地铁低压配电中的节能措施应用

尚鹏

合肥城市轨道交通集团有限公司运营分公司 安徽省合肥市 230001

摘要：低压配电主要是向车站及区间设备提供电力，要求电力安全、经济、可靠，满足地铁内各大系统设备的用电及运营需求。阐述地铁用电负荷特性及运营特点，按照地铁的实际情况采用可靠的技术措施，综合考虑经济合理、环境友好的因素，采取有效的节能措施，提高供电的可靠性，实现更好的节能效果。

关键词：地铁；低压；配电；节能

1导言

由于客运量的显著提升，地铁服务系统内部的照明设备、自动扶梯等设备能耗增量不断上升，服务检修工作量也大大增加，从而使得地铁系统对能量的需求急速增长。因此，节能降耗在地铁工程中变得尤为重要。

2节能理念下地铁智能低压配电系统

智能低压配电系统的特点。低压配电系统的功能是将电能从低压转换成高压。在电能的输送方式中，使用低压的方式输送。低压配电系统相关联的设备包罗万象，并且类型也各种各样。多样化的用电需求需要智能低压配电系统进行智能化的处理。用电设备类型众多，配置也十分复杂。低压配电室需要进行特殊处理才能满足配电需求，例如在钢铁企业，由于钢铁在熔炼的过程中会产生高温的高温，需要注意避免火灾等，所以低压配电系统在设计过程中需要进行防火、防爆等处理。

低压电气系统中智能控制技术。智能的低压型设备就是在原来的设备中采取新型的智能化改革，它的特点是运用了最新的微电子技术，电力电子技术等。这些新兴技术使得配电系统的稳定性更高，在传在配送电力的过程中具有更高的可靠性。

3低压配电设备的运行安全

低压配电设备的运行安全关系到低压电流安全稳定的输送，在低压配电设备的运行过程中，受多种因素的影响会对低压配电设备的运行安全造成影响。具体而言，影响地铁低压配电设备运行安全的因素主要包括以下方面：（1）接地系统。接地系统是低压配电系统运行的必要条件，对低压配电设备的安全运行起到了至关重要的作用。一旦接地系统发生故障，不但会影响低压配电设备的正常运行，更会给设备管理人员的人身安全造成危害。因此，低压配电设备的运行安全必须要首先做好接地系统的保护工作，尤其是在多雨潮湿的季节，更要注重日常对接地系统的检查和维护，在每次低压配电设备运行前测量接地系统的数值，确保数值在规定范围内后再进行低压配电设备的启动。（2）日常巡查与维护。在低压配电设备的长时间运行过程中，发生故障在所难免，设备管理人员对低压配电设备的日常巡查与维护也会直接影响低压配电设备的运行安全。在对低压配电设备进行巡查检视时，需要严密关注低压配电设备的电流数值，要将电流数值的上下浮动控制在 10% 以内，一旦超出这个浮动范围，就需要对低压配电设备采用断电保护措施，以避免对低压配电设备的运行造成损害；而对于没有配备自动断电保护的低压配电设备而言，如果电流数值超出浮动范围，则需要采取人工断电的方式对低压配电设备进行保护。设备管理人员在进行日常的巡查和维护时，需要提前规划设备巡查的路线，尤其是一些较为狭窄和隐蔽的方位应当注意采取相应的保护措施，避免漏电、触电等情况引发安全事故。

4地铁低压配电中的节能措施应用

4.1减少配电线路上电能的损耗

电能在经过电缆传输时，会受到电阻的影响而发热，导致电能的损耗具体设计过程中，必须采取有效措施，最大限度地降低线路上的能耗。电缆上的电流是不能改变的，如果想要将电缆损耗减少，最为可行的方法就是将电阻减小。线路电阻往往和线路长度之间呈现出显著的正比关系，和电缆截面之间则呈反比。电能的损耗与配电线路的长短有着密切的关系，配电线路越长，造成的电能消耗就越多，反之配电线路越短，造成的电能消耗越少。电能的消耗与配电线路的横截面积也有一定的关系，电缆的横截面积越大，对电能的消耗越少，电缆的横截面积越小，对电能的消耗越多，横截面较粗的电缆使用寿命也相对长一些。因此，基于长远目标来考虑，地铁低压配电系统在对电缆进行选择时，应在满足经济效益的前提下，尽量选择横截面积较大的电缆。同时要对电缆敷设路径进行合理的布设，降压变电所应尽量设置在地铁电力负荷的中心，环控电控室应靠近环控机房设置。由于地铁站各个系统的位置跨度较大，在配电线路的设计上，一定要尽量缩短线路的长度，从而有效降低配电线路的电能损耗，满足地铁低压配电系统的节能要求。

4.2应用智能低压配电系统

立足于技术方面对地铁低压控制系统予以改造,能够促进运行成本的降低,并增强能源运用效率,进而实现节能降耗的目标。将智能低压配电系统运用到地铁之中,可增强地铁供电以及低压配电的安全性以及可靠性,进而通过智能化的方式控制地铁动力负荷用电。因为传统低压配电系统难以满足现阶段地铁在发展方面的能耗需求,所以推动智能低压配电系统的发展,能够让地铁在发展方面拥有更加节能与智能的系统方案。就智能低压配电系统而言,需要立足于(GB50157)20035地铁设计规范,在低压控制之中通过以太网网关、智能化数字仪表、PLC控制器以及智能开关等,实现对进线断路器以及母联断路器、三级负荷总开关遥测、遥控基础上,增加对反馈回路的遥测、遥信功能。

4.3环控电控低压部分

环控系统主要是针对车内的环境进行控制。整个环控系统主要是由车内的通风、排水等系统组成。环控系统主要是针对车内的环境进行控制。管控系统中需要对空调主机进行保护。空调设备信息被传送到系统中的监控主机时，会进行命令管理的传递，还能够实现其他功能，例如断相等，并且通过通信端口能够将信息数据及时传递。

4.4照明系统的节能措施

照明耗能在地铁总体能耗方面占据着主要位置,若可通过行之有效的措施降低照明能耗可为地铁节能做出巨大贡献。可通过几方面实现照明节能:在照明光源及附件选择方面实现节能。地铁站可不再使用传统粗管径照明光源而运用细管径光源,诸如T5、T8等,能在不影响照明度的基础上实现节能;就各类直管荧光灯需设置镇流器。当前地铁中主要配备普通电感镇流器,为了实现节能可运用节能型电感镇流器或电子镇流器。电子镇流器功耗可达到普通电感镇流器的50%,通过对电子镇流器的运用,照明灯在打开时通过电流属于逐渐提升的,进而能够在一定程度上保护照明设备,促进照明灯使用寿命的延长。

4.5应用变频技术进行节能改造

为了方便人员的进出，我国各大地铁站都安装了很多自动化的电扶梯设备。这些设备属于运行时间较长、消耗功率较大的设备。因此，电扶梯在节能方面也应做出相应的改造措施。现在变频器已经得到广泛的使用，变频技术可以应用于电扶梯，对电扶梯实行自动调速并分时、分段管理。例如，在客流量少时，自动电扶梯会自动降速，将设备的电能消耗自动降到最低的水平，从而实现对电能使用的有效控制。而在客流量达到高峰时段，可以自动提高输送速度，高频运转，不会影响正常的使用效果。这样就可以大幅减少自动点扶梯的能源消耗，达到节能的目的。在目前的设计中，部分环控设备，如大系统组合式空调柜、回排风机及水系统也应用了变频器，并集成为节能控制系统，进一步降低了电能消耗。

5地铁低压配电的发展趋势

现代工业技术中对低压配电技术的要求更加高。尤其是低压配电系统的稳定性是重中之重。通过微处理器技术可以大大提高低压配电系统运行的效率。微处理技术可以有效地整合计算机系统，将计算机技术和自动技术结合的，配电效率提高。由于元器件发展迅速，目前智能化低压电气管理系统也由此而诞生。开发商需要开发出更加高效的管理系统，才能在智能低压配电系统的竞争中提取占到领先地位。

结束语

综上所述，通过对地铁低压配电系统中线路和设备的优化设计，可以有效实施节能措施，达到节能降耗的目的。通过智能化的操作改变来提高地铁的运行质量，在管理地铁的过程中实行数字化管理。目前该技术在地铁的运行过程中应用前景良好。

参考文献

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