《城市轨道交通车站设备》课件-(8).pptx
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1、城市轨道交通车站设备项目六低压配电与照明系统3 项目六 低压配电与照明系统地铁供电电源一般不单独设立供电系统,而是取自城市电网,将城市电网的高压电通过输送或变换,以适当的电压等级供给轨道交通设备,以保证轨道车辆电源或地铁车站电源的供应。根据用电性质不同,地铁供电系统分为两部分:以牵引变电所为主组成的牵引供电系统和以降压变电所为主组成的动力照明供电系统。低压配电与照明系统是确保地铁车站正常运行不可缺少的部分,其运行状态直接关系着整个地铁车站的日常运行。项目导读教学目标掌握低压配电系统的构成、负荷分类及供电方式;掌握低压配电系统的控制方式;掌握照明系统的事故照明工作原理;了解低压配电与照明系统日常
2、维护及故障处理。4 项目六 低压配电与照明系统课堂教学或城市轨道交通车站(实训基地)现场。教学环境教学实施多媒体设备或低压配电系统设施设备。5 项目六 低压配电与照明系统任务一 低压配电与照明系统概述2013年3月30日晚7时许,深圳地铁3号线龙岗爱联站往双龙方向一列列车驶入塘坑站,到站之后,工作人员进入车厢清客。一些乘客下车后原地等候,站台上很快挤满了人。工作人员告知列车无法继续运行,请乘客改乘公交车。由于当天正下着雨,现场比较混乱。直至晚上10时,该地铁在官方微博发布信息:事故原因初步查明,由于多次持续雷暴及强风天气,造成地铁3号线高架段龙岗爱联站供电电缆故障,3号线调度控制中心及时组织客
3、运调整,运营公司立刻组织抢险,迅速排除故障,全线已恢复正常运行。思考:地铁供电系统的主要作用有哪些?引导案例6 项目六 低压配电与照明系统一、地铁供电系统地铁供电系统将城市电网的高压电通过输送或变换,以适当的电压等级输送到地铁车站,其输送过来的电源包括两部分:送给地铁车辆作为牵引电源;送给地铁车站作为低压配电电源与照明电源。如图6-1所示,虚线2上方为外部供电系统,虚线2下方为地铁供电系统,它由以牵引变电所为主组成的牵引供电系统和以降压变电所为主组成的动力照明供电系统组成。低压配电与照明系统在城市轨道交通中占据一定地位,它的可靠性、安全性决定了AFC、通信信号、环控系统(BAS)、FAS以及消
4、防系统的运行质量,是地铁正常运营必备的重要电力保障。图6-1 地铁供电系统与外部电源的供电系统图7 项目六 低压配电与照明系统二、低压配电系统的作用低压配电系统的作用是将低压电力安全、可靠、合理地配置给各个用电负荷,具体要求如下。(1)安全性。能够尽量防止人身触电,保证设备的正常运行,火灾时能保证供电的正常运行。(2)可靠性。保证地铁运营时刻的持续不间断供电,保证运营高峰时期的用电负荷容量(变压器/线缆/开关/继电器),保证良好的配电质量,有良好的过电流和过电压保护,使整个系统能在恶劣的气候条件下可靠地运行。(3)合理性。保证重点负荷的供电,经济运行,节约用电,让整个低压配电系统平稳运行。8
5、项目六 低压配电与照明系统拓 展 链 接城市轨道交通有两种接触网供电的形式:第三轨式接触网及架空式接触网。城市轨道交通第三轨式接触网一般采用的供电制式为直流750 V,架空式接触网一般采用的供电制式为直流1 500 V。根据不同适用范围,选择不同类型与特点的接触网供电,是非常必要的。从城市发展及安全和经济性分析比较,采用DC 1 500 V供电即架空式接触网形式有一定的优越性。9 项目六 低压配电与照明系统任务二 低压配电系统2012年11月18日中午11时55分左右,上海地铁3,4号线宝山路站发生线路故障,导致这两条线路部分区段列车停运,停运区段采用公交短驳。直到下午13时50分,故障才得以
6、排除,整个影响时间近2小时。对此,有乘客提出疑问,到底是什么样的故障,居然导致地铁部分停运了这么长时间?据上海地铁官方发布的信息显示,事发于中午11时55分左右,为宝山路站触网故障,一开始仅3,4号线宝山路往中潭路方向列车限速运行,发车班次间隔延长,预计影响时间10分钟以上。不过,到了11时59分,上海地铁官方微博即宣布,3号线中山公园往虹口足球场区段、4号线外圈宜山路往临平路区段停运,即3号线上海南站至中山公园区段、虹口足球场至江杨北路区段缩线运营,4号线宜山路至临平路区段缩线运营。停运区段采用公交短驳。由于当天是休息天,客流相较工作日少,并且运营调整区段中,大部分车站均有其他线路可达,故对
7、乘客出行影响不是很大。但是,由于故障段修复所需时间较长,对停运段及3,4号线维持运营段的列车运行时间及发车间隔都将有较大影响,运营方建议有急事的乘客不要乘坐3,4号线,尽早通过其他线路或交通方式及时调整出行路径。直到下午13时50分,地铁官方才宣布故障已排除。3,4号线已恢复原先正常交路运行,并取消3,4号线换乘车站客流限制换入措施,全线运营逐步恢复正常。原因分析:本次3,4号线运营受影响是由于宝山路站触网变形。事发后,技术人员第一时间赶往现场抢修,但由于触网变形后的重新调整需要非常谨慎、细致,因而维修的时间较长。引导案例10 项目六 低压配电与照明系统低压配电系统主要用于为车站电气设备(消防
8、设备、AFC设备、通风设备、给排水设备等)提供380 V交流三相或220 V交流单相电源。低压配电系统与供电系统的专业接口在400 V低压开关柜进线开关上口;与末端用电设备系统的专业接口在末端用电设备控制箱进线开关上口。低压配电系统是以降压变电所为基础,将城市电网10 kV中压配电降压为380 V/220 V或660 V /380 V的低压电,是地铁配电系统的重要部分。引导案例11 项目六 低压配电与照明系统一、低压配电的构成供配电系统由供电系统、输电线路和用电负荷三部分组成。相应地,低压配电系统对应上述三个部分,分别为低压开关柜、低压电缆线路和低压配电箱。变电所内设有低压开关柜,各级设备的负
9、荷电源都从低压开关柜接引,通过低压电缆线路向各个用电设备配电,如图6-2所示。图6-2 地铁车站低压配电方式示意图12 项目六 低压配电与照明系统二、低压配电负荷的分类按用途不同,低压配电负荷可分为动力设备和照明两类负荷。1按用途分类1)动力设备负荷动力设备负荷主要包括通信、防灾报警、信号、FAS、AFC设备、屏蔽门、风机、空调器、气体灭火、垂直电梯、污水泵、EMCS;扶梯、检修插座;冷冻机组、空调水泵、冷却塔、清扫插座等。2)照明负荷照明负荷主要指车站和隧道内的各类照明。13 项目六 低压配电与照明系统按动力设备的重要程度不同,低压配电负荷可分为以下三个级别。2按动力设备的重要程度分类1)一
10、级负荷一级负荷包括消防设备、通信、信号、AFC设备、事故风机、排风机、排烟机、废水泵和屏蔽门等。一级负荷设备极为重要,一级负荷设备的停电,将可能引起运营的延误或乘客疏散的困难,导致较大伤亡事故。一级负荷采用两路独立电源供给,并配有UPS电源。2)二级负荷二级负荷包括一般风机、自动扶梯、直升电梯及污水泵等。二级负荷设备较为重要,二级负荷设备的停电,将可能引发运营的延误或乘客疏散的困难,导致一定程度受伤事故发生。二级负荷采用两路独立电源供给。3)三级负荷三级负荷包括空调机、冷水机组、清扫及检修等设备。三级负荷相对重要性较低,三级负荷的停电会导致乘客舒适度下降,但不会导致伤亡事件。14 项目六 低压
11、配电与照明系统三、低压配电设备的供电方式不同负荷、不同供电系统的供电方式各有不同,主要有以下三个级别。1一类负荷供电方式一类负荷设备,如通信系统、信号系统和站控室等,系统由降压变电所低压柜、段母线(即两路引自变电器电源)各引一路电源到设备附近,在设备末端设双电源自动切换箱。相对集中的小容量一级负荷,为节省投资可共用一个双电源自动切换箱就近配电。二类负荷设备,如自动扶梯与污水泵等,系统由降压变电所低压柜或段母线引一路电源,当所在母线故障时母联开关投入,由另一母线供电。当电网只有一路电源时,允许将其从电网中切除(人工切除)。2二类负荷供电方式三类负荷设备,如环控三类负荷、冷水机组及空调机等,系统由
12、降压变电所低压柜三级负荷总开关引来一路单电源,一路总进线电源故障时自动被切除,人工复位。在火灾情况下,FAS系统直接切断三级负荷总电源。3三类负荷供电方式15 项目六 低压配电与照明系统四、低压配电系统的控制为保障低压配电设备的安全使用,系统采用了多种控制设备,分别对各配电设备进行控制,如控制通风机运行、控制电梯运行的各种控制设备,控制方式一般分为就地控制和综合控制两种方式。1就地控制就地控制是指在设备附近便于直接控制的控制方式。例如,自动扶梯一般采用就地控制方式,事故状态下才会采用综控室联动控制方式,以紧急停止扶梯运行。 如图6-3所示为自动扶梯的就地控制按钮,其中,红色为紧急停机按钮,紧急
13、情况下按此按钮,可以紧急停机。图6-3 自动扶梯的就地控制按钮2综合控制综合控制是指在车站综合控制室由EMCS系统实现对风机、空调、水泵等设备的控制与监视,并将采集的信息送至中央控制室。除了以上两种控制方式外,在环控电控室内可对各环控设备进行控制,以保证环控的整体运行。16 项目六 低压配电与照明系统拓 展 链 接电气线路或设备绝缘损伤后,在一定的环境下,对靠近的物质(穿线金属管、电气装置金属外壳、潮湿木材等)会发生漏电,使局部物质带电。当电气设备发生漏电即碰壳短路时,设备外壳、保护接零线(保护接地线)、零线(大地)将形成闭合回路,漏电电流很大,会使熔断器动作而切断电源。但是由于诸多原因的存在
14、,如熔断器规格可能人为加大数倍或被铜丝代替、接地装置不符合要求造成接地电阻较大、接地线接地端子连接不牢、保护装置失灵或设置不合理等,过流保护装置可能起不到过流保护作用,这样漏电一旦发生,将持续存在,从而导致触电或电气火灾事故。17 项目六 低压配电与照明系统任务三 地铁照明系统引导案例如图6-4所示为某地铁车站出入口的照明设计,请分析其出入口照明的问题。图6-4 地铁车站出入口的照明设计只有两套下照灯照度不均匀缺乏标志照明缺乏立面照明思考:地铁车站如果没有完善的照明系统将会是何种局面?地铁车站照明系统的设计应遵循什么原则?18 项目六 低压配电与照明系统一、地铁照明系统的功能及设计原则1地铁照
15、明系统的功能地铁车站中的地下光环境较为特殊,主要表现在长期没有自然光,导致车站内外光度差异大。因此,在进行照明设计时,必须对地下照明进行精密的设计,使照明系统具有下列功能。(1)保证站内环境的明亮和乘客的舒适性。(2)保证车站照明能够辅助乘客更好地完成乘降等活动,并能够保证在特殊、危险时刻的疏散活动。(3)地铁日益成为人们文化活动的一个组成场所,车站的照明系统也需具备一定的艺术感染力和文化内涵。2地铁照明系统的设计原则鉴于对地铁车站照明功能的多方面要求,在照明系统设计过程中,需注意以下基本原则。(1)避免使出入地铁的人员感受到过大的亮度差别。(2)保证停留在地铁站内人员的安全性和舒适感。为了提
16、供舒适的环境,地铁中的灯具布置需要具备照度充足均匀、维修方便、安全、灯泡安装容量小、布置整齐美观、与建筑空间相协调、光线射向适当、无眩光、无阴影等特点,如图6-5所示。19 项目六 低压配电与照明系统图6-5 地铁照明示意图(3)光源的光色和灯具的安装位置都不能与信号图像相混淆。灯具的颜色一般为正常白色,不能因为美观等设置其他颜色,如红色、绿色等具有特殊指示含义的颜色。(4)照明方式按照视觉工作程度、照度、显色性、配光及布置方法等因素选择。照度标准如表6-1所示。名称平均照度的平面位置平均照度(lx)应急照明(lx)低中高车站站厅、自动扶梯地板15020025015出入口通道及公共区楼梯工作面
17、15020025015站长室、车站综合控制室工作面200250300100售票机工作面20025030030进出站闸机工作面20025030030机械风道地面503通信、信号机械室工作面15015办公区走廊地板10010一般办公管理用房工作面1000区间隧道轨顶面203渡线、线岔、折返线轨轨顶面203变电所工作面150100各种机房工作面10010表6-1 地铁车站基本位置照度标准表20 项目六 低压配电与照明系统如图6-6所示为车站进出站闸机工作面照明图。图6-6 车站进出站闸机工作面照明图(5)安全节能环保。地铁中,为了实现节能,照明系统设置自动开关时间。(6)具备有一定的时代感,反映车站
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