浅论新标准下应急照明系统在地铁站的应用和选型

李艳秋

【摘要】本文通过对比GB51309-2018《消防应息照明及疏散指示系统技术标准》和以往应急照明系统标准的差异,提出了地铁站应急照明系统架构改进成集中电源控制系统方案:并依据新标准,通过计算和各防火分区实际所接灯具情况。确定了集中电源系统配电回路容量选择范围:每套电源连接的应急照明负荷容量选择范围等相应配电回路约束条件:结合地铁站建筑平面规划和新标准对集中电源控制系统配电回路要求,合理规划了防火区给出集中电源系统配电回路配置方案,力争实现系统配置合理。事故灾害来临时有效疏散的目标。

【关键词】紧急疏散:应急服明:集中电源

0.引言

将GB51309-2018(以下简称“新标准”)和以往任何相应规范对比,可以发现就消防应急照明系统的设计而言,新标准更全面、深人和细致叫。此技术标准与原地铁站应急照明系统建设标准相比较在一些技术指标上有较大的细化和改变,不能简单地在传统地铁站应急照明系统基础上设计森加。需综合考忠变化因素,使系统配置更加合理、事故发生时疏散更为顺畅快捷,提高整个系统的运行可靠性。

针对新标准在系统制式上强调的应急照明要采取集中控制型系统，本文就系统架构、电源系统容量计算和回路设置三个方面进行应急疏散照明系统的改进尝试。

1.系统架构改进

1.1传统地铁站应急照明系统方案

传统地铁站应急照明系统一般设置2套或4套,给相应端区域的应急照明提供电源。由于地铁站应急照明系统设计比较成熟，几乎所有的地铁站接线方案均采用了经典的双电源切换加蓄电池逆变交流220/380V的配电方式.以南方某地铁站为例,此地铁站是一个标准岛式二层车站,此站设置A11和A21两套应急照明供电系统为区间、公共区、设备区提供应急照明、疏散指示和导向照明用电。除此之外还预留出备用线。

系统运行方式为应急电源由变压器输人电压为交流220/380V,采用双回路供电，正常供电时应急电源柜中蓄电池通过整流充电,输入主电源供电，主电源发生异常无法工作时,交流双电源切换装置自动切换到输人备用电源,此时蓄电池仍处于充电状态。当主备用电源都无法供电时,静态转换开关动作,电路由蓄电池通过整流器供电。柜内预留十组无源触电作为备用。图1为传统应急照明系统部分截图。

1.2新旧标准系统制式和配电形式对比

通过对新标准的研读,总结了新旧标准在系统制式和配电形式上的差异如表1。

表1应急电源部分新旧标准系统制式对比表

1.3系统架构改进思路

根据新标准要求,集中电源集中控制系统要对每一个参与应急照明和疏散的模块均要进行24小时不间断的工作状态监控,并在接收到火灾等自然灾害信号时自动制定紧急应急照明和疏散预案,启动应急照明控制器,综合分配相应灾害区城的备用照明和疏散标志灯具用电。即将传统应急照明系统智能化。

1.4系统设计

应急照明集中电源控制系统由控制器、集中电源、配电箱、消防应急标志灯具组成。应急照明控制器设置在消防控制室内或有人值守场所。其工作原理图如图2所示。

当消防控制中心接到火灾报警控制器发出的火灾信号或消防联动控制器发出的停电信号时,应急照明控制器启动,从而启动集中控制型消防应急照明和疏散指示系统。系统特点是所有消防应急灯具均内置有带地址的监视和控制模块,其工作状态由应急照明控制器控制。在正常工作状态时,消防供电回路向应急照明集中电源供电。应急照明集中电源通过各防火分区或楼层设置的应急照明分配电装置,向消防应急灯具供电。

2.系统的容量计算

消防指挥中心通过应急照明控制器对应急照明集中电源、分配电装置和消防应急灯具的工作状态进行实时监控,实现系统的集中监测和管理2应急照明集中电源系统容量计算2.1新旧标准对系统客量的要求对比表2给出了新旧标准对系统容量的相关要求。按此要求可确定每套集中电源系统大容量,从而确定每套集中电源应急照明负荷的容量、负荷数量和系统集中电源的总套数。

2.1集中电源系统容量计算

根据表2中设计规范可得关系式如图所示：

可知应急照明负荷Sn选择范围为0.7

2.2集中电源系统容量分配

集中电源系统容量分配方法是:

(1)应急照明和疏散灯具按防火分区设置配电回路;

(2)选择灯具类型。本设计全部选用高效节能、绿色环保、使用寿命长、可频繁启停、高效显色无频闪、启动无延迟、无振动,无噪声且智能化程度高的LED光源灯具。

(3)按照不同防火区备用照明和疏散照明照度和光通量计算公式分别计算灯具套数;按照新标准中3.3.3-3.3.6规定[4计算本防火区集中电源和配电回路套数，具体计算不再赘述(实例地铁站应急照明及疏散照明系统全部采用LED应急照明灯具,已经过计算)。

3.配电回路设计

3.1地铁站应急照明功能区域的划分

典型地铁站功能区域按站厅、站台两端为设备房区域,中部为公共区区域来划分,在站厅A端增设消防控制中心,放置自动监控大屏幕，自动监测系统另设USP工作电源。图3为站厅层和站台层平面示意图。

3.2系统配电回路设计按照新标准,系统配电回路按以下原则设计。

(1)疏散灯具的配电回路设置以防火分区、隧道区间、站厅和站台等为基本单元;

(2)同一配电回路只有同一防火分区、站厅、站台和隧道区间能共用:

(3)前室所在楼层的配电回路负责给合用前室内设置的灯具和防烟楼梯间前室供电;

(4)避难走道的配电回路单独设置;

(5)发生火灾时仍需工作的区域单独配电。如配电室、自备发电机房、消防水泵房、消防控制室和相关疏散通道。

按以上原则“可分区为站厅公共区及出入口通道、站厅公共区、设备区、隧道区间等设置配电回路:隧道区间因环境恶劣,离集中电源远,线路长用非集中控制型系统,疏散照明灯及标志灯自带蓄电池型,馈出线缆选用电压等级不低于300/500V的低烟无卤型耐火电线。

根据原车站计算灯具数量和新标准配电要求得到配电回路为:公共区及出人口通道配置2套集中电源;站台公共区配置集中电源2套;设备区配置5套:隧道区间配置应急照明切换开关14个。

4.安科瑞消防应急照明和疏散指示系统选型方案

4.1系统概述

消防应急照明和疏散指示系统主要由应急照明控制器、消防应急照明集中电源或应急照明配电箱、消防应急灯具等几部分组成。该套系统为安科瑞公司完全自主研发，符合国家现行的行业规范，可以满足与AcrelEMS企业微电网管理云平台或火灾自动报警系统等进行数据交换和共享。

该系统配合火灾报警控制器使用时，在平时对系统内的设备进行实时的监视和控制，便于日常的管理和维护，保障系统的稳定运行。基于此保证在火灾发生时，能够准确改变消防应急标志灯具的指示方向，点亮消防应急照明灯，帮助建筑内的人群选择逃生疏散路线，指引安全的逃生方向，保障群众的人身安全，为各类用户担心的安全问题解决了后顾之忧。

4.2应用场所

适用于住宅、酒店、办公楼、商城综合体、医院、隧道管廊、轨道交通、地库、仓库、工厂等各行业的消防应急照明和疏散指示系统。

4.3系统结构

4.4系统功能

4.4.1系统运行主界面

包含工具栏、平面展示、图层列表、状态栏，可以直观的查看监控设备的运行状态，并根据状态栏的现实内容直接切换至故障具体位置。

4.4.2灯具配置界面

可以查看所有灯具状态与数量。

4.4.3信息界面

可查看历史操作、故障、事件信息、可按日期进行查询。

4.4.4权限管理界面

主要由应急启动、应急停止与手动火警组成，应急启动与停止用来测试设备应急功能是否正常，手动火警测试再具体着火点下系统的启动情况。

4.5系统硬件配置

4.5.1应急照明控制器选型

4.5.2应急照明集中电源

4.5.3防爆应急照明集中电源

4.5.4A型集中电源集中控制灯具选型

5.结束语

应急照明集中电源系统的优势在于其智能化程度高,当火灾发生时,消防火灾报警器联动准确定位火灾点并启动应急照明系统,同时计算机自动生成疏散方案,控制消防应急标志灯点亮“安全疏散”线路,避免了传统的“就近疏散”的不安全因素;消防应急灯具供电为直流24V电压,在人体安全电压范围内,保证了人身安全;事故风险低,维护成本低:可视化24小时实时巡检系统各设备及灯具状态、故障信息。方便对故障灯具或线路进行检修,系统维护方便快捷。

本文对比新旧标准差异,提出了集中电源集中控制系统方案，方案对铁站应急照明系统架构作了较大的改进,将应急照明和疏散照明系统智能化提高了极端灾难时人身安全性:针对新标准配电回路容量要求,通过计算和各防火分区实际所接灯具情况,提出每套电源容量选择范围为1.8kW>S电zlkw、每套电源链接的应急照明负荷Sun选择范围为0.7kW

参考文献

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审核编辑 黄宇