司馬望田,忙點好,忙點不輕易癡心妄想……
好的問題!
現實上是在某次和伴侶的會商中,提到了供電相關一些信息,趁便聊到到地鐵的供電平安保障話題,今天正好借著這個問題來先稍微梳理一部門內容。
其實我之前是有在其他的回覆里提到過供電相關問題的,好比:
地鐵的供電系統和城市電網的關系是什么高鐵地鐵等軌道列車的動力來歷是什么
不外以上兩個謎底和咱們今天的這個問題,專業劃分上仍是有較大不同的。或者說的再通俗一點,就不是一個子專業,只是有上下的承接關系罷了。
重點在于電壓品級的劃分是紛歧樣的,工程界面也是紛歧樣的(下邊會有提)。而恰好在地鐵之中,電壓品級的區別又嚴酷限制了供電設備在供電系統中的層級和感化。
這么說可能大師仍是紛歧心猿意馬聽的大白,老例子,我仍是放一張圖上來,先界說下我們今天要寫的部門。
經由過程這張圖我們現實看出,所謂動力照明系統,對應的也就是圖中紅色標識表記標幟過的動力照明專業了。上接供電專業的 400V 低壓開關柜(對于 400V 前邊專業的供電系統,可以看我之前寫的文),下接各專業的電源系統及最終的負載設備(這部門今天不會具體寫,涉及到了接口部門會簡單提一提,后邊有機遇具體寫)。
而動力照明系統自己又可以分為動力專業和照明專業,兩者都與電有關,固然起點都是一樣的,但應用上仍是有一些具體區別,分隔看比力輕易理解。接下來就分隔說一說。
(一貫以來的思緒,講系統,講設備,都聽懂了,感化天然就出來了,下邊大師別眨眼)
一、動力系統
先說一下線制,很是簡單。和大師常見的平易近用電是一樣的,分為 380V 的三相五線制和 220V 的三線制,即學過高中物理大師都知道的三相和單相。
再說動力。
其實我在碼字的過程中一向在思慮,我把動力和照明分隔寫是否合適,因為對于其他接口專業來講,從來沒人會把動力和照明分隔來說,一般就直接叫做“動照專業”。
因為所謂“動力”,現實上也就是“電力”,而“電力”是有流標的目的的。在地鐵里,一般都是由電壓高的處所最終流標的目的電壓低的處所,但在動照專業這里是個破例,因為到了“動照”這里,電壓自己已經釀成了低壓,對于絕大大都的負載來講,其實已經知足了它們的電壓輸入品級要求,究竟結果尺度交流輸入的設備仍是蠻多的,低交流電壓品級和直流也都可以經由過程小型變壓器和電力電子變換來實現。所以,動照這塊現實上有點電壓“平進平出”的意思了。
若是把“照明”也理解當作負載的話,它即是一個“大型”負載,說“大型”不是因為那些燈具很是大,而是指它們分布的規模很是普遍,到處可見。而對于其他的負載類型來講,其所處場景相對單一,這樣一看,我這篇文聰從于大師理解的角度來說,劃分的倒也還算合適。
碎碎念了一下,接下來好好闡發“動力”系統。說這個之前,先列一個提綱:從負荷和地址位置先闡發一波。
說動力,這個負荷分級必需的說,因為我們起首必然要弄清晰的一件事:地鐵里面分歧的負載的主要性是紛歧樣的,換句話說,主要性紛歧樣,那么我們在考慮配電的時辰,就要“帶著有色眼鏡”去看待它們。這樣才便利我們對理解諸如這樣的問題:
“為什么這塊采用的是這樣的配電體例”
“為什么這個系統就要給兩路供電,那個系統就只給人家一路輸入,斷了怎么辦?”
“憑什么那些個負載還要有專業的電源系統呢,有的就沒有呢”(如上邊的圖里,舉例提到的那幾個)
為領會決上邊這幾個疑問,我們先來領會一下動力系統對于負荷的分級。
動力系統按拍照關劃定負荷分為三級。
A、一級負荷:火警主動報警系統設備(之前防火那篇文里說到的 FAS)、消防水泵及消防水管電保溫設備、防排煙風機及各類防火排煙閥、防火卷簾門、消防分散用主動扶梯、消防電梯、應急照明、本家兒排水泵、雨水泵、防淹門及火警或其他災難仍需利用的用電設備;通信系統設備、旌旗燈號系統設備、綜合監控系統設備、電力監控系統設備、情況與設備監控系統設備、門禁系統設備、安防舉措措施;主動售檢票設備、站臺門設備、變電所操作電源、地下站廳站臺等公共區域照明、地下區間照明、供暖區的汽鍋房設備等;
(此中火警主動報警系統設備、情況與設備監控系統設備、專用通信系統設備、旌旗燈號系統設備、變電所操作電源、地下車站及區間的應急照明為一級負荷中出格主要的負荷)
如上這些“大佬”在配電設計的時辰,輸入一般都得給兩路,先來一個配電箱(或者防雷配電箱),同時做一個切換(ATS 主動切換開關或者專業電源系統內部切換),一般還得有 UPS/EPS 和蓄電池組,要給到 “最親密的關切”。
詮釋下:上邊所屬的各類設備其實就是我們動力系統的各類負載,從對象上我小我把它們分當作了機械和人兩部門;
機械部門指的就是維系著地鐵可以正常運轉的各個機電系統。好比旌旗燈號斷了,影響行車;通信斷了,會發生數據丟掉;站臺門故障,無法正常開關門;主動售檢票出了問題,乘客進出站買票等行為城市收到影響,所以這些“擔任”的電力供給是要正視的,尤其一級負荷中出格主要的負荷一般更是要配備專門的 UPS 或者 EPS,保障不測狀況下的負載不竭電。
人部門指的就是,無論什么環境下,都要保障好乘客和地鐵工作人員的生命平安,會影響到這部門的本能機能的設備的供電也需是平安的,好比水泵、風機、卷簾門這種,此刻都是主動化操作,關頭時刻失落電會極大的影響所處情況中的人們。
B、二級負荷:乘客信息系統(PIS)、變電所檢修電源、地上站廳站臺等公共區照明、從屬房間照明、通俗風機、排污泵、電梯、非消防分散用主動扶梯和主動人行道。
詮釋下:乘客信息系統這種專業,失落電了最多是大師不知道下一站列車什么時辰到,但遲早城市到,并且若是廣播系統沒同時失落電的話,沒準綜控員同志還會給你廣播一下,所以根基無傷大雅。當然,地鐵公司被投訴是少不了的。
上邊這些算小佬,小佬的話一般給一路差不多了(這里一路兩路其實不完全確定,具體看客不雅前提,也看現實運營提出的需求),不外一般也要有配電箱,專業電源系統不要想了。
C、三級負荷:區間檢修設備、從屬房間電源插座、車站空調制冷及水系統設備、告白照明、潔凈設備、電熱設備、培訓及模擬系統設備。
詮釋下:這個更好理解了,沒電就沒電了,啥時辰表情好啥時辰再去修修,不遲誤事(開個打趣)
最后這些是小弟,給你拉一路 220V 的電過來就很可以了,還要啥自行車啊???
地址這塊仍是要再回頭看一下我最起頭畫的那張圖,因為涉及到工程界面的問題。因為 400V 開關柜自己是在降壓變電所(或者跟從所),而各負載設備是在各自專業機房里(如旌旗燈號機房、通信機房),所以電力流標的目的的過程中顛末的地址都有動力系統設備存在,如:
降壓變電所、環控電源室、照明配電室、界面劃得欠好可能還有專業機房和 UPS 電源室等。
其實動力系統這塊不長短常復雜,設備大多也都是些通俗的配電柜(不涉及到電力電子變換)、配電箱以及一些電纜、端子、空開之類的,更需要注重的仍是工程計較:空開選多大、線纜用多長、導線用多粗、是否低煙無鹵阻燃、柜體材質是否合適相關要求,當然設備尺寸和安插仍是需要注重一下。
所以,總結起來想弄懂的話,就一句標語:多看圖紙!看懂圖紙!(手動狗頭)
二、照明系統
連系《GB 50157-2013 地鐵設計規范》15.5.3 和 15.5.4 條條目的申明,再加之在工程設計中現實分類,我們可將照明系統按照現實應用場景的區別劃分為如下幾類:
這個天然不必多說了,指的就是我們日常能看的到的公共區域照明及房間照明燈,一般是采用集中節制。
這一塊之前其其實之前的文里也有提到,不外寫的不甚具體,此次多說一點。
應急照明,可以說是在照明系統中,自己屬于很是主要的一部門,因為它關乎了極端環境下、地鐵空間掉電后,要可以包管必然的照度以便利人員分散和撤離。
所以針對于應急照明自己這塊的配電設計,要有自力的考量,這一點不但是地鐵,包羅其他的建筑電氣設計中,采用的配電方案近似,即經由過程EPS(Emergency Power Supply)來進行保障。
EPS 自己供給交流電源,接有蓄電池。
但分歧于 UPS(不間斷供電電源)所保障的都是緊密儀器和一些害怕數據丟掉的設備(如辦事器、工作站等),照明這一塊是許可短暫性掉電的,只要可以快速恢復就可以,所以沒需要進行毫秒級切換。故一般 EPS 適合的供電間斷時候為 0.25s~5s 之間,最大不跨越 5s 的時候可以或許恢復照明,是不會影響告急環境的,這個比力輕易理解。
并且按照《GB/T 16275-1996 地下鐵道照明尺度》的相關要求:城市軌道交通工程應急照明電源由正常電源切換到應急電源的許可時候為不大于 5s,這塊也有提到。
道理上比力簡單,和 UPS 很是近似(如上圖)。
考慮到應急照明自己屬于一級負荷(同時仍是一級負荷中很是主要的那種一級負荷),在配電要求上和其他一級負荷一樣,都是采用的雙電源輸入,中心經由過程切換開關進行切換。
節制器則是來判別“正常工作模式”仍是“應急模式”。
正常工作模式時則是越過 EPS 自己直接給后端負載進行供電,應急模式則開啟蓄電池直流逆變出交流電進行供電(逆變器在正常工作模式下即處于“休眠狀況”);本家兒電源答復正常后,從頭切換回正常工作,同時為蓄電池充電(可以說是和 UPS 的工作道理很是像了,究竟結果哥倆的英文縮寫就差了一個字母)。
當然 EPS 除了可以作為應急照明電源利用,還可以用作消防專業的相關配電,劃一場景理解即可。
一般城市有專門的照明箱,考慮其自己為三級負荷,一般直接就給拉一路電過來就好,究竟結果失落電了也不影響什么,大師少看點告白就完了。
除此之外,還有值班照明和過渡照明,沒啥說的,就不說了。
總結一下,以上分為兩部門內容簡要介紹了下動力照明系統。
此時此刻,再回過甚看原題本家兒的問題“城軌動力照明系統為城市軌道交通供給什么”,其實這里的謎底已經很是較著了,現實上就是供給了一個電力的中心分派過程,把供電專業給過來的低壓電按照具體的流標的目的給到各自所需的負載端。
當然,這中心可能部門負載要顛末本身專有的電源系統,因為要具體到現實的負載端,而地鐵的負載類型又多種多樣,各自的電源輸入要求也不盡不異,這塊有人感樂趣后邊再開文寫,和本文的本家兒題相關性不是很大,這里就不寫了。
以上,感激閱讀。
參考文獻:
                    
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