浅析地铁车站应急照明供电系统设计

浅析地铁车站应急照明供电系统设计

摘要：地铁车站空间封闭，疏散困难。若在地铁车站发生电源故障及发生火灾，将会造成人群恐慌，造成踩踏事故，有毒气体将会迅速蔓延，环境温度将会急剧

上升，势必会造成重大的人员伤亡和财产损失，因而应急照明供电系统就显得极

其重要。在设计过程中需综合各方面因素进行考量，制定有效的设计方案，通过

对设计过程中存在的问题以及使用过程中可能出现的问题加以详细的分析探讨，

从而做好地铁车站应急照明供电系统的设计工作。

关键词：地铁车站；应急照明；EPS；设计分析

0 引言照明系统是城市轨道交通建设中的重要组成部分。地铁车站照明系统

一般包括工作照明、节电照明、应急照明和疏散标志照明。应急照明是地铁车站

全部电源失电后，车站和区间唯一的照明，直接关系到乘客和工作人员的安全，

也是地铁车站内须连续运行的设备或系统维持运行的必要条件。各种照明有着不

同的负荷要求，照明的设计既要满足与地铁的装修相协调，又要达到节能的效果。

1.地铁应急照明供电要求地铁供电系统中，特别是消防和应急照明系统的供

电可靠性特别重要。根据《地铁设计规范》GB 50157-2003 的第14.5 动力与照明

的要求，“地下站厅站台照明、地下区间照明，以及地铁中的通信系统设备、信号系统设备、电力监控系统设备、环境与设备监控系统设备、自动售检票系统设备、兼作疏散用的自动扶梯、屏蔽门、防护门、防淹门、排雨泵、车站排水泵等负荷

均为一级负荷，其中应急照明、变电所操作电源、火灾自动报警系统、通信系统

设备、信号系统设备为特别重要负荷。”2.车站应急照明应急电源选择特别重要负

荷供电方式应由双电源双回线路供电, 并增设应急电源。结合目前国内地铁情况,

采用分散式电源的应急照明并不适合地下空间大面积的使用，对运营管理和维护

工作带来诸多不便，并且后期维护成本较高。因此，应急照明基本采用集中供电

方案。应急电源种类有：1）独立于正常电源的发电机；2）UPS 不间断电源；3）EPS 应急电源；4）有自动投入装置的有效地独立于正常电源的专用馈电线路；5）蓄电池。发电机组属于旋转型后备电源，UPS 和EPS 属于静止型后备电源。静止

型后备电源启动时间快、体积小、维护简单、过载能力强、保护功能完善、环保，随着成本的下降和智能化水平的提高，优势愈加明显。地铁车站应急照明系统电

源采用静止型后备电源。

3.静止型后备电源选择静止型后备电源主要是利用整流器、充电器、蓄电池组、逆变器、开关等进行组合设计。在设计过程中，需要依据主电路的结构和逆

变器的运行方式来进行设计。在后备电源连接过程中，需要采用动后备式、互动

方式和双转换形式进行连接，在连接过程中需要根据负载类型和应用场合进行处理。

静止型后备电源最早出现的一类电源就是UPS，通过利用计算机和网络设备

等进行工作，提供高品质不间断的电力供应，在工作过程中，能够保证电力的持

续供应，同时也能够设置一个保护屏障对整个后备电源系统的良好工作开展和正

常运行提供一定的保证，提高供电品质。

静止型后备电源的另一类电源就是EPS，这类电源是在UPS 的基础上进一步

发展起来的一种新型后备电源，这种电源的工作原理基本上和UPS 相同，在运行

和工作过程中，存在的不同点就是负载对象存在差异。

UPS 供电对象是计算机及网络设备，负载性质（输入功率因数）差别不大，

国标规定UPS 输出功因数为0.8。而EPS 供电对象则是电力保障及消防安全，负

载性质为感性、容性及整流式非线性负载兼而有之，其输出功率因数就不能设定

为0.8，而且有些负载是停市电后才投入工作的，因而要求EPS 能提供很大的冲

击电流，EPS 需要输出动态特性要好，抗过载能力更强。同时EPS 对于工作环境

的要求也不是特别高，增加了EPS 的普及程度和使用范围。在使用过程中，UPS

和EPS 由于各自的功能特性存在很多相同之处，因而可以互相替代应用。对于部

分地铁站环境比较恶劣的情况下，负荷对后备时间要求比较长的，大约是一个半

小时左右，但是供电品质要求较低，因此在地铁车站选择供电EPS 作为后备电源，并选择有安全认证的EPS，这样才能够提高工作效率，保证应急照明供电系统的

正常工作，保证地铁站的安全疏通工作及时有效的开展。

4、车站应急照明供电系统本文以深圳地铁2 号线应急照明设计为例。车站

站台两端各设置一套应急电源系统，分别负责半个地下车站及各半个地下区间的

应急照明供电。车站疏散标志配电采用独立的配电回路配电。地下车站应急电源

柜采用2 路独立电源供电, 由降压变电所2 段母线各引一路电源, 在设备末端设双

电源自动切换装置。切换装置应为自复式, 应明确本站提供的2 路电源中哪一路

为主电源。EPS 供电系统如下图所示：

图1 应急照明供电系统5.车站应急照明设计分析应急照明是在正常照明系统

因电源发生故障、不再提供正常照明的情况下，供人员疏散、保障安全或需要暂

时继续工作的照明。其包括备用照明、疏散照明和安全照明。所以工程中的应急

照明设计不仅要满足防火规范要求的火灾应急照明系统的设置，还要满足各个规

范和标准对整体应急照明系统的要求。

5.1 备用照明设置备用照明是在正常照明电源发生故障时，为确保正常工作

或活动继续进行而设置的照明。地下车站站厅、站台、出入口通道、房屋区楼道、重要设备用房、重要值班室、地下区间隧道均应设置备用照明。

按《民用建筑电气设计规范》JGJ16—2008 中，备用照明分为继续工作的备

用照明和暂时继续工作的备用照明，前者的照度应保持正常照明照度，后者的照

度不少于正常照度的50%。在《城市轨道交通照明》(GB/T16275—2008) 第6.1.4

条和第6.1.5 条规定：一般工作场所备用照明照度值不应小于正常照明照度值的10%。中央控制室、车站综合控制室、站长室、消防泵房、变配电房等应急指挥

和应急设备应用场所的备用照明照度值不应小于正常照明照度值的50%。

5.2 疏散照明设置用于确保疏散通道被有效地辨认和使用的照明。在发生故

障或灾害，特别是火灾等，导致正常照明熄灭，保证人员能迅速疏散到安全地带。疏散照明由出口标志灯、指向标志灯、疏散照明灯组成。设置在下列场所：1）

在站台、站厅的出口、车站出口、有人值班的设备房及其它通向外界的应急出口

处的上方,应设置出口标志灯。2）在站台、站厅、楼梯、通道及通道转弯处附近，当不能直接看见或不能看清出口标志灯时，应设置指向标志灯。指向标志灯安装

高度距地面高度不大于1.0m，且安装间距不大于15.0m；对于袋形走道，不大于10.0m；在走道转角区，不大于1.0m,指示标识应符合GB13495 的相关规定。3）

在站台、站厅、楼梯、通道及通道转弯处附近、出入口、房间通道、风道、线路

区间等处均应设置疏散照明灯。

5.3 安全照明设置正常照明因电源故障熄灭时，安全照明应能使人员避免陷

入危险，或避免人员固恐慌而导致人身事故。它主要包括各种电缆通道、电缆架层、各种风道风机房，这部分主要针对检修人员而言。上述场所在通常情况下是

没有人的，仅在检修情况下有检修人员，大多场合设置了供检修用的一般照明，

因此一般用不着设置。