地铁动力照明系统培训修订稿

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北京地铁机电设备维修

（三）

低压配电及照明系统

北京地铁集团公司

二零一三年六月

目录

绪论

地铁低压配电与照明系统主要由低压配电柜、配电箱、控制箱、低压配电线路、动力负荷、照明负荷等组成。

低压配电箱（柜）主要指车站和区间的动力配电箱（柜）、照明配电箱（柜），其作用是为低压电控设备、末端负荷提供低压供配电。

控制箱（柜）主要指为车站照明、风机、水泵、通风空调、人防设备、自动扶梯等设备配套使用的控制箱，其作用是控制各类设备工作状态。

低压配电线路是指从400V低压开关柜向下至动力照明设备的低压缆线。

动力负荷主要指各类风机、水泵、空调、人防门、电扶梯等设备。

照明负荷主要包括公共区照明、附属房间照明等。

第一章低压配电系统

第一节低压配电负荷分级

地铁低压动力照明负荷按用途和重要性分为三级。

一级负荷：应急照明、变电所操作电源、火灾自动报警系统、消防系统设备、消防电梯、地下站厅站台照明、地下区间照明、排烟系统用风机及电动阀门、通信系统设备、信号系统设备、电力监控系统设备、环境与设备监控系统设备、自动售检票系统设备、兼作疏散用的自动扶梯、屏蔽门、防护门、防淹门、排雨泵、车站排水泵。其中应急照明、变电所操作电源、火灾自动报警系统设备、通信系统设备、信号系统设备为特别重要负荷。

二级负荷：地上站厅站台照明、附属房间照明、普通风机、排污泵、电梯、自动扶梯。

三级负荷：空调制冷及水系统设备、锅炉设备、广告照明、清洁设备、电热设备。

不同等级负荷供电要求：

一级负荷必须由来自变电所不同低压母线的二路以上独立电源供电，平时互为备用，末端切换，以实现不间断供电，切换时间应满足设备停电允许的时间要求。特别是一级负荷中部分重要负荷，除双路供电以外，还应有应急电源。

二级负荷由一路来自变电所的一段低压母线的电源供电，当变电所只有一路电源时，由低压母联断路器切换保证供电，同时切除全部三级负荷。

三级负荷仅由一路电源供电，当供电系统一路电源失电时，应切除该负荷。

第二节低压配电保护

一、低压配电保护的主要目的

为了保证低压配电线路、电气元件、末端设备稳定可靠的运行，在低压配电回路中设有低压配电保护元件，用以切断供电电源或发出报警。如断路器、熔断器、热继电器等。

1.电路在正常工作和用电设备正常启动条件下保护电器不动作。

2.配电线路故障时，保护电器能适时、可靠地断开故障回路。

二、低压配电的主要保护功能

配电线路应装设短路保护、过负载保护和接地故障保护，作用于切断供电电源或发出报警信号。

1.短路保护

配电线路的短路保护，应在短路电流对导体和连接件产生的热作用和机械作用造成危害之前切断短路电流。

2.过负载保护

配电线路的过负载保护，应在过负载电流引起的导体温升对导体的绝缘、接头、端子或导体周围的物质造成损害前切断负载电流。

3.接地故障保护

接地故障保护的设置应能防止人身间接电击以及电气火灾、线路损坏等事故。

习题一

1、低压配电负荷的等级分为几级其供电要求是什么

2、低压配电保护有哪几种其功能是什么

第二章照明系统

第一节照明系统的组成

地铁照明系统由照明配电柜、照明配电箱、照明配电线路、照明开关、插座、照明灯具、光源等组成。

地铁照明按安装地点可分为车站公共区照明、附属房间照明以及区间隧道照明；按光源种类可分为热辐射类、气体放电类和固体照明类；按使用性质的不同分为普通照明（工作照明、节电照明）、应急照明（备用照明、疏散照明、安全照明）、商业广告照明等。

第二节照明系统配电方式

地铁公共区工作照明配电一般采用双电源配电方式；车站应急照明采用市电和后备蓄电池配电方式，正常时由市电电网供电，当市电停电时，由应急电源柜（EPS）设备自身带的蓄电池供电，蓄电池持续供电时间应不低于60分钟。

第三节地铁照明系统运行方式

车站公共区照明主要由工作照明、节电照明、应急照明组成。工作照明、节电照明为运营工作服务的照明，各约占整个照明的45%。地铁地下车站在运营高峰后可以停掉节电照明或工作照明；运营结束后，工作照明、节电照明均关闭，只保留应急照明，应急照明占整个照明的约10%。地铁地上车站在白天关闭一切照明，通过自然光采光；在天黑后点亮车站照明。。

地铁区间照明由应急照明和普通照明组成，应急照明灯具和工作照明灯具交差布置。地铁正常运营时，区间只开应急照明，供运营时车辆行驶时使用；运营结束后，应急照明与工作照明均开启，供地铁人员检查区间隧道设备设施时使用。

第四节照明灯具与光源

地铁照明是地铁正常运营的保证，根据照明安装地点和环境要求的不同，地铁照明常用灯具有：开敞式照明灯具、封闭式灯具、密闭式灯具和防爆式灯具等。地铁常用光源有：白炽灯、荧光灯、卤钨灯等。

一、常用光源介绍

1.白炽灯

白炽灯为热辐射光源，有普通照明灯泡和低压灯泡。普通灯泡额定电压一般为交流

220V，用于一般照明，灯泡功率由10～1000W，灯头型式有卡口和螺口；低压白炽灯额定电压为交流12V～36V，用于局部照明和携带照明，灯泡功率一般不超过l00W，灯头型式有卡口和螺口。

2.卤钨灯

卤钨灯为热辐射光源，由于充入的卤族元素不同而又有碘钨灯、溴钨灯之分，它们工作原理基本相同。碘钨灯不允许采用任何人工冷却措施（如用电风扇吹、水淋等），以保证正常的碘钨循环。碘钨灯工作时管壁温度很高，因此，应与易燃物保持一定距离。碘钨灯管在

安装前应用酒精去除灯管外壁的油污，否则会在高温下形成污点，影响亮度。灯座与灯脚一般用裸导线连接，在裸导线上加穿耐高温小瓷管。连接处要求接触良好。碘钨灯耐震性能差，不能用在震动较大地方，更不能作为移动光源来使用。

3.荧光灯

荧光灯因汞蒸气放电时具有大量紫外线和可见光辐射而被用作人工光源。荧光灯具有结构简单、制造容易、光色好、发光效率高、寿命长等优点，在电气照明中广泛采用。

4．LED光源

LED光源就是为发光体的。发光二极管灯泡无论在结构上还是在发光原理上，都与传统的白炽灯有着本质的不同。发光二极管是由数层很薄的搀杂材料制成，一层带过量的电子，另一层因缺乏电子而形成带正电的“空穴”，当有电流通过时，和相互结合并释放出能量，从而辐射出光芒。

LED光源具有安全可靠性强、有利于环保、使用寿命长、耗电量少、发光效率高等特点。

二、灯具的安装

1.荧光灯的安装

荧光灯的安装方法，主要是按接线路图连接电路。

1）安装要求

（1）采用开敞式灯座时，必须用将灯角两端固定牢固，以防灯座松动时灯管坠下。

（2）灯架不可直接贴装在可燃性建筑材料上。

（3）电源引线必须从接线盒中引出：一般要求一灯接一个接线盒。

2）安装方法

（1）荧光灯管一般为长形细管，光通量在中间部分最高。安装时，应将灯管中部置于被照面的正上方，并使灯管与被照面横向保持平行，力求得到较高的照度。

（2）吊式灯架，拉链的吊钩应拧在平顶的木结构或预制的吊环上。

2.碘钨灯的安装方法

安装碘钨灯工作时有个特点，就是灯丝中的钨，在高温条件下会成为钨蒸汽而游离；待停止工作后，随灯管的冷却钨分子又会回归到灯丝上。由于存在这样循环，灯丝点燃日久不会明显变细且延长使用寿命。但钨分子能否均匀分布地回归到整根灯丝上，那要看安装的水平情况而定。如果把灯管与地面垂直安装，钨分子因自重而大量回归到下端，则灯丝的下端日益变粗，而上端渐细。影响使用寿命。因此，安装碘钨灯时，必须把灯管装得与地面平行。

此外，碘钨灯工作时，灯管的温度很高。因此，灯管必须安装在专用的有隔热装置的金属灯架上，切不可安装在非专用的，更不可安装在由易燃材料制成的灯架上，以免发生火灾。同时，灯架也不可贴装在建筑面上，以免因散热不畅而影响灯管寿命。碘钨灯装于户外时，灯架应有防雨措施。

第五节照明系统巡视的内容与方法

一、照明系统巡视内容

照明系统的巡视内容主要包括：照明配电箱、照明灯具以及配电线路等。

二、照明系统巡视方法

巡视过程中可按一闻（嗅）、二听、三看、四问、五摸、六测、七记录、八交接的作业方法。

1.一闻

气味是无孔不入的，并且可以在看不见、摸不着的情况下通过空气传播，由人们的嗅觉器官而感知。所以巡视过程中通过嗅觉可以发现设备隐蔽的异常。

1）轻微的塑料味：是导体的塑料绝缘在导体接近额定电流时，由于温度、材料性质等的原因而散发的（常温下也有），属于正常现象。

鉴别要素：通过测量电流而查出其回路。

2）较重的塑料味：是导体的塑料绝缘在导体达到、或略超额定电流时，由于温度、材料性质等的原因而散发的。

鉴别要素：通过测量电流而查出其回路。

解决方法：分流或减小其回路负荷。

后果：影响绝缘材料和设备的使用寿命

3）焦糊味：是导体的塑料绝缘在导体超额定电流、局部导线接触不良时，由于温度过高超出绝缘材料的极限工作温度原因而散发的。

鉴别要素：通过观察绝缘部位的颜色而查出其回路。

后果：极易发生火灾。

解决方法：检查其回路负荷、导线连接是否出现故障。

2.二听

听声音是鉴别电磁元件、机器设备工作正常与否的很好方法。

1）声音较以往稍大：电磁元件磁阻增加、紧固件松动振动增加等。

鉴别要素：电磁元件磁阻增加主要由电磁元件磁隙增加引起；紧固件松动振动增加主要由紧固螺丝、绝缘浇筑开裂、短路环开裂等原因引起。

解决方法：检查电磁元件磁隙间是否有异物、卡阻；紧固件松动的螺丝；重新进行绝缘浇筑；短路环开裂者更换新件。

后果：电磁回路工作电流增加、使用寿命降低；有火灾危险。

2）交流嗡声音很大：磁阻增加。

鉴别要素：电磁回路严重卡阻，铁芯吸和严重不到位。

解决方法：排出卡阻。

后果：电磁回路工作电流剧增；极易火灾。

3）交流嗡声音很大：交流接触器铁芯短路环断裂。

解决方法：更换铁芯或重新将断裂的短路环焊好。

操作方法：根据不同的交流接触器，更换铁芯时要选用相同型号、相同厂家的产品成对进行更换。条件不满足时，可将铁芯短路环断裂的交流接触器解体，将铁芯取出在短路环处用细锉或240目以上的细砂纸将其表面漆层打磨干净，用100瓦以上的电烙铁加松香助焊剂进行锡焊（不可使用焊油等酸性助焊剂！否则，日后铁芯将日益腐蚀生锈并影响铁芯的使用寿命）。焊锡应渗入断口内，并且其焊料要饱满、平滑。最后清除表面焊锡残渣，用工业酒精将松香助焊剂擦拭干净再将交流接触器进行组装。

4）既有丝丝声，又有臭氧味：放电。

鉴别要素：低压虚接，高压爬电。

解决方法：低压排除虚接点，将接线点接实、间距过小调整间距。高压停电后清除绝缘上的油污、灰尘，恢复绝缘。

3.三看

看盘面指示是否正常；看电流表、电压表显示是否正常；看导线有无变色；看继电器、接触器工作是否正常；看电缆端头是否变色；看箱体、灯具外观有无缺陷等。

1）盘面指示灯不正常，检查指示灯是否损坏。如果是，进行修换；如果不是，检查电气回路是否正常，并进行故障排除。

2）电流表、电压表显示不正常，检查电流表、电压表是否坏。如果是，进行修换；如果不是，检查电气回路是否正常，并进行故障排除。

3）导线有变色，检查回路接线是否松动、虚接，进行紧固；并更换导线。

专家提示：电缆端头单线变色，另外两线正常。三相四线基本对称电路，三相电流基本一样。如出现单线端头变色，必是其端头虚接引起。导线绝缘已变脆、老化，说明导线已长时间过热；导线接线端变蓝、发黑严重氧化，表示导线严重过热。导线接线端变蓝、发黑氧化将使导线接触电阻进一步加大、导线过热进一步加大，其短时间就可将接线端子烧毁，造成缺相事故。

4）继电器、接触器工作不正常，检查继电器、接触器是否损坏；如果是，进行修换；如果不是，检查电气回路是否正常，并进行故障排除；

4.四问

问上一班巡视值班员与当班值班员一些巡视、巡检情况，使自己在巡视、巡检过程中更有重点。

5.五摸

对怀疑接触不良的接线、螺丝、接点，在保证安全的原则下用工具加以紧固，称为摸。

6.六测

利用仪器、仪表和测量工具进行测量。测电源回路的电压、电流是否正常；测负载回路的电压、电流是否正常；测电器元件的温度、温升是否正常；测电缆、电线和接线端子的温度、温升是否正常；测、验电气回路工作是否正常。

7.七记录

及时记录工作日志。发现问题、解决问题和处理结果要齐全；时间、地点准确无误；巡视人要签字。

8.八交接

离岗、下班时对接班人员和当值人员的交代。对巡视工作日志内容要交接、交待清楚；对巡视工作日志内容交接、交待不清楚时，要回复现场进行交接、交待。

第六节照明系统检修的内容与重点注意事项

一、照明系统的检修内容

1.照明灯具外观良好、清洁无灰尘。

2.照明灯具安装应牢固，绝缘良好。

3.照明灯具不得任意加灯、改线。

4.插座的接线、安装应牢固；外观无烧痕。

5.开关、面板的接线、安装应牢固；外观端正、美观。

6.在用的插座负载，不得超过插座的额定容量。

7.开关、插座和照明灯具靠近可燃物时，应采取隔热、散热等防火保护措施。

8.卤钨灯和额定功率≧100W的白炽灯泡的吸顶灯、槽灯、嵌入式灯，其引入线应采用瓷管、矿棉等不燃材料作隔热保护。

9.超过60W的白炽灯、卤钨灯、高压钠灯、金属卤灯光源、荧光高压汞灯（含电感镇流器）的不得直接安装在可燃装修材料或可燃构件上。

10.可燃材料仓库内应使用低温照明灯具，并应对灯具的发热部分采取隔热等防火措施；严禁设置、使用卤钨灯等高温照明灯具。且，配电箱、开关应设置在库外。

二、照明系统的检修的重点注意事项

照明系统检修主要包括：电源柜的检修、配电箱的检修、照明灯具的检修和照明光源的更换等，可分为停电作业和带电作业两种。

1.停电作业

1）停电作业是电力行业为确保施工人员人身安全、设备和运营安全而采取的一种作业形式，是电力行业中的中修、大修和抢修范畴。

2）照明系统中的停电作业主要应用在其设备或主要电气元器件的更换、更新方面。

3）基本步骤和操作方法：

（1）将所要作业的时间、内容、涉及的停电范围以书面的形式上报到队（经理部）主管部门。

（2）接到许可令（任务书）后，组织施工人员，备齐所需材料、备品，由相关技术人员（师傅）进行查活交底工作。

（3）按规定时间联系停电工作（认真填写联系票），并提早通知受影响的用户。

（4）在施工前进行验电工作；对作业面外可能触及的带电体、导电体要进行必要的屏护工作。

（5）在施工前、确认（验电）停电后进行必要的挂牌工作。

（6）在施工前、确认（验电）停电后进行必要的接地工作。

（7）在施工时、由持有合格电工操作证的两人、两人以上进行操作，并设专人监护。

（8）施工完毕后，应清理现场、清点工具备品。

（9）在整个施工过程中，严格遵守国家保障电气操作安全的《技术措施》和《组织措施》之规定。

2.带电作业

带电作业是电力行业中，其施工作业不危及和影响施工人员人身安全、设备和运营安全而采取的一种作业形式，在电力行业中的是小修范畴。地铁机电维修中的带电作业主要有照明灯的更换、小截面导线接头的紧固等。

专家提示：

1.验电应以合格的验电器验电为准，并由监护人确认。

2.停电作业中，在供电电源不可控的设备上作业，应作必要的接地工作。

3.施工完毕，接地拆除工作确认完成后，方可进行送电工作。

4.施工完毕，清理现场时，应注意电器元件内部是否掉入异物，如有应急时排除。

5.电源箱、控制箱，二次回路调式合格后，再进行一次回路的调试工作。

第七节照明电路故障案例分析

案例一：灯具回路有断点

现象：正常运行的荧光灯，在停电、送电（瞬停）后，出现部分不亮的灯。

原因：不亮的灯具回路有断点。在荧光灯更换过程中，由于电路的特性，灯管点亮后，出现有接触不良或断点但还亮；此时，维修人员认为灯管点亮已正常。

解决方法：荧光灯更换后，对本支路再进行一次停、送电工作。

专家提示：只有经过停、送电考验的荧光灯，方可认为更换成功。

后果：供电电源倒闸或正常停送电后，造成部分或大部分照明灯不亮。

危害：影响地铁的优质运营，严重时会造成社会上不同等级的负面影响。

案例二：启辉器电容坏

现象：荧光灯管两头红，不能启辉：

原因：荧光灯启辉过程中，灯丝回路断不下电；多为启辉内置电容漏电。

解决方法：更换启辉器。

专家提示：应急时将启辉器内电容拆除。

案例三：开关断零

现象：荧光灯断电后有辉光。