地铁低压动力照明系统的测试方法及系统优化措施

黄 晶

中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京 102600

0 引言

随着我国城市化建设的不断加快，很多乡村地区的人涌入城市，导致大中型城市的人口在短短几年内成倍增加，加快了城市的发展，同时也加重了城市的交通压力。为了解决这一问题，需要优化和加快地铁的建设及运营，加强地铁低压动力照明系统的建设。建设低压动力照明系统需要结合图纸上材料设备的具体参数，根据工作规范完成相关任务；要及时发现问题并制订相应的方案措施，以保证地铁低压照明系统能够达到最佳运行状态。

目前，我国地铁建设的相关单位基本都是根据现存的设备，依靠设备的建设情况及使用标准，分析、调整所有的相关器件，进而优化地铁低压动力照明系统。调整可以为后续的分析和照明系统优化做前期准备，科学有效的调整方案会展示照明设备的各项信息。这些信息可以帮助工作人员发现系统问题，并及时针对这些问题制订预防措施和应对方案，减少不利影响，从而保证系统建设工作的有序进行。

1 工程概况

文章以某市地铁站为研究对象。该地铁站的建设规模为地下三层的明挖岛式地铁站，车站共设置了3个出入口、2组风亭及1个安全出口。设备的用电设备层设置了A、B两端，小轴端为A端，大轴端为B端，而且每一个设备都设置了一个通风空调。减压变电所设在了设备层的B端，这一变电所需要负责该地铁站和相邻半程区间内的所有动力；控制室主要负责向两端的通风空调提供电力；在站厅层、站台层及设备层两端设置了照明系统，照明配电箱也集中设置在这一区域内，以方便电力的高效传输[1]。

整个地铁站共设置了8个防火分区。站厅层2～5轴内的设备用房设置成了第一防火区；车站公共区域设备用房是第二防火区；站厅层的14～16轴是第三防火区；设备层的3～9轴设备用房和站台层的2～3轴的设备用房是第四防火区；设备层的9～15轴设备用房是第五防火区；站台层的15～17轴设备用房是第六防火区；站厅层的1～3轴风道和设备层的1～3轴是第七防火区；设备层的14～17轴风道区域是第八防火区[2]。

2 地铁低压动力照明系统的测试方法

2.1 系统通电测试

2.1.1 系统通电测试的条件

系统需要达到一定的标准才能够进行通电测试，具体的标准如下：

（1）系统内部所有元件都安装到位，同时，在进行单体测试的过程中，每一项测试的结果都满足相应的标准；

（2）各阶段的接线回路都没有任何问题，如漏接线或者重复接线的问题[3]；

（3）影响测试结果的杂物均被清除干净，临时接线也被处理干净；

（4）每一项保护回路测试安全的系统都能够正常工作；

（5）预防安全隐患的设备准备齐全[4]。

这些都是通电测试需要满足的主要条件，缺一不可。

2.1.2 关键测试内容

（1）箱、柜二次回路模拟动作测试。断开负载端，以相关设计图的设计原理为后续操作的依据，根据设计图的设计步骤进行模拟测试。模拟测试时需要分析继电器的工作状态，以进一步判断其是否存在危险[5]。

（2）箱、柜主回路受电测试。第一，受电前绝缘测试。通常情况下，箱柜中的进线端需要和电缆连接，因此，绝缘测试时需要拆除准备测试的部分，并准备好兆欧表，这部分的准备工作主要是为了检验设备的绝缘情况。在受电前绝缘测试中，测试所得的数值要和绝缘的标准数值一致[6]。在测试主回路时，需要将负载端断开，通过测试能够得到开关的电压及相位的实际位置。与此同时，利用万用表可以测试得到进线端的实际电压值，待电压值达到规定值后，就可以开展相位部分的电压测试工作。

第二，照明回路受电试运行。通过照明回路受电试运行，可以分析照明回路是否处于正常工作状态。具体操作如下：为照明系统配电箱冲能，打开所有照明系统的开关，这时能够检测照明系统能否正常工作；除了测试各灯具的照明情况，也需要再次检查回路接线是否正常。

第三，切换测试。切换测试需要按流程进行，具体的流程如下。①断开互投设备和馈送设备上的开关。前期准备工作完成后，将控制部分切换到互投设备的开关控制上，将其调整到手动控制位置。断开常用电源的目的是为了启动备用电源，并检查指示灯能否正常显示。②在对设备进行供电操作之后，如果电源的指示灯没有任何反应，需要按下手动合闸按钮，同时使用万用表测量互投设备的电压。测试得到的电压值需要位于电压的标准数值区间，也要让设备处于可以正常工作的状态。③按下分闸按钮，再次使用万用表测量电压，所测得的电压值应为0。如果不是，说明存在异常。如果没有异常情况出现，指示灯能正常显示。这时可以按下备用的手动合闸按钮，然后利用万用表测量此时的设备电压，以确定互投装置的电压处在正常状态。④启动备用电源。为了保证备用电源能够为系统提供电能，需要根据正常的操作顺序按下常用电源的合闸按钮和备用电源的合闸按钮。如果备用电源的合闸按钮正常关上，表示存在异常；如果备用电源的合闸按钮无法正常合上，说明处于正常状态。⑤对互投装置进行开关互换的操作，将其调整到自动位上。这时一定要保证常用电源处于断开状态。正常状态下，备用电源可以进行自投；如果不能自投，则说明存在异常。

（3）应急照明电源的切换测试。①断开EPS屏内的总开关及反馈开关，然后接通电源，如果一切工作没有任何问题，则设备能够正常工作，并且指示灯亮起。②用万用表测量馈出开关上口处的电压值，以确定此时有电压通过，并保证电压值的正常。此时，设备内的蓄电池要处在充电的状态。③断开电源开关和总开关，使用逆变器转变工作状态，将原本的直流电改成交流电。在这种供电状态下，需要测试馈出开关上的电压值，以保证电压值处在正常水平。④接通交流电源，断开设备内总开关。这时蓄电池应该能自动断开电源，同时保证交流电源处在能够供电的状态。⑤断开测试使用的电源，替换为备用电源。在进行相关操作时，要保证转换时间在规定的标准时间内。

（4）环控遥控的照明回路测试。①断开配电箱内的反馈开关，让其为照明系统的配电箱供电。在此期间还要闭合两端的开关，让配电箱能够始终保持带电的状态。②用短线连接箱内的环控接点配线端，并模拟环控节点闭合。在操作时，要保证控制器能够正常进行闭合操作。如果没有达到对应的要求，则代表上述工作出现了问题，需要重新排查。

（5）防灾报警切除开关测试。①合并开关，模拟直流电24 V的电源。②把短板体验的电能放到开关的脱扣器上，保证脱扣器处于正常脱扣的状态。注意开关要分闸，否则达不到相应的标准。

2.2 智能照明系统的测试

智能照明系统的测试是为了确保自动功能和手动功能之间可以随时转换，操作指示灯可以正常工作。智能照明系统的测试需要在多场景模式下进行测试，并且要求相应的操作能够引起指示灯的反应，并通过指示灯的指令执行特定的场景。除此之外，无论在什么样的情境下，智能照明系统都必须有网络启动和关闭的功能，多回路也应该按照相应的规定程序完成延时启动的操作。

3 地铁低压动力照明系统的优化措施

3.1 空调设备和采暖设备采用共同配电回路

通常情况下，夏季的空调设备和冬季的采暖设备都应该保持在三级负荷状态。夏季空调设备和冬季采暖设备的使用时间不同[7]，在设计配电回路时，要综合空调设备和采暖设备的配电回路，这样做的优势如下：

（1）不用投入过多的配电箱和低压电力电缆；

（2）可以优化变电所0.4 kV开关柜的回路设计；

（3）有利于调整低压电缆的运行状态，让其保持正常工作，就算是处在潮湿的环境下，低压电缆也能够保证正常的工作状态。

在地铁车站，夏天一般会使用空调，而冬季通常会使用电热风幕[8]。在开展负荷计算和电缆选型工作时，需要考虑安全问题，根据夏季和冬季需要的最大容量值选择相匹配的设备规格。例如，在车站的A端，冬季采暖设备的容量是100 kW，夏季空调设备的容量是140 kW，此时应该以冬季采暖设备的数据为依据进行负荷计算，需要考虑的主要因素是电热风幕的负荷容量。使用这样的配电方案，可以使配电所需的材料最简化，从而进一步降低冬天负荷配电电缆的工作负担，延长带电时间，使其可以在恶劣的环境中保持稳定的工作状态。此外，在设计设备插座布局时，可以采用特定的技术使插座可以一同使用配电系统。

3.2 根据实际情况设置双电源切换箱

如今，大部分地铁车站的站台会在站台两端都布设双电源切换箱。但实际上，在部分区域，在站台的一端布设双电源切换箱就可以满足区域的照明需求。因此，需要根据实际情况布设双电源切换箱，以简化相关操作流程，减少变电所馈出开关等装置的数量。

3.3 车站照明的优化设计

车站等公共区域的照明系统会将照明系统所需的配电箱设置在站台的两侧，之后根据电压进行供电，这种配电系统设置方式在实际应用过程中会出现以下问题。各个区域的照明装置需要设置特定的接触器，接触器的两侧还会设置断路器，这导致电器设备的数量逐渐增多，使出现故障的可能性也越来越高。如果其中一侧出现了短路，就会产生比较大的短路电流势，影响接触器等电器设备的正常工作，电源的开关还会出现跳闸的问题，造成非常严重的经济损失。为了减少电力资源投入，需要在客流量较少的时候暂时关掉公共区域的照明灯具，但是这容易使公共区域停电。

为了解决上述问题，可以取消接触器进线侧断路器，以增大接触器的额定电流，这样可以使故障点的数量减少，也可以灵活调整工作状态。一般情况下，末端开关和进线开关之间存在非常明显的级差，如果A端开关发生了短路，可以通过能量选择的方式，改变下级开关和进线开关的工作状态。

4 结束语

综上所述，低压动力照明系统是地铁工程中不可缺少的配套设备，其对于地铁的正常运行及市民的日常出行都有着非常重要的影响。在地铁低压照明系统的建设过程中，很容易受到外部情况的影响而出现异常，相关建设队伍在工程的建设阶段就需要针对相关问题制订、实施有效的测试，以从源头上发现并解决问题，从而切实提高低压动力照明系统的应用水平，为地铁的建设工作和市民的使用提供保障。在建设地铁低压动力照明系统时，要在确保基础配电设备正常运行的基础上，优化系统配置及控制方式。采用科学有效的建设措施，不仅能够让系统保持正常的运行状态，也能够让日后的维护工作变得便捷。同时，有利于节约建设成本，减少不必要的材料损失，保证建设工作的高效性，进而加快施工进度。