浅谈高铁站房电气设计

浅谈高铁站房电气设计

沈杰

上海联创建筑设计有限公司上海市200092

摘要：随着高速铁路的大发展，对铁路站房的电气设计需要高度的重视。本文结合连云港站电气设计，介绍铁路站房电气设计方法。

关键词：铁路站房；电气设计；照明；电磁屏蔽

1概况

本项目为新建连云港至盐城铁路连云港站，站房地上2层，局部3层，地下1层。地下一层为车站行包、出站厅和商业房间；一层为车站用房，候车厅及部分旅客服务用房；4.2米标高的夹层区域为车站用房的一部分，功能为设备用房和办公用房；二层为候车厅、旅客服务。建筑高度23.80米，站房建筑面积约为20120.6平方米，最高聚集人数1390人，中型站。

1~5号站台雨棚建筑面积为32235.2平方米，进站天桥为1657.6平方米，出站地道为1601.8平方米。1~4号站台长度为565米，5号站台长度为450米。

2供配电系统

2.1负荷等级

铁路车站的用电负荷等级按现行TB10008-2006《铁路电力设计规范》及相关国家规范：本项目通信及信息机房用电设备、售票系统设备、视频安防监控系统和安全检测设备等为一级负荷；公共区照明、旅客用电梯和自动扶梯、站房消防用电设备等为二级负荷；其余为三级负荷。

2.2负荷计算

负荷计算在初步设计阶段及施工图阶段采用需要系数法。对照明、水泵、风机、空调、扶梯、电梯等用电设备安装容量进行统计，消防时使用的设备不列入负荷计算。本工程设备总装接容量：4405kW。其中一级负荷：370kW，二级负荷：1540kW。

考虑今后发展需要，按负荷用途设置变压器组。地下一层变电所一座：设置变压器组2x630kVA；一层变电所一座：设置照明、办公变压器2x1600kVA，空调变压器500kVA。

2.3计量

站房内进驻单位比较多，如：公安、通信、信号、旅客服务、广告照明等需要单独计量。

2.4低压配电

低压配电采用放射式与树干式相结合的方式，对于单台容量较大的负荷或重要负荷采用放射式供电；对于照明及一般负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式。

消防设备，客运信息自动化负荷等由车站变电所两个变压器低压侧各引一路独立的低压电源至设备端的电源切换箱切换后供电。

应急照明采用应急照明集中电源装置。应急照明集中电源装置电源进线由变电所不同低压母线上两路专用回路供电。按区域设置应急照明专用配电箱。

3照明

照明的重点是公共区。照度设计的主要依据《建筑照明设计标准》-GB50034-2013内车站建筑照明标准值；《铁路客站站房照明设计细则》（鉴电【2009】332号）等。

光源：一般场所为荧光灯或节能型光源，候车厅、站台雨棚采用金卤灯光源、有装修要求的场所视装修要求商定；在满足眩光限制和配光要求条件下，应选用效率或效能高的灯具。直管荧光灯具效率：开敞式≥75%、格栅式≥65%、带透明保护罩≥70%；紧凑荧光灯筒灯效率：开敞式≥55%、格栅式≥45%、带透明保护罩≥50%；金属卤化物筒灯效率：开敞式≥60%、格栅式≥50%、带透明保护罩≥55%。

照明供电：站房公共场所如候车厅、出站厅等的人员高度密集的场所，为避免供电故障引起恐慌，由变电所两段母线交叉供电，各带50%照明，同时30%的正常照明兼作安全照明。铁路站房内空间大，特别在候车厅及站台雨棚，供电距离比较长，最远能达到200米，此时需计算压降能否满足设备需求，通常可以通过加大照明导线的截面或减小单个回路的负荷来满足要求。

照明控制：候车厅、站台雨棚、出站厅、售票厅等场所照明采用智能照明控制系统，可以根据需求调节，自动、手动或可视化软件控制，做到使用方便、控制灵活。其他功能性房间为就地控制。

应急照明系统：应急照明包含疏散照明和备用照明两部分。应急照明的光源为能瞬间点亮的光源。本工程在变电所、消防控制室、通信机房、信息机房、消防水泵房等场所设置应急备用照明，采用蓄电池作为备用电源，且连续供电时间不少于180min。在候车厅、走廊、售票厅、安全出口、楼梯间及其前室、电梯间及其前室、主要出入口等场所设置疏散照明及疏散标志灯具，由EPS电源供电，系统应急时间不少于90min。

出于安全考虑，各种灯具及其附件应有防坠落措施。照明设计除了要满足规范的要求，还需和室内专业配合，使照明与建筑风格统一，达到完美的效果。

4防雷与接地

依据GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》、GB50226-2007《铁路旅客车站建筑设计规范》、本工程站房应为二类防雷建筑。

站房接地装置纳入铁路接地系统。本工程屋面为铝镁锰屋面，金属板厚度为满足规范要求，可直接利用金属屋面及屋面幕墙龙骨作为接闪器。防侧击雷的措施：利用每层外侧圈梁两根主筋通长焊接，并与引下线焊接做均压环。在每层圈梁外侧的幕墙预埋件均要与圈梁外侧主筋可靠焊接作幕墙防侧击雷连接用，幕墙本身的防雷措施由幕墙公司负责。

作为防雷引下线的柱内钢筋直径不小于10mm。当钢筋直径为16mm及以上时，应利用两根钢筋（绑扎或焊接）作为一组引下线；当钢筋直径为10mm及以上时应利用四根钢筋（绑扎或焊接）作为一组引下线，引下线间距不大于18米。

接地系统采用综合接地方式，即工作接地、保护接地及防雷接地共用接地装置。接地装置利用基础梁内钢筋形成的自然接地体。并在室外做一圈环形接地体，做法参见《建筑电气安装工程图集》。要求接地电阻<1欧姆，实测未达要求时需增设人工接地极。

本工程低压配电接地采用TN-S系统。工作零线（N）及接地保护线（PE）在变电所一点接地，自变电所低压屏引出的工作零线（N）及接地保护线（PE）之间应严格分开。

所有电气设备外壳，铠装电缆金属外套，电缆桥架，金属线槽及电缆（电线）的穿线金属管均应可靠接地，其连接处应焊接牢靠并进行总等电位联结。电气竖井内沿电缆桥架敷设一根40x4镀锌扁钢作为电气竖井PE保护干线。

电涌保护器（SPD）按A级防护等级设置：变电所低压进线柜设三相电压开关型SPD作为第一级保护，分配电柜线路输出端设限压型SPD作为第二级保护，电子信息设备电源进线端设限压型SPD作为第三级保护，对于使用直流电源的信息设备，宜分别选用适配的直流电源SPD作为末级保护。弱电设备第四级由弱电设备厂家负责。

站房内通信、信号房间法拉第笼电磁屏蔽需按照铁运【2011】144号《铁路通信设备雷电综合防护实施指导意见》设计。在墙体内用钢筋网设置屏蔽层。钢筋网应采用不小于?8mm的圆钢焊成不大于600mmx600mm的网格，并与主筋焊接连通，窗户设有防盗网的还应与防盗网钢筋焊接。

通信机房的接地汇集线可分为设置于室内的工作接地汇集线、保护接地汇集线、电源防雷接地汇集线，以及设置于室外通信线路入口处的室外接地汇集线。其中，工作接地汇集线和保护接地汇集线宜合设，称为工作保护接地汇集线；电源防雷接地汇集线宜独立设置，受条件限制时，可与室外接地汇集线合设。

5结束语

铁路站房设计的难点在配电距离远，电气安全要求高，涉及到的单位与专业比较多。这都给整个站房的电气设计带来了难度。本文结合实际情况，对铁路站房的电气设计过程中有特点的方面做了一个整体的描述，希望可以为今后的铁路站房的电气设计提供一些帮助。

参考文献

[1]《铁路客站站房照明设计细则》（鉴电【2009】332号）

[2]《工业与民用配电设计手册》第三版北京：中国电力出版社.2005