地铁中的安科瑞消防应急照明和疏散指示系统设计
- 发布时间：2023-07-21
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摘要：随着国家设计标准GB51309-2018《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》的发布实施，地铁车站的应急照明灯的布置方式由以前传统的分散设置的标志灯和照明灯进行了集中控制，所有设备的状态全部纳入系统统一监控管理；安装度在8m及以下消防应急灯具应选用A型灯具，灯具的工作电压从AC220V改为DC36V。
关键词：地铁；消防应急照明；集中控制型系统
1、前言
随着国家设计标准GB51309-2018《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》（以下简称《技术标准》）的发布实施，地铁车站的应急照明系统设计与以往传统的设计不一样；主要变化如下：（1）应急照明灯的布置方式由以前传统的分散设置的标志灯和照明灯进行了集中控制，所有设备的状态全部纳入系统统一监控管理。（2）安装度在8m及以下消防应急灯具，应选用A型灯具，灯具的工作电压从AC220V改为DC36V。现以杭州地铁10号线吴家路站为例，简单介绍应急照明和疏散指示系统的在本工程中的设计应用。
2、工程概况
以某地铁车站为例，车站总建筑面积15149㎡，车站为地下二层岛式车站。其中车站共设有4个地面出入口。本站站台层设置降压变电所，车站两端各设置一个电缆井，站厅两端设置环控电控室，站厅站台两端分别设置照明配电室。按照主体结构设计使用年限100年、建筑主体工程耐火等级、抗震设防烈度按7度设防，人防防护等级为6级。在站台层B端设有一座降压变电所，该变电所负责车站及相邻两个半程区间范围内所有动力照明负荷配电。
3、应急照明系统的选择
消防应急照明和疏散指示系统（以下简称系统）的类型根据消防应急灯具的控制方式可分为集中控制型系统和非集中控制型系统；根据GB51309-2018《技术标准》3.1.2条1款的要求：设置消防控制室的场所应选择集中控制型系统。在站厅设备大端设有车控室（兼消防控制室），根据《技术标准》的要求应设置集中控制型消防应急电源和疏散指示系统，系统的应急照明控制器安装在站厅层车站控制室内。系统包括应急照明控制器、A型应急照明集中电源箱、应急照明灯具、疏散指示灯、通信总线等。系统各设备及灯具等均具有独立地址码，可与控制器通过总线进行通信。集中电源的持续供电时间应是蓄电池组的容量达到使用寿命周期后标称的剩余容量；集中电源控制主机不低于3h，集中电源配电箱不低于1.5h。系统内设备和灯具均为同一厂家生产制造，产品应符合国标GB17945及GB51309，并具有应急消防部门的强制性认证证书及检验报告。
4、灯具的选择及照度要求
4.1灯具选择及供电电压
灯具选择
应急照明灯具根据疏散指示方案分为照明灯和标志灯。灯具统一选用亮度LED光源，LED光源具有低功耗、长寿命、节能环保等优点。灯具的光源色温不应低于2700K。标志灯根据安装位置的不同，分为安全出口标志灯、疏散出口标志灯、方向标志灯、楼层标志灯、多信息复合标志灯等（见图1）。
图1
供电电压
本站设备区灯具安装度为距地面3.0m，站厅层公共区灯具安装度为距地面3.2m，站台层公共区灯具安装度为距地面3.0m。根据GB51309-2018《技术标准》3.2.1条4款的要求，设置在距地面8m及以下的灯具应选用A型灯具，供电电压为DC36V。
4.2照明方案及照度要求
照明方案
在车站站厅、站台、通向站外的出入口通道、区间隧道、设备用房走道、车控制室、消防水泵房、变电所、配电室等处设置疏散照明灯（A型）、疏散指示标志灯（A型）。在变电所、配电室、环控电控室、通信机房、信号机房、消防水泵房、事故风机房、防排烟机房、车站控制室、站长室等发生火灾时，仍需工作的房间设置备用照明。各安全出口包括气灭保护区域房间的出口处设安全口标志灯。车站及区间隧道的疏散方向标志灯之间的设置按间距不大于10m布置。在车站站厅层、站台层两端照明配电室设A型应急照明集中电源箱，负责设备区及相邻半个站台公共区内的疏散照明、疏散指示灯的配电及控制。
照度要求
照度参照《建筑照明设计标准》（GB50034-2013）《城市轨道交通照明》（GB/T16275-2008）的要求，各主要场所的照度参照表1。
表1
5、系统配电及线缆敷设
5.1系统配电
系统的应急照明控制器安装在车控室，在站厅层2端照明配电室、站台层2端照明配电室设置A型应急照明集中电源箱。应急照明控制器和A型集中电源箱的电源分别引自站厅层、站台层本防火分区照明配电间的消防小动力双电源箱；消防电源引自站台层0.4kV开关柜室低压柜不同的低压母排，系统示意图见图2。
图2
5.2线缆敷设
应急照明控制器、应急照明集中电源箱之间的通信干线采用耐火阻燃屏蔽双绞电线，回路总线采用耐火阻燃双绞线，回路总线为二总线（即供电+通信合用二总线）。系统的线缆明敷设时（含吊顶内），所穿金属管应采取防火保护措施，暗敷设时，将穿管敷设在不燃烧体结构内，且保护层厚度不应小于30mm。
6、系统的控制
应急照明控制器24小时不间断对系统设备及灯具进行巡检。当系统内任一设备发生故障时，控制器发出声光报警信号，排障后报警自动消除。应急照明控制器与火灾自动报警系统（以下简称FAS系统）报警主机之间设有通信接口协议，FAS系统可监视应急照明及疏散指示系统强启运行状态信息。控制器在车站火灾工况下接收火灾报警信号，由FAS系统提供报警输出信号，系统联动进入应急状态，点亮应急照明灯。
车站设备区楼道、重要设备房间、站厅站台公共区及出入口通道、区间隧道内的疏散照明灯平时不亮，火灾时应急点亮。非火灾模式下，在正常照明电源断电后或本系统主电源断电后，也可应急点亮，应急时间不超过0.5h。车站设备区走道楼梯、重要设备房间、站厅层站台层公共区及出入口通道内的疏散指示灯平时常亮。区间隧道内的疏散指示灯平时不点亮，火灾工况时接收FAS系统指令信号，根据排烟方向联动区间疏散指示灯的指示方向，使乘客迎着新风方向疏散。
在车站消防系统联动测试中，在车站火灾工况结束后，应急照明控制主机停止接收到FAS系统应急的信号，因为正常照明电源已在火灾报警系统联动切非时切除，切非电源需人工复位；车站公共区、设备区走道基本失去了所有的照明。为避免这种情况发生，应急照明控制主机在火灾工况结束接收到FAS系统信号后，程序默认不动作，疏散照明灯继续保持点亮状态，由工作人员手动进行复位切除。
7、应急疏散系统选型
综上所述，地铁应急疏散系统的选择一般为“集中电源集中控制型”，地铁区间隧道区域属于地下潮湿环境，其他设备用房、公共场所均属于常规环境，根据《技术标准》的规定区域内灯具应选择防护等级IP65以上。相应的产品选型如下图表所示。
控制器主机和集中电源的选择
8、结束语
《技术标准》的实施，为我们做地铁应急照明系统的设计提供了一个重要的技术标准。从地铁运营维护角度出发，标准中要求的集中控制对以后的运营管理和维护提供了便利，有效地降低了人工巡查和维护的难度。
参考文献
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[7]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.05版
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4. 电力监控与保护：弧光保护装置、电能质量在线监测装置、电气接点在线测温装置（智能湿度巡检仪）、电动机(马达）保护器、低压线路保护器、智能剩余电流继电器、三遥单元；
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7. 电气安全：电气火灾监控探测器、剩余电流探测器、电气火灾监控装置、在线监控路灯计量、无线测温显示单元、故障电弧探测器、故障电弧传感器、隔离电源绝缘监测装置、医疗机构绝缘报警显示仪、医疗医院用隔离变压器、工业用绝缘监测装置、电气防火限流式保护器；
8. 新能源：光伏采集装置、电瓶车智能充电桩、汽车充电桩、光伏汇流采集装置；
9. 数据中心/铁塔基站：数据采集模块、机房数据柜监控装置、多回路电表、母线监控装置、电力监控屏；
10. 智能网关：通信管理机、无线通信终端（无线通讯转换器）、数据转换模块、串口服务器；
11. 电量传感器：低压电流互感器、开口式互感器、一次小电流互感器、0.2级电流互感器、低压电动机保护器专用互感器、剩余电流互感器、霍尔传感器、罗氏线圈电流变送器、模拟信号隔离器、有功功率变送器、无功功率变送器、直流电压传感器、浪涌保护器；
12. 环保监控：油烟在线监测仪、环保数据采集传输装置；
