车站左右相邻半个区间的检修供电。在车站站台两端各设一个动力检修总箱，单电源进线，负责单端上下行半个区间的检修供电。区间每隔100m设置动力检修插座箱一个，第一个检修箱设于车站区间端部。动力检修插座箱仅供小型维修动力设备用电，电压220V/380V，容量为15kW，设一个三相插座、一个单相插座，每个回路仅考虑一个检修插座箱使用，不考虑同时使用。区间插座箱电源开关带漏电保护装置，并应防潮、防霉、防水，防护等级IP65。动力检修箱不得侵入限界。
（2）地下区间水泵
地下区间共设区间排水泵房，负荷为一级负荷，由临近车站降压变电所两段低压母线各引入一路电源，直接给泵房内的水泵控制箱（含双电源切换箱）供电。区间废水泵的起动要求要满足规范规定，当单机容量较大，启动所产生电压降影响其它供电负荷时，采用软启动方式。
2.2照明配电
（1）工作照明配电
地下区间工作照明由降压变电所低压两段母线各引接一路电源在车站两端照明配电室内，经工作照明总配电箱给区间工作照明分配电箱供电；高架区间工作照明由降压变电所低压任一段母线引接一路电源在车站照明配电室内，经工作照明总配电箱给区间工作照明分配电箱供电。每端区间照明配电箱负责其相邻半个区间照明的供电，并进行集中控制。
区间约隔150m设一处工作照明分配电箱，采用共头接线方式。工作照明平均照度不小于5lx。在车站配电室内区间照明配电箱设置BAS接口，对区间照明进行控制。
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（2）应急照明配电
地下区间应急照明由相邻车站EPS装置接引电源，停车场、车辆段出入段线应急照明由出入段线起始端的车站EPS装置接引电源，EPS设专用回路向相邻两侧正线区间和出入段线配电。约每隔150m设应急照明配电箱向应急灯供电，采用“T”接方式接入。应急照明平均照度不小于3lx。
地下隧道区间的疏散通道、风机房等疏散通道设疏散指示照明由区间应急照明配电箱提供电源，地下区间设置疏散指示灯，用于指示距离出口的距离，每隔15米布置一盏灯具，第一盏设于车站端部。
地下区间水泵房照明由双电源配电箱馈出端引出，正常情况下平均照度为100lx。地下区间风机房照明由邻近正常照明配电箱回路T接一路回路，设置风机房照明配电箱，正常情况下平均照明为100lx。
道岔区增设道岔区照明，道岔转折部分平均照度为100lx。道岔区照明由照明配电室内的区间照明总配电箱单独出配电回路。
对于过渡照明，考虑减少列车在进出隧道洞口时光线变化对司机的影响，在隧道洞口至隧道内100米范围增设过渡照明。过渡照明区段洞口处照度约为100lx，往隧道方向逐渐减弱，过了100米区段即为正常工作照明。过渡照明设就地控制与时钟自动控制，在日间隧道与外界照度反差较大时开启，夜晚与停运时段关闭。
3.关键技术
3.1区间动力配电需考虑多台电机同时启动
地铁区间的主排水泵、雨水泵运行工况是根据现场水位情况来确定起动单台水泵还是多台水泵，由于水位的上升不会突变，因此肯定不会同时起动水泵电动机。
对于射流风机，正常情况是由BAS（环境与设备监控系统）专业来控制的，如果不提醒BAS专业，那么 BAS 专业为了方便简捷，可能同时向各台风机发出起动命令，那么配电专业需按照所有电动机同时起动来计算电动机起动尖峰电流（14倍额定电流），相应的给射流风机配电的断路器过流保护的整定值增大，单相接地短路时，利用过流保护兼作接地故障保护的校验很难通过，需增加必要的措施才能保证发生单相短路时上级断路器跳闸。但是这样增加了造价，降低了配电系统的可靠性。因此，需向BAS专业提出间隔一定时间启动多台风机的联动要求。
3.2单相接地短路时上级断路器可靠的跳闸
地铁区间配电是属于长距离配电，虽然考虑到压降控制在5%之内，选取了电缆截面，但是给电动机负荷配电的上级断路器瞬时脱扣器整定值很大（额定电流14倍以上），在发生单相接地短路时，靠开关过流保护兼作接地保护的校验很难通过，势必在断路器上加必要的辅助附件，才能在单相接地短路时上级断路器可靠的跳闸。
4.设计建议
4.1夏季空调设备与冬季采暖设备尽量共用配电回路
夏季舒适性空调设备与冬季采暖设备一般来讲均属于三级负荷，二者使用的季节不同，在设计时尽量考虑使用同一配电回路，有如下优点：可减少变电所0.4kV 开关柜馈出回路数量；可减少低压电力电缆及配电箱的数量；延长低压电缆的带电时间，有利于潮湿环境中电缆的使用。
4.2对于区间正常照明无需在车站站台两端分别设双切箱
目前很多地铁区间隧道的正常照明均在车站站台的两端分别设置了双电源切换箱，由此双电源切换箱给区间照明配电。
由于区间照明容量较小，双电源切换箱只需在车站一端设置即可满足要求。变电所馈出开关及配出电缆均无需变化，还可减少变电所馈出开关、配出电缆，以及双电源切换箱的数量。
5.结束语
近年来随着地铁的迅速发展，地铁已经成为很多人出行的首选，地铁区间的动力照明技术关乎地铁列车的正常的运行及人们的生命安全。本文从地铁区间中动力照明的设计特点、配电方式和关键技术三方面做了介绍和分析，并提出了设计建议，希望为地铁车站动力及照明技术的发展贡献一份力量。
参考文献：
[1]刘旭 地铁车站动力及照明技术分析 北京城建设计发展集团股份有限公司 2014.5
[2]朱贺 试论地铁车站动力照明设计中的关键技术 广州地铁设计研究有限公司 2017.12
论文作者:马婕
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/17
标签：区间论文; 车站论文; 地铁论文; 变电所论文; 动力论文; 配电箱论文; 负荷论文; 《电力设备》2018年第33期论文;