地鐵車站照明配電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

1、電工技術(shù)雜志2004年第2期建筑電氣地鐵車站照明配電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)www zhu 1 ong c（m 廉迎戰(zhàn)郭 莉？（1.廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院510090 2.廣州市地卜鐵道設(shè)計(jì)研究院510010）摘 耍 針對(duì)LI前地恢地卜車站照明設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題，從照明配電、參數(shù)計(jì)算、系統(tǒng)優(yōu)化、 燈具選擇等方而提出了優(yōu)化設(shè)計(jì)建議，并在實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)用，取得了很好的設(shè)計(jì)效果.關(guān)健詞 地鐵車站 照明控制 優(yōu)化設(shè)計(jì)29291引言地鐵車站照明負(fù)荷容起大、供電時(shí)間長(zhǎng)，在地 鐵系統(tǒng)中照明的用電最僅次通風(fēng)空調(diào)、自動(dòng)扶梯 的用電量，因此優(yōu)化照明配電與控制設(shè)計(jì),對(duì)節(jié)約 能源、降低投資和運(yùn)營(yíng)成本、方便系統(tǒng)維護(hù)Mm 耍的意義.結(jié)介實(shí)

2、際地鐵照明設(shè)計(jì)詳細(xì)分析一個(gè)地 鐵乍站內(nèi)部照明系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)配電和控制等情況.2照明分類及配電按負(fù)荷等級(jí)分：一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷、三級(jí)負(fù) 荷.一級(jí)負(fù)荷主耍冇：審故照明、二類導(dǎo)向標(biāo)志照 明、三類導(dǎo)向標(biāo)志照明、四類導(dǎo)向標(biāo)，忐照明、公共 區(qū)匸作照明、節(jié)電照明；二級(jí)負(fù)荷主耍是設(shè)備區(qū)域 工作照明和一類導(dǎo)向標(biāo)志照明；三級(jí)負(fù)荷主要有廣 告照明.爭(zhēng)故照明電源室的進(jìn)線電源引門變電所的 兩段低壓母線，并H采用蒂電池作為備用電源.以 一地鐵車站內(nèi)部照明配電為例.其照明配電系統(tǒng)如 圖1所示地飲車站通常分地卞兩層：站廳層和站臺(tái)層， K相應(yīng)的機(jī)電設(shè)備通常按乍站兩端（A端和B端） 布直.車站照明分：設(shè)備區(qū)照明、公共區(qū)工作照明、

3、公共區(qū)節(jié)電照明、電纜夾層照明、導(dǎo)向標(biāo)志照明、 廣告照明、事故照明、出入口照明等.3照明系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算UV« 電所 g|三僅負(fù)截母毀一、二盤(pán)負(fù)托毋找*I一、二負(fù)荷母變 三級(jí)負(fù)I TT-1聶魁1Aii站臺(tái)A*站廳圖1照明配電系統(tǒng)圖地鐵車站照明設(shè)計(jì)町以采用等種方法，通常在 設(shè)計(jì)時(shí)，多利用系數(shù)法或者單位容G法佔(zhàn)算需要燈 具的數(shù)吊和供電變壓器的容磺.在此采用負(fù)荷密度 法確宦系統(tǒng)所選用照明器件參數(shù)，通過(guò)二次優(yōu)化設(shè) 計(jì)便系統(tǒng)目標(biāo)投入費(fèi)用繪佳.31平均照度利用光源直接投射到車站地 面上的光通杲和通過(guò)宅內(nèi)表面相 互反射再投到地面的光通彊計(jì)算 其平均照度.計(jì)算公式為Eav = NWK/ A （1） av車

4、站地而平均照 度，lxA地鐵站面積，m2 光源光通最，ImN光源數(shù)最K燈具的維護(hù)系數(shù), K參數(shù)査照明 設(shè)計(jì)手冊(cè)表2- 12、表 Z24式中29電丁技術(shù)雜志2004年第2期地飲乍站照明配電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)II-U利用系數(shù)，U參數(shù)査照明設(shè)計(jì)手 冊(cè)表51()車站照明計(jì)算結(jié)果包括工作照明和事故照明, 其中工作照明占90 % - 95 % ,事故照明占5% - 10 %根據(jù)乍站需要的 氐訕和 気皿以及。的大 小確定光源的數(shù)龜.3.2負(fù)荷密度車站地面的負(fù)荷密度主耍用J估算車站單位面 積上的照明用電吊根據(jù)E位面積計(jì)算的平均照度 &、和房屋建筑資料、燈具技術(shù)參數(shù)計(jì)算乍站地面 單位面積而耍安裝的電功率匕、，計(jì)

5、算公式為Pav = PuE、G GG(W/m2)(2)式中pav 在設(shè)計(jì)照度條件下地鐵站單位面積所 需最低電功率，W/m，Po1度為llx時(shí)的單位容鼠，W/ (m2lx) , P。參數(shù)査照明設(shè)計(jì)手冊(cè) 表5H3Eav車站地面平均照度，lxG 地鐵站內(nèi)各部分光反射比不同時(shí)的修 正系數(shù)，G參數(shù)杳照明設(shè)計(jì)手冊(cè) 表5H1G 光源非100 W白熾燈或40 W熒光燈調(diào) 整系數(shù)，G參數(shù)査照明設(shè)計(jì)手冊(cè) 表5H2G 當(dāng)燈八效率不足70 %時(shí)的校正糸數(shù)， *1 # = 60 % 時(shí)，G = 1 ；當(dāng) =50 % 時(shí)，q = 1.473.3專用變壓器容駅理論設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)需耍的變壓器容起計(jì)算公式 為S 1.3 K, P

6、3V A/cos tp(3)式中S變壓器容最.VAP3V在設(shè)計(jì)照度條件卜地鐵站單位面枳需耍的最低電功率，W/m2A地鐵車站地面面積，m2K、配電系數(shù),雙側(cè)供電Ks = l ,單側(cè)供 電 K、= 2實(shí)際安裝的變壓器氏容屆需耍在滿足上式條件 下考慮一定余最.30-4參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)4.1目標(biāo)函數(shù)及約束忖標(biāo)函數(shù)確定的原則是在滿足式(1) - (3) 的前提卜)求解匸程費(fèi)用最小的丁程參數(shù).匚程費(fèi) 用包括：設(shè)備費(fèi)、材料費(fèi)、電器輔助設(shè)備費(fèi)、勞務(wù) 費(fèi)及其他相關(guān)費(fèi)用.通常工程費(fèi)用為工程參數(shù)的非 線性浙數(shù)。對(duì)r照明系統(tǒng)需要優(yōu)化的參數(shù)為s、 Eav.定義工程費(fèi)用的冃標(biāo)曲數(shù)為/.min/ = /( S) + Eav)

7、+ %(4)Snin C S C SnuxEpv min V E,v V Env imx式屮fi (S)與變電站的主耍設(shè)備工程費(fèi)用有關(guān), f2 ( Eav)與電纜和燈JI的設(shè)備費(fèi)用有關(guān)，州為其 他不可預(yù)見(jiàn)費(fèi)用，并II %的人小近似為一常數(shù). 4.2規(guī)劃求解由&八S都是離散型變彊，并且考慮的數(shù) 值仃限，可采用窮舉法利用計(jì)算機(jī)求解.設(shè)計(jì)優(yōu)化 后，可將工程投資控制在最低.實(shí)際施工過(guò)程中還 需要借助先進(jìn)的工程管理思想、施丁方法和安全措 施作保證.5照明燈具選用地鐵乍站因?yàn)镠典熨的工作環(huán)境，照明系統(tǒng)在 設(shè)計(jì)過(guò)程中需耍考慮照明方式、照明光源以及照明 比源性能和布雖等.照明方式按照視覽工作秤度、 照

8、度顯色性、配光及布置方法等因素選擇.照明 光源按照發(fā)光的機(jī)理分為熱輻射光源、氣體放電光 源等岡索選擇照明燈其的布胃應(yīng)滿足的耍求是： 照度充足均勻;光線射向適當(dāng)、無(wú)眩光、無(wú)陰影; 維修方便、安全；燈泡安裝容吊最?。徊急P(pán)整齊羌 觀，并能與建筑空間相協(xié)調(diào)等.6結(jié)束語(yǔ)地鐵乍站照明控制系統(tǒng)是車站綜介門動(dòng)化系統(tǒng) 的一個(gè)子系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)照明系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，與比 他設(shè)計(jì)方式比較，在同樣控制效果條件卜，可大大 降低系統(tǒng)的建設(shè)成本.參考文獻(xiàn)1北京照明學(xué)會(huì)照明設(shè)計(jì)委員會(huì).照明設(shè)計(jì)手冊(cè).北京: 中國(guó)電力出版II： . 1998(下轉(zhuǎn)第47頁(yè))(上接第30頁(yè))3蒲如蘭.照明系統(tǒng)電能的合理利用與節(jié)約.福州電力與 電子,19

9、99 ( 1)4魯鴻雁.智能化的電氣安裝技術(shù)EIB系統(tǒng)介紹.建筑電 氣,2002 (2)5王曉峰,項(xiàng)盛平等.城市長(zhǎng)距離道路照明優(yōu)化設(shè)計(jì).油 氣田地面工程,2002 (4)Underground Station LightingSystem Excellence DeviseLian(Ckiangdong Univeisity cf Technology)Abstract This paper discusses the proMem of the unde ip round station lighting syse m for the parse nt. It expounds the proposal cf the lighting powvr t cho