武汉地铁运营有限公司 湖北武汉 430000
摘要:地铁车站是一种环保、安全、高效的公共交通出行方式，城市中越来越多的人选择地铁作为出行方式，地铁的人流量越来越大，因此地铁的消防安全十分重要。地铁的消防设计涉及多个方面，本文从低压配电消防设计方面对地铁车站的消防设计进行分析。
关键词:地铁车站；低压配电；消防设计；消防负荷
引言
地铁车站低压配电的消防设计在消防事故中起到至关重要的作用。地铁车站的消防设计与一般民建的低压配电消防设计略有不同，为了减少消防事故的发生次数，减小消防事故带来的危害，必须要对地铁车站的消防设计给予足够的重视。
一、地铁车站消防负荷等级及供电方式
地铁车站的消防设计十分重要，优良的消防设计是对公共安全的最好保障。地铁车站的人流量较大，消防安全尤为重要，地铁车站的消防设计涉及多个方面，其中车站低压配电消防设计是非常重要的一个部分。
地铁车站内的消防设备有很多种，车站内的常用设备有火灾自动报警设备（FAS）、气体灭火系统设备、防火卷帘、应急照、消防泵、事故风机和配套风阀、环境与设备监控系统设备（BAS），地铁内的扶梯兼有消防疏散功能。除了这些消防专用的设备之外，地铁车站内还有一些设备虽然不是专用的消防设备，但是在发生火灾的时能够间接的参与消防，例如站台门就可以在发生火灾的时截断火源，除此之外还有地铁变电所的操作电源、地铁车站的通信系统以及信号设备等，这些设备也是消防设计中的重要部分，这些设备的供电方式都是一级负荷供电，使用的是双电源双回路的方式供电，其中地铁的应急照明设备还有EPS电源。自动报警系统、监控系统、通信系统以及信号系统都设置有UPS电源。一些城市在新建地铁线路的时候会将火灾自动报警系统、环境与设备监控系统以及综合监控系统和通信系统的UPS电源整合起来，以此提高空间利用率，节约设备用房，降低建设成本和维护成本。
二、火灾自动报警系统以及环境与设备监控系统的设计接口
火灾自动报警系统和环境与设备监控系统都属于弱电系统，在普通的民建设计中这两个系统的设计是由配电专业负责的，但是地铁的火灾自动报警系统以及环境与设备监控系统需要比一般民建更高的可靠性和安全性，因此必须由专业人员进行设计。地铁车站的低压配电为这两个系统提供电源、接地端子以及控制接线端子，提供的电源一般都是两回380V电源。在发生火灾的时候，地铁的火灾自动报警系统会及时检测到火灾信息并且发出警报，接着环境与设备监控系统就会按照消防设计中的执行原则切换到火灾运行模式，并且给配电线路上的交直流接触器和分励脱扣断路器发送通断指令，让地铁中的相关设备开始运行，并且向火灾自动报警系统设备反馈执行的相应状态。地铁车站中的消防设备和非消防设备从变电所的低压柜出现开始就分开供电，这样可以保证在发生火灾的时候切断非消防设备的电源同时保证消防设备的正常运行。
三、消防动力配电
3.1 变电所主接线
地铁车站中都会设置一个牵引降压混合变电所，简称为降压变电所，其中有两台35kV/0.4kV的三相变压器，连接方式采用Dyn11接法，其中低压母线接线的方式是段母线分段方式，在运行的时两台变压器是同时进行，这样可以保证在一台变压器故障的时仍然有正常工作的变压器保证系统运行。变压器的降压变电所的接线系统如图1所示。
3.2 消防风机配电
地铁车站的通风系统数量多而且复杂，空调机组、风阀以及风机的数量都比较多，这会给消防风机配电的接线和控制带来较大的难度。为了有效为消防风机配电，一般地铁车站内会在风机放的附近额外设置空调电控室，又称作环控电控室。环控电控室能够稳定地为风机设备供电，其中的一级母线一般为单母线分段形式，一些一级母线也会使用双电源切换模式。在风机设备与电控柜之间使用单根电缆来进行连接配电，其中风阀和风机的连锁二次接线在电控柜内完成。在地铁车站的消防设计中，为避免发生火灾时风阀窜烟，则应避免和消防风机联动的风阀定义为一级负荷，保证地铁车站处于消防模式的时候不联动的风阀关闭。
3.3 事故疏散扶梯配电
我国的《地铁设计规范》中要求地铁车站中用于发生事故疏散作用的自动扶梯的供电方式采用一级负荷。一般来说，在民建中的自动扶梯或者是电梯是不能在消防事故中用于事故疏散的。地铁车站与民建有所不同，地铁车站内的自动扶梯是在事故中可以作为消防疏散扶梯。因为地铁车站的设备空间布局以及建筑形式有较大的差别，地铁车站内从站台到站厅的自动扶梯的布置都是与车站内相应的楼梯平行布置的，布局的方式一般都是在楼梯的两边设置两个自动扶梯，因此地铁车站内的自动扶梯可以用作事故中的消防疏散扶梯。发生火灾时，环境与设备监控系统会发出停止站厅到站台方向自动扶梯运行的命令，从站台到站厅方向的扶梯保持正常运行。在地铁站内的自动扶梯一般采用双回路双电源的配电方式，如果地铁站内有多个自动扶梯，那么在相邻的自动扶梯之间会公用一个双电源切换箱。
四、应急照明
地铁车站消防设计中的应急照明设备都配备有EPS电源，照度的标准根据发布的《城市轨道交通照明》要求来设置。按照规定，在工作场所的应急照明还可以用作夜间巡查或者是值班照明。应急照明的照度比正常照度小，但是为了保证在消防事故中起到的照明效果，要求应急照明的照度必须要超过正常照明度的十分之一。在地铁车站较为关键的地方，例如配电室、消防水泵房和车控室等，应急照明的照明度要与正常照明度一致。在地铁车站内的公共区域，应急照明的照明度一般设置为常量，一般不设置就地控制设备。在发生消防事故的时候，必须强行启动设置就地控制的回路。地铁车站内用于消防事故的疏散指示灯的布置间距最大不超过十米，在疏散门的上方设置安全出口。
五、线缆选型及敷设
根据我国的《建筑设计防火规范》，消防设计中的电源电缆应该使用低烟无卤阻燃耐火型电缆或者是矿物绝缘耐火型电缆。例如用于应急照明的电缆就需要选用低烟无卤阻燃耐火型电缆，在敷设电路的时候，低烟无卤阻燃耐火型电缆需要设置在金属导管内部，以形成封闭式的保护环境，如果是矿物绝缘耐火型电缆则可以在明处敷设，不需要配以封闭的金属槽盒等封闭保护措施。在敷设的时候，非消防用途的线路和消防专用的线路要分开设置，在敷设的时候要设在不同的电缆井中，如果地铁车站由于建筑条件或者其他原因的设置不能将消防专用线路和非消防用线路分开敷设，那么消防用的线路就必须要采用矿物绝缘不燃性电缆以保证消防线路在发生事故的时候能够正常运行。由于实际施工时地铁车站的空间往往比较狭窄，因此分开设置电缆井较难实现，而矿物绝缘不燃性电缆的价格较高，会增加地铁的建设成本。为了解决这个问题，可以在地铁内的强电井内设置两个平行的井孔来实现消防线路和非消防线路的分开敷设。
六、结语
地铁的消防设计涉及多个方面，本文从低压配电消防设计方面对地铁车站的消防设计进行分析。地铁车站低压配电的消防设计在消防事故中起到至关重要的作用，在设计中的各方面细节都必须做到位以保障地铁的运营安全。
参考文献：
[1]王忠诚,王磊,张桥.基于BIM技术的地铁车站机电综合管线排布应用[J].土木建筑工程信息技术,2016-06-15.
[2]宋峻.郑州市轨道交通2号线一期工程正线风水电安装及装修工程施工管理研究[D].南昌大学,2015-05-30.
[3]徐蓓.地铁地下车站低压供配电方案设计分析[J].电子技术与软件工程,2013-10-24.
论文作者:康恒
论文发表刊物:《防护工程》2017年第14期
论文发表时间:2017/11/1
标签：地铁论文; 车站论文; 设备论文; 事故论文; 电缆论文; 风机论文; 明度论文; 《防护工程》2017年第14期论文;