某地鐵站電氣系統設計，值得一看

某地鐵站為地下雙層島式車站，車站主體為西南至東北走向。設4個出入口通道、兩組風道。車站計算站臺中心裡程為DK0+145。500，車站起點裡程DK0+42。600，車站終點裡程DK0+223。100。計算站臺中心裡程處±0。000絕對標高為21。521。

工程概況

1.車站規模

設計客流見表7-3。站臺形式及寬度為10m島式站臺；車外包尺寸180。5m×18。5m。車站為地下雙層島式站，地下一層為站廳層，地下二層為站臺層。車站建築與埋深關係為車站覆土厚度約3。3m；車站共設4條出入口通道，均獨立設定。車站建築面積為主體建築面積6679m2，出入口通道建築面積1420m2，出入口及風亭建築面積595m2，風道建築面積1267m2，總建築面積9961m2。

表7-3 預計客流表

2.設計依據及設計範圍

1。設計依據

車站初步設計及圖紙；初步設計專家審查意見；建築專業提供的車站施工圖；相關專業提供的用電資料及技術要求；動力照明系統施工圖設計管理規定：設計遵循的國家現行規範及標準如下。

《地鐵設計規範》（GB 50157—2003）

《地下鐵道照明標準》（GB/T 16275—1996）

《供配電系統設計規範》（GB 50052—1995）

《低壓配電設計規範》（GB 50054—1995）

《民用建築電氣設計規範》（JGJ/T 16—1992）

《電力工程電纜設計規範》（GB 50217—1994）

《建築設計防火規範》（GB 50016—2006）

《火災自動報警系統設計規範》（GB 5014—1993）

《建築與建築群綜合佈線系統工程設計規範》（GB/T 50311—2000）

《智慧建築設計標準》（GB/T 50312—2000）

《建築電氣設計手冊》

《智慧建築設計與施工系列圖集》

其他相關的標準規範。

2。設計範圍

本設計範圍為站內動力、照明、接地、消防報警閉路監控及綜合佈線系統的設計，與區間動力供電的分界點在區間檢修配電箱的饋線開關下口。

根據地鐵的特殊要求，正常照明部分只負責裝置房屋區的設計，公共區及各出入口只預留照明配電箱，估算箱體容量即可。

強電設計

負荷分級及供配電方式：車站應急照明、變電所交直流屏、兼作疏散用的自動扶梯、站廳、站臺公共區照明、地下區間照明、火災情況下執行的風機及風閥、防災報警、消防、通訊、訊號、電力監控、裝置監控、自動售檢票等系統裝置、廢水泵、消防水泵、噴淋泵、電伴熱等。其中應急照明、變電所操作電源、防災報警、通訊、訊號系統裝置為特別重要負荷。

1.動力照明配電的設計

1。動力配電

車站動力配電以放射式為主，樹幹式為輔。主要有降壓變電所直供和經環控電控室供電兩種形式。

在車站兩端環控負荷比較集中的環控機房附近設環控電控室，環控電控室為環控系統集中供電。其中距車站較遠的裝置，如射流風機等採用雙電源、雙回線路供電到裝置現場，其他動力負荷由車站降壓所直供。每座環控電控室設一、二級負荷母線，在有冷水機組的一端設三級負荷母線，為冷卻泵、冷凍泵、冷卻塔等三級負荷供電。一、二級負荷母線分別從降壓變電所不同低壓一、二級負荷母線段各接引一路電源，採用單母線不分段接線方式，兩路電源以一主一備方式執行。三級負荷母線電源取自降壓變電所三級負荷母線。

通訊系統、訊號系統、自動售檢票系統（AFC）、車站綜合控制室、電梯、防災報警系統等與行車和旅客安全密切相關的重要負荷應自成系統，從變電所兩段母線各饋出一路獨立的電源，末端切換。

在車站主要裝置機房適當位置設定檢修插座箱，插座箱帶三相主開關及漏電保護。車站管理用房牆上，設定單相兩孔、三孔組合插座或插座箱，其配電迴路設定漏電保護，電源均引自動力配電箱。站廳、站臺公共區每隔30m左右，在適當位置設定兩孔三孔的組合插座或插座箱。區間動力配電箱設於區間的埠，由降壓所直接供電。每回路按照幾個插座相。區間內每隔100m設一個動力插座箱，每處容量20kW，區間動力插座箱的外殼防護等級為IP55。車站裝置用房、站廳、站臺公共區適當位置設定安全插座或插座箱，區間每100m設定15～20kW的檢修電源箱。由於圖紙較多，所以只給出了地鐵部分系統圖為例，如圖7-8、圖7-9（見文後插頁）所示。

2。照明配電

採用放射式與樹幹式相結合的方式，應急照明由帶有蓄電池的應急電源櫃作為備用電源。正常時，由變電所兩段0。4kV母線，各引一路交流電源，末端切換供電，蓄電池處於浮充狀態；當正常的交流電源斷電後，蓄電池透過逆變器逆變為380/220V交流電源，繼續為應急照明供電。蓄電池容量滿足90min供電的需要。應急電源櫃具有強起功能，即由防災報警系統集中強啟應急照明。

照明配電室內分別設定兩個正常照明總配電箱和一個應急照明電源櫃。電源分別引自變電所的一、二級負荷母線。公共區、出入口、一般房屋及其他照明配電箱的電源，分別引自總照明配電箱。區間正常照明、應急照明均單獨設定配電箱，配電箱放置在隧道端頭。車站照明以車站中心為界，由位於車站兩端的照明配電室分別供電。照明配電室中的照明配電箱按照明的供電範圍及照明的種類分別劃分迴路。站廳、站臺公共區、出入口的正常照明採用雙電源交叉供電。

在車站中，站廳層和站臺層應急電源櫃（即EPS）採用成套櫃，具有雙電源自動切換，電池浮充電，逆變及旁路輸出功能，EPS供電時間為90min。圖7-10為A端應急照明電源系統櫃AH EPS系統圖。

圖7-10

圖7-10A端應急照明電源系統櫃AH EPS系統圖

公共區域工作照明採用兩路電源交叉供電，應急照明採用EPS供電，正常時由兩路電源切換後旁路執行，當兩路電源失電後，由蓄電池儲存的直流電經逆變後供電，或暫由人防電源供電。車站裝置管理房屋一般照明、車站標示照明、安全照明、區間工作照明、車輛段或停車場室內外照明由一路電源供電；當一路電源失電後，降壓變電所低壓母聯開關投入，由另一路電源供電；廣告照明由一路電源供電，當降壓變電所任一路電源失電後，將其從電網中切除。安全照明採用24V電壓供電。

而應急照明的設定為了充分利用資源、減少投資、保持美觀，本工程考慮在佈置燈具時將備用照明和疏散照明作為正常照明的一部分進行設計。

為了確保發生災害或出現故障時能正常工作。在站長室、重要值班室、公安用房、車站綜合控制室、變電所、配電室、訊號機械室和通訊機械室裝置用照明，其中備用照明的照度根據其所處場所的需要按正常照明的10%～50%設定。

為了確保發生災害或出現故障時，能及時順利地疏散旅客，組織搶險救援工作，在地面廳公共區、站臺公共區、出入通道、樓梯間和站後區間等處設定疏散照明，其中地面廳公共區、站廳夾層公共區和站臺公共區疏散照明照度不低於其正常照明照度的10%，其他疏散照明照度≥0。5lx；在站廳站臺公共區、出入通道、樓梯、人行通道拐彎處等處設定誘導燈，其中車站內通道每隔10m設一盞標誌燈，距地面小於1m。疏散誘導標誌燈的佈置應滿足視覺連續要求，即在公共區的任意位置都能使至少有一個誘導標誌燈進入視線範圍。區間每隔50m設一盞疏散指示燈。對照圖7-11疏散誘導照明控制系統圖進行分析。

2.動力裝置的控制方式

動力裝置根據需要採用就地控制、車站綜合控制室集中控制、控制中心遠端控制、自動控制等四種方式。凡正常工況下執行的裝置由BAS系統控制；正常工況和火災工況合用的裝置，也由BAS系統控制；當發生災害時，由FAS系統發出控制指令，BAS按火災模式執行，防災控制具有優先權。凡是消防專用裝置，如消防泵、噴淋泵等由FAS系統控制。全站垂直電梯、自動扶梯在車站綜合控制室設電扶梯復示盤。遮蔽門、AFC閘機在車站綜合控制室設緊急控制按鈕。火災時能按火災模式控制上述裝置。

車站和區間單臺電動機容量55kW及以上時，車輛段單臺電動機容量14kW及以上時採用軟啟動，其他小容量裝置均採用直接啟動方式。

動力裝置的保護：動力裝置根據其功能需要，分別或同時設有短路保護、過電流保護、過載保護、大容量電動機設軸溫報警保護。

3.照明控制方式

車站和區間照明控制方式包括車站綜合控制室遠端控制、照明配電室集中控制和就地控制。此外，應急照明具有由防災報警系統集中強啟的功能。對照圖7-12站臺照明配線圖識讀。

公共區域工作照明、車站標示照明、廣告照明，區間工作照明採用就地控制（站廳、站臺為照明配電室）、透過設在車站綜合控制室的BAS系統集中控制、控制中心遠端監控。各種房屋的應急照明採用就地控制，且火災時由FAS系統強行啟動。車站公共區工作照明按分割槽控制，可按設計照度的100%、75%、50%、25%分別控制，並儘量做到照度均勻，其中25%兼作值班照明。辦公類房屋照明，當燈具採用陣列布置時，所控制的燈列與窗平行；生產類房屋照明，按車間、工段、工序分組控制。

車站設定一套疏散誘導照明集中控制裝置，用於檢測監控車站和區間的疏散誘導照明燈，疏散誘導照明集中控制裝置和火災報警系統聯動，當接收到來自火災報警系統的聯動訊號後，該裝置以自動或手動執行預設聯動方案，對相應區域的疏散方向做區域性最佳化調整，並向火災報警訊號發出反饋訊號。

疏散誘導照明控制裝置可24小時不間斷地對燈具及其裝置進行巡檢，每個燈具有獨立的地址編碼。若某個燈具發生故障，主機會發出聲光報警，可迅速找到具體燈具的位置。聲音可立即手動消除，閃光則必須在排除燈具故障後方可解除，以提醒工作人員在第一時間進行維修，同時也消除車站內的逃生盲區。

圖7-11 疏散誘導照明控制系統圖

圖7-12 站臺照明配線圖 a

圖7-12 站臺照明配線圖 b

（a）圖（a）接圖（b）；（b）圖（b）接圖（a）

當火災狀態下，疏散誘導照明集中控制裝置可根據火災報警系統傳遞的訊號，對危險區域的燈具進行調整及危險區域的疏散誘導燈關閉，疏散誘導燈指向危險區域的箭頭關閉，同時開啟指向安全區域的箭頭，安全區域的出口燈進行語音提示，從而最有效地引導人們安全快速地逃離危險區域。

疏散誘導燈安裝時需採用由廠家提供的專用預埋盒。

應急照明在正常電源斷電後，其電源轉換時間應滿足：疏散照明≤15s，備用照明≤15s，安全照明≤0。5s。車站採用帶有蓄電池的應急照明燈，採用三線式配電，處於經常充電狀態。安全出口標誌燈安裝在疏散門口的上方，首層的疏散樓梯安裝在樓梯口的裡側上方，安全出口標誌燈距地高度不低於2m。疏散走道上的標誌燈明裝，廳室內採用暗裝。車站中在安全出口的頂部，疏散走道及其轉角處距地1m以下的牆面上都安裝有疏散照明，在有些地方，例如交叉口處牆面下側安裝疏散標誌燈，由於難以表示，所以安裝在頂部。疏散走道上的標誌燈上用箭頭來表示疏散方向，標誌燈間距不高於20m，樓梯間及其轉角處設定在距地面高度為1。0～1。2m的牆面上，不易安裝的部位可安裝在頂部。

根據照明光源的確定：高度較低的房間，如風機監控室、備品間、通訊機房等功能性房間採用細管徑直管形熒光燈；高度較高的通光機房，應按照生產使用要求採用金屬鹵化物燈或高壓鈉燈，也可採用大功率細管徑熒光燈。

照明燈具：在潮溼的場所，採用相應防護等級的防水燈具；在有塵埃的場所，按防塵的相應防護等級選擇適宜的燈具；在振動、擺動較大的場所使用的燈具應有防振和防脫落措施；在有潔淨要求的場所，應採用不易積塵、易於擦拭的潔淨燈具。

動力照明配電箱採用定型產品。應急照明電源採用成套EPS電源裝置。車站照明以熒光燈為主；地下區間工作照明採用隧道燈，地下區間應急照明採用防水防塵防震式熒光燈，高架區間照明採用高壓鈉燈。與消防有關的供電線路採用低煙無滷耐火或低煙無滷耐火導線，其他供電線路採用低煙無滷阻燃電纜或導線。

弱電設計

1.消防報警系統

本工程屬於低層一類建築，防火等級為一級保護物件，按此類要求設計火災自動報警系統。消防控制中心設在站廳層車站控制室，設定有火災報警控制器、消防聯動控制裝置、消防專用電話、彩色CRT顯示系統、印表機等裝置。火災自動報警系統除由消防電源做主電源外，另設直流備用電源和UPS裝置供電。消防系統圖如圖7-13所示。

車站的辦公室、裝置室、會議室、配電室、泵房、走廊、公共區等場所設定火災感煙探測器，車控室和變配電室及部分裝置用房感溫和感煙探測器混合設定。每個防火分割槽均設定手動火災報警按鈕（以下簡稱手報），從一個防火分割槽內的任何位置到最臨近的一個手報的距離均不大於30m，各區的公共走道，重要房間均設定手報，另外某些房間還裝設了報警電話。根據給排水專業提供的資料設定了消火栓按鈕，並對一些不能用水滅火的房間設定了氣體滅火裝置。在車站控制室設定一臺消防專用電話總機，且應具備能自動轉換到市話119的功能。在重要房間如配電室、水泵房、車控室、小系統通風機房、氣瓶室、事故風機和排煙機的風道等均裝設火警專用電話分機。所有報警訊號均透過匯流排進入火災報警控制器。

圖7-13 消防系統圖

感煙探測器的設定按安裝表面的形狀、設定場所、位置等確定。當發生火災時應能及時有效地探測火源的位置。在有梁的室內，探測器應離牆壁或梁的有效距離在0。6m以上；設在低天棚房間面積為40m2以上或狹窄居室時，設定在入口附近；如天棚有送回風口，距進風口1。6m以上。

在走廊通路設定探測器。在1。2m以上的走廊通道，探測器設定在中心位置；樓房的走廊通道超過30m時，在每層的走廊兩端各設一個探測器。當走廊及通道設有高為0。6m以上的橫樑時，使鄰接兩端的兩個探測器設在其有效範圍內。水平距離超過20m的走廊至少設定一個探測器。

在電梯豎井、滑槽、管道間以及在自動扶梯等場所設定探測器，參見圖例。

消防控制中心（簡稱消防中心）設定在本站B端站廳層消防控制室。站區各單體火災自動報警系統接入本中心。消防中心的火警控制裝置由火災自動報警控制盤、CRT圖形顯示屏、印表機、火災事故廣播裝置、消防直通對講電話、EPS不間斷電源及備用電源等組成。

在主要出入口、樓梯口等場所設手動報警器、警鈴和消防電話插孔，變配電室、消防泵房、風機房等主要裝置用房設消防直通對講電話。我們以圖7-14A站臺消防報警及綜合佈線平面圖（a）、（b），分析消防報警的設定。

站臺設有消防控制及顯示；室內消火栓系統（手動/自動控制消防水泵的啟、停；顯示啟泵按鈕所處的位置；顯示消防水泵的工作、故障狀態；顯示消防水池的液位狀態）；自動噴灑滅火系統（手動/自動控制消防水泵的啟、停；顯示報警閥、水流指示器的工作狀態；顯示消防水泵的工作、故障狀態）；雨噴淋滅火系統（聯動控制雨噴淋電磁閥；顯示雨噴淋電磁閥工作狀態）。

站內還設有火災自動報警滅火裝置。火災報警後：啟動相關部位的排煙機、排煙閥、正壓風機、正壓風閥並接收其反饋訊號。火災確認後：關閉相關部位的防火捲簾，並接收其反饋訊號；發出控制訊號，強制電梯全部降至基層，並接收其反饋訊號；接通火災應急照明燈及疏散指示燈；自動切斷相關部位的非消防電源；按程式接通火災報警裝置及火災事故廣播。

廣播裝置設於消防中心內，火災時由消防中心自動或手動控制相關層的廣播。各公共區及功能性房間均設聲光報警器。

工程消防用電裝置及應急照明電源均為引自變電站兩端低壓母線的獨立迴路，且在負荷末級配電處做“一用一備”自動切換裝置。該變電站高壓側為雙電源進線。消防泵房、消防控制室、排煙機等消防裝置用電均為一級負荷。

線路防火：電氣線路採用阻燃電纜沿金屬橋架敷設，消防用電裝置電源線路採用耐火電纜。

圖7-14 a

圖7-14 b

圖7-14 站臺消防報警及綜合佈線平面圖

（a）圖（a）接圖（b）；（b）圖（b）接圖（a）

2.綜合佈線系統

綜合佈線系統如圖7-15所示。站廳層設公共通訊機房，內設主配線架（MDF）、路由器、主交換機和網管伺服器等裝置。在站內，設多組分配架（IDF），整個佈線為星型拓撲結構。

圖7-15綜合佈線系統圖

工作區子系統：由各層工作分割槽構成，採用標準資訊插座（RJ45），計算機均透過資訊插座形成網路系統。

水平區子系統：選用高品質的7類4對8芯非遮蔽雙絞線（UTP），以支援資料及影片傳輸。水平線纜由分配線架（IDP）經金屬橋架引至各資訊插座。

管理子系統：每層的弱電豎井作為一個管理間，用於旋轉交換機、語音配線架、光纖及資料配線架、UPS等裝置，以實現各種網路功能和佈線的要求。

垂直幹線子系統：垂直幹線採用7芯72、5/125μm的多膜光纖電纜，由計算機網管中心光纖主配線架（MDF），分別引至每層弱電豎井的光纖分配線架。

裝置間子系統：位於控制中心。網路伺服器、交換機、路由器等裝置均放置在內。所有功能房間，每間設一個資訊點，40m2以上設兩個。

3.閉路監控系統

車站是人流密度比較大的場所，因此採用閉路監控系統具有重要的意義。閉路電視系統一般由攝像、傳輸、顯示及控制等四個主要部分組成，圖7-17為閉路電視監視系統圖。

中央控制採用外掛多媒體的矩陣控制主機，並輔以高階的嵌入式硬碟錄影主機，控制室設定相應電視牆和控制檯。

圖7-16 a

圖7-16 b

圖7-16 A站臺動力配線平面圖

（a）圖（a）接圖（b）；（b）圖（b）接圖（a）

圖7-17閉路電視監視系統圖

在站內主要通道口、電梯轎廂等設定定焦攝像機或雲臺式攝像機（區域廣闊的牆廳設高速智慧球攝像機），所用攝像機均採用半球式吸頂安裝。在一些風機房等重要房間或場所也設定相應攝像機，矩陣主機選用能實現分級控制的產品。

系統影片傳輸線路採用SYV-75-5同軸電纜，控制線路採用KVV多芯電纜，均穿金屬管敷設。

綜合接地、防雷及安全保護

1.綜合接地

地鐵站採用綜合接地系統。車站、控制中心及車輛段中有弱電系統的建築均設綜合接地並實施等電位聯接，接地電阻不大於1Ω。在車站的接地網上設3組引出接線點，每組接線點設3個引出線（其中1個為備用）。一組引出線接至強電接地母排，另一組引出線接至弱電接地母排，第三組接至車站非電氣金屬管道接地母排，其位於站臺板下電纜夾層內。強、弱電引出點沿接地極間距大於20m。強電接地母排供變電所裝置工作接地和保護接地用；弱電接地母排供車站通訊、訊號、AFC、FAS、SCADA及裝置監控等弱電裝置接地用；非電氣金屬管道接地母排供車站非電氣金屬管道等電位聯結用。自車站站臺板下總接地端子排引至各裝置機房的接地電纜，以及各裝置機房內的接地端子排由電力專業負責設計。對室內金屬物體或構件考慮等電位聯結。識圖時可根據圖7-18變配電室平面佈置圖及圖7-19變配電室接地平面圖，分析綜合接地系統和等電位聯接的實施，進一步分析供配電系統的各種保護措施，如何實現裝置的工作接地和保護接地。

防雷電波入侵的措施：對電纜進出線在其進出端將電纜的金屬外皮，鋼管與電氣裝置接地相連。對雷擊電磁脈衝引起的過電流和過電壓的防護是在重要裝置處，包括綜合佈線中央裝置、前端箱、電梯的集中控制裝置、火災報警控制器、安裝電湧保護器（SPD）。地下車站在車站底板上設定環形人工接地網，為了滿足雜散電流防護的需要，接地網與結構實現電氣絕緣；地面站及高架站均利用主體結構做接地裝置，並在變電所周圍設定環形人工接地網。

圖7-18變配電室平面佈置圖

圖7-19變配電室接地平面圖

地下站採用的人工接地體、引線均與結構鋼筋絕緣。綜合接地體由垂直接地體及水平接地體構成，並經接地引出線引出，透過接地電纜分別引至強電、弱電以及車站非電氣金屬管道接地母排。圖7-20為綜合接地平面示意圖，圖中接地引出線及水平接地體為50mm×5mm銅排，垂直接地體為Φ20純銅接地棒。

圖7-20 綜合接地平面示意圖

（a）圖（a）接圖（b）；（b）圖（b）接圖（a）

防雜散電流措施如下。

（1）禁止利用自然接地體，防止自然接地體與區間雜散電流網有電連線。

（2）混凝土地板設防水層，增加絕緣效果。

2.防雷及安全保護

低壓配電系統採用TN-S接地形式，低壓配電網路設定浪湧保護，出線迴路斷路器根據各供電負荷的實際需求設接地保護，插座及插座箱設定漏電保護；車站建築根據其重要性、使用性質、發生雷電事故的可能性和後果設定防雷保護。

站中在電梯機房配備了浪湧保護器（SPD），浪湧保護器也叫訊號防雷保護器，是一種為各種電子裝置、儀器儀表、通訊線路提供安全防護的電子裝置。當電氣迴路或通訊線路中，因為外界的干擾突然產生尖峰電流或電壓時，浪湧保護器能在極短的時間內導通分流，從而避免浪湧對迴路中其他裝置的損害。因為電梯裝置的電腦主控板、信號板、電源板和IGBT模組抗瞬間浪湧、抗電磁干擾能力相當弱，而電梯機房供電普遍存在著雷電浪湧和操作過電壓、浪湧尖峰干擾、電磁干擾等一系列問題，嚴重影響了電梯機房裝置的正常執行，有時甚至在電梯執行時，線路板的損壞造成停機故障。因而，在電梯機房供電配備了浪湧保護器。可以讓電梯系統在零故障上執行，有效地防止因浪湧造成的電梯停機、線路板損壞或電子元器件的劣化。

利用建築物的鋼筋體或鋼結構作為引下線，同時建築物的大部分金屬物（鋼筋、鋼結構）與被利用的部分連成整體時，其距離可不受限制。當引下線與金屬物或線路之間有自然接地，或人工接地的鋼筋混凝土構件、金屬板、金屬網等靜電遮蔽物隔開時，其距離可不受限制。