摘要：针对目前地铁地下车站照明设计存在的问题,从照明配电、参数计算、系统优化、更节能的LED灯具选择等方面提出了优化设计建议,并在实际设计中应用,取得了很好的设计效果; 关键词： 地铁车站 照明控制 优化设计
机器人移动底盘1引言
近年来;随着国民经济的迅速发展,我国汽车数量急剧增加,道路拥堵日益严重,各大城市都相继建设地下交通地铁;以缓解交通拥堵现象;地铁常年在地下运行对照明灯有很高的要求;不仅要求节电、高亮度、长寿命;还必须保证不间断照明; 目前,常用的白炽灯、日光灯、高压钠灯等都由交流电网供电;最佳设计的交流电网也不可避免出现停电事故;为了确保地下不间断照明;通常必须安装由整流器、蓄电池和逆变器等部分组成的应急照明电源;当电网正常供电时,交流电经整流器后变为直流电给蓄电池充电；当电网中断供电时;蓄电池通过逆变器把直流电变为交流电,给照明灯具供电;这种不间断照明系统的成本很高,同时,经过多次变换;功耗也较大; 近年来由直流电源供电的半导体照明灯LED得到迅速发展,这种照明灯比白炽灯节电90％ ,在同等功率下LED比普通日光灯和高压钠灯的发光强度高40％以上;而且LED灯的寿命可达l0万小时;显指数可达80以上,远远高于高压钠灯;由于采用直流恒定电流供电,LED灯不可能出现频闪;
因此;目前已成为最佳的绿照明灯具;地铁各车站采用LED灯不仅可节省大量电费和大量的铜缆;而且还可节省大量的维修费用;同时也可确保照明质量;针对目前地铁照明系统存在的问题;提供了一种结构新颖、成本低;使用寿命长,节电效果好;可靠性高的地铁照明方案;
2照明分类及配电
地铁车站通常分地下两层：站厅层和站台层,其相应的机电设备通常按车站两端A 端和B 端 布置;车站照明分：设备区照明、公共区工作照明、公共区节电照明、电缆夹层照明、导向标志照明、按负荷等级分：一级负荷、二级负荷、三级负荷;一级负荷主要有：事故照明、二类导向标志照明、三类导向标志照明、四类导向标志照明、公共区工作照明、节电照明; 二级负荷主要是设备区域工作照明和一类导向标志照明; 三级负荷主要有广告照明;事故照明电源室的进线电源引自变电所的两段低压母线,并且采用蓄电池作为备用电源;以一地铁车
站内部照明配电为例,其照明配电系统 如图1 所示;
图1 地铁照明配电系统图
3照明配电设计
当铺网3.1为便于运营和管理,在车站两端站台层和站厅层各设一照明配电室,上下两层配电室一般是对齐的,这样便于对本层用电设备的管理和上下层电缆的敷设;公用照明配电箱集中设在照明配电室内,便于控制;
3.2照明种类和控制方式：照明分为一般照明、应急照明、诱导照明、广告照明和安全照明;公用照明集中管理,统一控制;机房和办公室照明就地控制;北京地铁早期设计时,有一部分照明是列车停运以后仍继续工作的常明灯,叫做节电照明;因节电照明的词义不能正确表达其照明性质,一些城市的地铁不用该词,而统称为一般照明;
3.3站台层和站厅层的照明主要由一般照明和I应急照明构成;站台、站厅照明的每个分区都是两路照明电源,分为6～8个支路,交叉配电;在运营高峰过后可以停掉一部分支路,以便于节约照明用电;附属房间可由单独回路供电;夜间列车停运后把一般照明关闭,车站照明靠应急
照明;
3.4应急照明：为确保车站出现故障时能顺利、安全地疏散旅客,在地下车站设置220V蓄电池组,在两路交流电源都失压的状态下向应急照明供电;地下铁道应急照明多为白炽灯,正常情况下由交流电源供电,当交流电源停电时自动切换到蓄电池组供电;这里可使用3W的白光LED灯,正常由交流220V电源供电,交流电源停电时自动切换到蓄电池组供电;3W的白光LED灯与60W白炽灯的照度相当,而电功率却只有白炽灯的1／15左右,寿命也有白炽灯的10倍左右;应急照明在车站的站台、站厅及出人口为常明灯,不设集中控制,车站附属房间及设备用房采用就地控制;
3.5车站附属房间的单相插座以及站台、站厅层每隔30m设的单相安全插座,均由单独回路供电,并装设漏电保护开关;
3.6区间照明：单线隧道设置于行车方向左侧墙上,分工作照明和应急照明,每隔5~6m设一盏3W的白光LED灯,两种照明相间布置,工作照明和应急照明均由变电所交直流屏直接供电,区间工作照明由变电所控制;
3.7安全照明：站台板下安全照明采用36V安全电压,照明变压器设于照明配电室内;
3.8地铁不同场所的照度要求：照明应力求实用、便于维修,并应依据不同场合要求与建筑形式相配合;为确保车站、区间的各项功能正常,地下车站照度标准见表2;
| 平均照度1x | 应急 |
名称 | 低 | 中 | 高 | 照明1x 同时率 |
车站站厅、自动扶梯 | 150 | 200 | 褐变度250 | 5 |
车站站台、办公室 | 100 | 150 | 200 | 5 |
出人口通道、楼梯 | 100 | 150 | 200 | S玻璃钢套管 |
计算机房、控制室、控制中心 | 150 稳压电源模块 | 200 | 250 | 20 |
配电室 | ≥100 | --- | --- | S |
各种机房 | 100 | --- | --- | 5 |
渡线、岔线、折返线轨面 | 20～25 | --- | --- | 1～2 |
区间隧道 | ≥10 | --- | --- | |
| | | | |
表2 地铁内照度标准值表
3.9地铁车站现主要以节能荧光灯包括日光灯为主;而在低损耗、高光效的LED灯具出现后,应尽量使用LED灯具作为主要照明用灯;
4区间照明及灯具
4.1地铁车站之间的隧道段叫做区间;区间照明即是地铁的隧道照明;区间照明分工作照明和应急照明,照明灯具布置在行车方向的左侧上部墙壁上,每隔5到6m布置一盏照明灯具;工作照明和应急照明相间布置,每隔两盏工作照明灯设置一盏应急照明灯,即每隔15m设一应急照明灯;工作照明用三相交流电源送电,应急照明正常由单相交流电源供电,交流电源故障时,由车站降压变电所自动切换到蓄电池组供电;区间每隔约120m设一工作照明箱及一应刀照明箱;每个照明箱出两回路,分别沿隧道方向各带约60m的照明灯具;
4.2区间照明灯具应具有防水、防尘、耐腐蚀的特点;灯具要适应地铁隧道内潮湿、有水、通风不良的环境;要求密闭性能好防护性能达到IP65,且散热良好;灯具清洁冲洗时不得进水;灯具结构要求简单,安装方便,维修和更换光源时操作方便;灯具要具有良好的防震性能,在地
铁震动的条件下,以保证光源具有较高的使用寿命;灯具的光效率应大于60 lm／W;灯具应具有一定的遮光性能,以避免对司机视觉造成影响;光源可采用3W的白光LED灯;采用节能型荧光灯光源时,应急照明灯要求能做到交直流两用,且瞬时启动,采用LED灯具是最好的选择;因为当应急照明时,变电所送出220V直流电源；正常照明时,变电所送出为220V交流电源;LED灯具功率仅3W,与60W白炽灯的光通量相当;而且LED灯具的寿命为50000小时,而白炽灯的寿命仅为1000小时;经经济技术比较,采用LED灯具不仅可大大节省能源,而且可以节约运行维护费用;有着极大的优势;
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