某地铁站为地下双层岛式车站，车站主体为西南至东北走向。设4个出入口通道、两组风道。车站计算站台中心里程为DK0+.，车站起点里程DK0+42.，车站终点里程DK0+.。计算站台中心里程处±0.绝对标高为21.。
工程概况
1.车站规模
设计客流见表7-3。站台形式及宽度为10m岛式站台;车外包尺寸.5m×18.5m。车站为地下双层岛式站，地下一层为站厅层，地下二层为站台层。车站建筑与埋深关系为车站覆土厚度约3.3m;车站共设4条出入口通道，均独立设置。车站建筑面积为主体建筑面积m2，出入口通道建筑面积m2，出入口及风亭建筑面积m2，风道建筑面积m2，总建筑面积m2。
表7-3预计客流表2.设计依据及设计范围
1.设计依据
车站初步设计及图纸;初步设计专家审查意见;建筑专业提供的车站施工图;相关专业提供的用电资料及技术要求;动力照明系统施工图设计管理规定：设计遵循的国家现行规范及标准如下。
《地铁设计规范》(GB—)
《地下铁道照明标准》(GB/T—)
《供配电系统设计规范》(GB52—)
《低压配电设计规范》(GB54—)
《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16—)
《电力工程电缆设计规范》(GB—)
《建筑设计防火规范》(GB16—)
《火灾自动报警系统设计规范》(GB—)
《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》(GB/T—2)
《智能建筑设计标准》(GB/T—2)
《建筑电气设计手册》
《智能建筑设计与施工系列图集》
其他相关的标准规范。
2.设计范围
本设计范围为站内动力、照明、接地、消防报警闭路监控及综合布线系统的设计，与区间动力供电的分界点在区间检修配电箱的馈线开关下口。
根据地铁的特殊要求，正常照明部分只负责设备房屋区的设计，公共区及各出入口只预留照明配电箱，估算箱体容量即可。
强电设计
负荷分级及供配电方式：车站应急照明、变电所交直流屏、兼作疏散用的自动扶梯、站厅、站台公共区照明、地下区间照明、火灾情况下运行的风机及风阀、防灾报警、消防、通信、信号、电力监控、设备监控、自动售检票等系统设备、废水泵、消防水泵、喷淋泵、电伴热等。其中应急照明、变电所操作电源、防灾报警、通信、信号系统设备为特别重要负荷。
1.动力照明配电的设计
1.动力配电
车站动力配电以放射式为主，树干式为辅。主要有降压变电所直供和经环控电控室供电两种形式。
在车站两端环控负荷比较集中的环控机房附近设环控电控室，环控电控室为环控系统集中供电。其中距车站较远的设备，如射流风机等采用双电源、双回线路供电到设备现场，其他动力负荷由车站降压所直供。每座环控电控室设一、二级负荷母线，在有冷水机组的一端设三级负荷母线，为冷却泵、冷冻泵、冷却塔等三级负荷供电。一、二级负荷母线分别从降压变电所不同低压一、二级负荷母线段各接引一路电源，采用单母线不分段接线方式，两路电源以一主一备方式运行。三级负荷母线电源取自降压变电所三级负荷母线。
通信系统、信号系统、自动售检票系统(AFC)、车站综合控制室、电梯、防灾报警系统等与行车和旅客安全密切相关的重要负荷应自成系统，从变电所两段母线各馈出一路独立的电源，末端切换。
在车站主要设备机房适当位置设置检修插座箱，插座箱带三相主开关及漏电保护。车站管理用房墙上，设置单相两孔、三孔组合插座或插座箱，其配电回路设置漏电保护，电源均引自动力配电箱。站厅、站台公共区每隔30m左右，在适当位置设置两孔三孔的组合插座或插座箱。区间动力配电箱设于区间的端口，由降压所直接供电。每回路按照几个插座相。区间内每隔m设一个动力插座箱，每处容量20kW，区间动力插座箱的外壳防护等级为IP55。车站设备用房、站厅、站台公共区适当位置设置安全插座或插座箱，区间每m设置15～20kW的检修电源箱。由于图纸较多，所以只给出了地铁部分系统图为例，如图7-8、图7-9(见文后插页)所示。
2.照明配电
采用放射式与树干式相结合的方式，应急照明由带有蓄电池的应急电源柜作为备用电源。正常时，由变电所两段0.4kV母线，各引一路交流电源，末端切换供电，蓄电池处于浮充状态;当正常的交流电源断电后，蓄电池通过逆变器逆变为/V交流电源，继续为应急照明供电。蓄电池容量满足90min供电的需要。应急电源柜具有强起功能，即由防灾报警系统集中强启应急照明。
照明配电室内分别设置两个正常照明总配电箱和一个应急照明电源柜。电源分别引自变电所的一、二级负荷母线。公共区、出入口、一般房屋及其他照明配电箱的电源，分别引自总照明配电箱。区间正常照明、应急照明均单独设置配电箱，配电箱放置在隧道端头。车站照明以车站中心为界，由位于车站两端的照明配电室分别供电。照明配电室中的照明配电箱按照明的供电范围及照明的种类分别划分回路。站厅、站台公共区、出入口的正常照明采用双电源交叉供电。
在车站中，站厅层和站台层应急电源柜(即EPS)采用成套柜，具有双电源自动切换，电池浮充电，逆变及旁路输出功能，EPS供电时间为90min。图7-10为A端应急照明电源系统柜AHEPS系统图。
图7-10图7-10 A端应急照明电源系统柜AHEPS系统图
公共区域工作照明采用两路电源交叉供电，应急照明采用EPS供电，正常时由两路电源切换后旁路运行，当两路电源失电后，由蓄电池储存的直流电经逆变后供电，或暂由人防电源供电。车站设备管理房屋一般照明、车站标示照明、安全照明、区间工作照明、车辆段或停车场室内外照明由一路电源供电;当一路电源失电后，降压变电所低压母联开关投入，由另一路电源供电;广告照明由一路电源供电，当降压变电所任一路电源失电后，将其从电网中切除。安全照明采用24V电压供电。
而应急照明的设置为了充分利用资源、减少投资、保持美观，本工程考虑在布置灯具时将备用照明和疏散照明作为正常照明的一部分进行设计。
为了确保发生灾害或出现故障时能正常工作。在站长室、重要值班室、公安用房、车站综合控制室、变电所、配电室、信号机械室和通信机械室设备用照明，其中备用照明的照度根据其所处场所的需要按正常照明的10%～50%设置。
为了确保发生灾害或出现故障时，能及时顺利地疏散旅客，组织抢险救援工作，在地面厅公共区、站台公共区、出入通道、楼梯间和站后区间等处设置疏散照明，其中地面厅公共区、站厅夹层公共区和站台公共区疏散照明照度不低于其正常照明照度的10%，其他疏散照明照度≥0.5lx;在站厅站台公共区、出入通道、楼梯、人行通道拐弯处等处设置诱导灯，其中车站内通道每隔10m设一盏标志灯，距地面小于1m。疏散诱导标志灯的布置应满足视觉连续要求，即在公共区的任意位置都能使至少有一个诱导标志灯进入视线范围。区间每隔50m设一盏疏散指示灯。对照图7-11疏散诱导照明控制系统图进行分析。
2.动力设备的控制方式
动力设备根据需要采用就地控制、车站综合控制室集中控制、控制中心远程控制、自动控制等四种方式。凡正常工况下运行的设备由BAS系统控制;正常工况和火灾工况合用的设备，也由BAS系统控制;当发生灾害时，由FAS系统发出控制指令，BAS按火灾模式执行，防灾控制具有优先权。凡是消防专用设备，如消防泵、喷淋泵等由FAS系统控制。全站垂直电梯、自动扶梯在车站综合控制室设电扶梯复示盘。屏蔽门、AFC闸机在车站综合控制室设紧急控制按钮。火灾时能按火灾模式控制上述设备。
车站和区间单台电动机容量55kW及以上时，车辆段单台电动机容量14kW及以上时采用软启动，其他小容量设备均采用直接启动方式。
动力设备的保护：动力设备根据其功能需要，分别或同时设有短路保护、过电流保护、过载保护、大容量电动机设轴温报警保护。
3.照明控制方式
车站和区间照明控制方式包括车站综合控制室远程控制、照明配电室集中控制和就地控制。此外，应急照明具有由防灾报警系统集中强启的功能。对照图7-12站台照明配线图识读。
公共区域工作照明、车站标示照明、广告照明，区间工作照明采用就地控制(站厅、站台为照明配电室)、通过设在车站综合控制室的BAS系统集中控制、控制中心远程监控。各种房屋的应急照明采用就地控制，且火灾时由FAS系统强行启动。车站公共区工作照明按分区控制，可按设计照度的%、75%、50%、25%分别控制，并尽量做到照度均匀，其中25%兼作值班照明。办公类房屋照明，当灯具采用阵列布置时，所控制的灯列与窗平行;生产类房屋照明，按车间、工段、工序分组控制。
车站设置一套疏散诱导照明集中控制装置，用于检测监控车站和区间的疏散诱导照明灯，疏散诱导照明集中控制装置和火灾报警系统联动，当接收到来自火灾报警系统的联动信号后，该装置以自动或手动执行预设联动方案，对相应区域的疏散方向做局部优化调整，并向火灾报警信号发出反馈信号。
疏散诱导照明控制装置可24小时不间断地对灯具及其设备进行巡检，每个灯具有独立的地址编码。若某个灯具发生故障，主机会发出声光报警，可迅速找到具体灯具的位置。声音可立即手动消除，闪光则必须在排除灯具故障后方可解除，以提醒工作人员在第一时间进行维修，同时也消除车站内的逃生盲区。
图7-11疏散诱导照明控制系统图图7-12站台照明配线图a图7-12站台照明配线图b(a)图(a)接图(b);(b)图(b)接图(a)
当火灾状态下，疏散诱导照明集中控制装置可根据火灾报警系统传递的信号，对危险区域的灯具进行调整及危险区域的疏散诱导灯关闭，疏散诱导灯指向危险区域的箭头关闭，同时打开指向安全区域的箭头，安全区域的出口灯进行语音提示，从而最有效地引导人们安全快速地逃离危险区域。
疏散诱导灯安装时需采用由厂家提供的专用预埋盒。
应急照明在正常电源断电后，其电源转换时间应满足：疏散照明≤15s，备用照明≤15s，安全照明≤0.5s。车站采用带有蓄电池的应急照明灯，采用三线式配电，处于经常充电状态。安全出口标志灯安装在疏散门口的上方，首层的疏散楼梯安装在楼梯口的里侧上方，安全出口标志灯距地高度不低于2m。疏散走道上的标志灯明装，厅室内采用暗装。车站中在安全出口的顶部，疏散走道及其转角处距地1m以下的墙面上都安装有疏散照明，在有些地方，例如交叉口处墙面下侧安装疏散标志灯，由于难以表示，所以安装在顶部。疏散走道上的标志灯上用箭头来表示疏散方向，标志灯间距不高于20m，楼梯间及其转角处设置在距地面高度为1.0～1.2m的墙面上，不易安装的部位可安装在顶部。
根据照明光源的确定：高度较低的房间，如风机监控室、备品间、通信机房等功能性房间采用细管径直管形荧光灯;高度较高的通光机房，应按照生产使用要求采用金属卤化物灯或高压钠灯，也可采用大功率细管径荧光灯。
照明灯具：在潮湿的场所，采用相应防护等级的防水灯具;在有尘埃的场所，按防尘的相应防护等级选择适宜的灯具;在振动、摆动较大的场所使用的灯具应有防振和防脱落措施;在有洁净要求的场所，应采用不易积尘、易于擦拭的洁净灯具。
动力照明配电箱采用定型产品。应急照明电源采用成套EPS电源装置。车站照明以荧光灯为主;地下区间工作照明采用隧道灯，地下区间应急照明采用防水防尘防震式荧光灯，高架区间照明采用高压钠灯。与消防有关的供电线路采用低烟无卤耐火或低烟无卤耐火导线，其他供电线路采用低烟无卤阻燃电缆或导线。
弱电设计
1.消防报警系统
本工程属于低层一类建筑，防火等级为一级保护对象，按此类要求设计火灾自动报警系统。消防控制中心设在站厅层车站控制室，设置有火灾报警控制器、消防联动控制设备、消防专用电话、彩色CRT显示系统、打印机等设备。火灾自动报警系统除由消防电源做主电源外，另设直流备用电源和UPS装置供电。消防系统图如图7-13所示。
车站的办公室、设备室、会议室、配电室、泵房、走廊、公共区等场所设置火灾感烟探测器，车控室和变配电室及部分设备用房感温和感烟探测器混合设置。每个防火分区均设置手动火灾报警按钮(以下简称手报)，从一个防火分区内的任何位置到最临近的一个手报的距离均不大于30m，各区的公共走道，重要房间均设置手报，另外某些房间还装设了报警电话。根据给排水专业提供的资料设置了消火栓按钮，并对一些不能用水灭火的房间设置了气体灭火装置。在车站控制室设置一台消防专用电话总机，且应具备能自动转换到市话的功能。在重要房间如配电室、水泵房、车控室、小系统通风机房、气瓶室、事故风机和排烟机的风道等均装设火警专用电话分机。所有报警信号均通过总线进入火灾报警控制器。
图7-13消防系统图感烟探测器的设置按安装表面的形状、设置场所、位置等确定。当发生火灾时应能及时有效地探测火源的位置。在有梁的室内，探测器应离墙壁或梁的有效距离在0.6m以上;设在低天棚房间面积为40m2以上或狭窄居室时，设置在入口附近;如天棚有送回风口，距进风口1.6m以上。
在走廊通路设置探测器。在1.2m以上的走廊通道，探测器设置在中心位置;楼房的走廊通道超过30m时，在每层的走廊两端各设一个探测器。当走廊及通道设有高为0.6m以上的横梁时，使邻接两端的两个探测器设在其有效范围内。水平距离超过20m的走廊至少设置一个探测器。
在电梯竖井、滑槽、管道间以及在自动扶梯等场所设置探测器，参见图例。
消防控制中心(简称消防中心)设置在本站B端站厅层消防控制室。站区各单体火灾自动报警系统接入本中心。消防中心的火警控制设备由火灾自动报警控制盘、CRT图形显示屏、打印机、火灾事故广播设备、消防直通对讲电话、EPS不间断电源及备用电源等组成。
在主要出入口、楼梯口等场所设手动报警器、警铃和消防电话插孔，变配电室、消防泵房、风机房等主要设备用房设消防直通对讲电话。我们以图7-14A站台消防报警及综合布线平面图(a)、(b)，分析消防报警的设置。
站台设有消防控制及显示;室内消火栓系统(手动/自动控制消防水泵的启、停;显示启泵按钮所处的位置;显示消防水泵的工作、故障状态;显示消防水池的液位状态);自动喷洒灭火系统(手动/自动控制消防水泵的启、停;显示报警阀、水流指示器的工作状态;显示消防水泵的工作、故障状态);雨喷淋灭火系统(联动控制雨喷淋电磁阀;显示雨喷淋电磁阀工作状态)。
站内还设有火灾自动报警灭火装置。火灾报警后：启动相关部位的排烟机、排烟阀、正压风机、正压风阀并接收其反馈信号。火灾确认后：关闭相关部位的防火卷帘，并接收其反馈信号;发出控制信号，强制电梯全部降至基层，并接收其反馈信号;接通火灾应急照明灯及疏散指示灯;自动切断相关部位的非消防电源;按程序接通火灾报警装置及火灾事故广播。
广播设备设于消防中心内，火灾时由消防中心自动或手动控制相关层的广播。各公共区及功能性房间均设声光报警器。
工程消防用电设备及应急照明电源均为引自变电站两端低压母线的独立回路，且在负荷末级配电处做“一用一备”自动切换装置。该变电站高压侧为双电源进线。消防泵房、消防控制室、排烟机等消防设备用电均为一级负荷。
线路防火：电气线路采用阻燃电缆沿金属桥架敷设，消防用电设备电源线路采用耐火电缆。
图7-14a图7-14b图7-14站台消防报警及综合布线平面图
(a)图(a)接图(b);(b)图(b)接图(a)
2.综合布线系统
综合布线系统如图7-15所示。站厅层设公共通信机房，内设主配线架(MDF)、路由器、主交换机和网管服务器等设备。在站内，设多组分配架(IDF)，整个布线为星型拓扑结构。
图7-15 综合布线系统图工作区子系统：由各层工作分区构成，采用标准信息插座(RJ45)，计算机均通过信息插座形成网络系统。
水平区子系统：选用高品质的7类4对8芯非屏蔽双绞线(UTP)，以支持数据及视频传输。水平线缆由分配线架(IDP)经金属桥架引至各信息插座。
管理子系统：每层的弱电竖井作为一个管理间，用于旋转交换机、语音配线架、光纤及数据配线架、UPS等设备，以实现各种网络功能和布线的要求。
垂直干线子系统：垂直干线采用7芯72、5/μm的多膜光纤电缆，由计算机网管中心光纤主配线架(MDF)，分别引至每层弱电竖井的光纤分配线架。
设备间子系统：位于控制中心。网络服务器、交换机、路由器等设备均放置在内。所有功能房间，每间设一个信息点，40m2以上设两个。
3.闭路监控系统
车站是人流密度比较大的场所，因此采用闭路监控系统具有重要的意义。闭路电视系统一般由摄像、传输、显示及控制等四个主要部分组成，图7-17为闭路电视监视系统图。
中央控制采用外挂多媒体的矩阵控制主机，并辅以高端的嵌入式硬盘录像主机，控制室设置相应电视墙和控制台。
图7-16a图7-16b图7-16A站台动力配线平面图
(a)图(a)接图(b);(b)图(b)接图(a)
图7-17 闭路电视监视系统图在站内主要通道口、电梯轿厢等设置定焦摄像机或云台式摄像机(区域广阔的墙厅设高速智能球摄像机)，所用摄像机均采用半球式吸顶安装。在一些风机房等重要房间或场所也设置相应摄像机，矩阵主机选用能实现分级控制的产品。
系统视频传输线路采用SYV-75-5同轴电缆，控制线路采用KVV多芯电缆，均穿金属管敷设。
综合接地、防雷及安全保护
1.综合接地
地铁站采用综合接地系统。车站、控制中心及车辆段中有弱电系统的建筑均设综合接地并实施等电位联接，接地电阻不大于1Ω。在车站的接地网上设3组引出接线点，每组接线点设3个引出线(其中1个为备用)。一组引出线接至强电接地母排，另一组引出线接至弱电接地母排，第三组接至车站非电气金属管道接地母排，其位于站台板下电缆夹层内。强、弱电引出点沿接地极间距大于20m。强电接地母排供变电所设备工作接地和保护接地用;弱电接地母排供车站通信、信号、AFC、FAS、SCADA及设备监控等弱电设备接地用;非电气金属管道接地母排供车站非电气金属管道等电位联结用。自车站站台板下总接地端子排引至各设备机房的接地电缆，以及各设备机房内的接地端子排由电力专业负责设计。对室内金属物体或构件考虑等电位联结。识图时可根据图7-18变配电室平面布置图及图7-19变配电室接地平面图，分析综合接地系统和等电位联接的实施，进一步分析供配电系统的各种保护措施，如何实现设备的工作接地和保护接地。
防雷电波入侵的措施：对电缆进出线在其进出端将电缆的金属外皮，钢管与电气设备接地相连。对雷击电磁脉冲引起的过电流和过电压的防护是在重要设备处，包括综合布线中央设备、前端箱、电梯的集中控制装置、火灾报警控制器、安装电涌保护器(SPD)。地下车站在车站底板上设置环形人工接地网，为了满足杂散电流防护的需要，接地网与结构实现电气绝缘;地面站及高架站均利用主体结构做接地装置，并在变电所周围设置环形人工接地网。
图7-18 变配电室平面布置图图7-19 变配电室接地平面图地下站采用的人工接地体、引线均与结构钢筋绝缘。综合接地体由垂直接地体及水平接地体构成，并经接地引出线引出，通过接地电缆分别引至强电、弱电以及车站非电气金属管道接地母排。图7-20为综合接地平面示意图，图中接地引出线及水平接地体为50mm×5mm铜排，垂直接地体为Φ20纯铜接地棒。
图7-20综合接地平面示意图(a)图(a)接图(b);(b)图(b)接图(a)
防杂散电流措施如下。
(1)禁止利用自然接地体，防止自然接地体与区间杂散电流网有电连接。
(2)混凝土地板设防水层，增加绝缘效果。
2.防雷及安全保护
低压配电系统采用TN-S接地形式，低压配电网络设置浪涌保护，出线回路断路器根据各供电负荷的实际需求设接地保护，插座及插座箱设置漏电保护;车站建筑根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果设置防雷保护。
站中在电梯机房配备了浪涌保护器(SPD)，浪涌保护器也叫信号防雷保护器，是一种为各种电子设备、仪器仪表、通信线路提供安全防护的电子装置。当电气回路或通信线路中，因为外界的干扰突然产生尖峰电流或电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。因为电梯设备的电脑主控板、信号板、电源板和IGBT模块抗瞬间浪涌、抗电磁干扰能力相当弱，而电梯机房供电普遍存在着雷电浪涌和操作过电压、浪涌尖峰干扰、电磁干扰等一系列问题，严重影响了电梯机房设备的正常运行，有时甚至在电梯运行时，线路板的损坏造成停机故障。因而，在电梯机房供电配备了浪涌保护器。可以让电梯系统在零故障上运行，有效地防止因浪涌造成的电梯停机、线路板损坏或电子元器件的劣化。
利用建筑物的钢筋体或钢结构作为引下线，同时建筑物的大部分金属物(钢筋、钢结构)与被利用的部分连成整体时，其距离可不受限制。当引下线与金属物或线路之间有自然接地，或人工接地的钢筋混凝土构件、金属板、金属网等静电屏蔽物隔开时，其距离可不受限制。
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