城市軌道交通的低壓配電分析及照明優(yōu)化配置研究

劉旭

摘 要：城市軌道交通的低壓配電分析及照明優(yōu)化配置的要點為每一個設(shè)計及配置環(huán)節(jié)，都要應(yīng)用滿足照明需求、減化施工技術(shù)、強(qiáng)化施工安全、減少施工成本。本次研究說明了一套城市軌道交通的低壓配電分析及照明優(yōu)化配置的設(shè)計方法，這套方法實施要從宏觀的角度著手優(yōu)化低壓配電方案、結(jié)合照明的需求優(yōu)化照明配置、根據(jù)照明的需求做好配套設(shè)計。

關(guān)鍵詞：軌道交通；低壓配電；照明配置

城市軌道交通的低壓配電分析及照明優(yōu)化配置的要點為結(jié)合照明需求、施工技術(shù)、施工成本，做好配電方案擬訂的分析、配電照明比選、及照明配套設(shè)計的工作。每一個設(shè)計及配置環(huán)節(jié)，都要應(yīng)用滿足照明需求、減化施工技術(shù)、強(qiáng)化施工安全、減少施工成本的思路設(shè)計。

1 城市軌道交通的低壓配電方案分析

城市軌道交通的低壓配電方案要結(jié)合需求、施工技術(shù)、施工成本等多種因素來決定，現(xiàn)以某城市軌道交通車輛段的低壓配電方案選擇為例。該次變電站擬訂了兩套低壓配電方案，這兩套方案的示意圖如圖1，圖1（a）為建立一個跟隨所的示意圖，圖1（b）為建立兩個跟隨所的示意圖。如果該城市軌道交通建立一個跟隨所，它的建設(shè)優(yōu)勢為系統(tǒng)簡單，施工工程較小；劣勢為電壓降損耗大、供電可靠性較低、電纜敷設(shè)多。如果建立兩個跟隨所，它的建設(shè)優(yōu)勢為：能耗的損耗小，供電可靠性較高、電纜難度小；劣勢為施工成本較高、施工工程量大。結(jié)合城市軌道交通的發(fā)展需求，雖然建立兩個跟隨所要多花費(fèi)170萬左右的成本，然而建立兩個跟隨所能耗較小，在供電穩(wěn)定的前提下，管理成本花費(fèi)得也比較少，綜合比較兩套建設(shè)方案，該城市軌道交通選用了建立兩個跟隨所。城市軌道交通的低壓配電方案擬訂的要點為結(jié)合城市軌道交通的發(fā)展需求、施工技術(shù)、施工成本，選擇一個最優(yōu)的低壓配電方案。

2 城市軌道交通的低壓配電照明比選

城市軌道交通的低壓配電照明不僅要滿足正常情況的照明，還要滿足出現(xiàn)供電故障時候的照明，提高城市軌道交通的照明穩(wěn)定性。以某城市軌道交通的低壓配電照明比選方案來分析，應(yīng)用回路供電的照明方式供電穩(wěn)定性不高，如果一旦發(fā)生供電故障，可能就不能提供足夠的照明配電；在以提高城市軌道交通的照明穩(wěn)定性為建設(shè)方向的前提下，該次選用了同一通道來自于變電所不同母線的兩個電源交叉供電的方式進(jìn)行照明配電。這一方式令城市軌道交通在發(fā)生供電故障的前提下，絕大部分照明設(shè)施都能正常使用。

城市軌道交通需要的照明范圍較大，在為城市軌道交通設(shè)計緊急照明供電時，需要考慮照明的成本問題。如果在城市軌道交通中全部應(yīng)用自帶蓄電池的燈具作為照明工作，不僅可能會出現(xiàn)供電可靠性不高的問題，還可能會帶來運(yùn)營的高成本問題。該次城市軌道交通使用的緊急照明供電方案為應(yīng)用EPS集中向公共區(qū)域給予應(yīng)急照明供電，而在非公共區(qū)域，應(yīng)用自帶蓄電池的熒光燈供電。這種供電方案，發(fā)揮了EPS集中供電的優(yōu)勢，提高了供電的穩(wěn)定性，大范圍的供電可提高供電成果；也發(fā)揮了自帶蓄電池?zé)艟叩墓╇妰?yōu)勢，在允許供電不太穩(wěn)定的區(qū)域，應(yīng)用自帶蓄電池?zé)艟呖蓽p少照明供電的成本。

為了提高城市軌道交通的穩(wěn)定性，城市軌道交通的車輛段設(shè)置車輛檢查坑及檢修平臺。這類檢修的空間較小，寬度一般只有1.135米。工作人員在坑下檢查時如果應(yīng)用自帶手電筒作為供電燈具，這種照明光太小，有時由于照明不足，因此帶來工作人員的生命安全問題。現(xiàn)在坑底應(yīng)用24V安全電壓供電。這種供電方式既能滿足工作人員的照明需求，又能確保工作人員的生命安全。在不能使用24V安全電壓的地段，接380V或220V的用電負(fù)荷，為電源泉配置航空修插座箱，加強(qiáng)照明設(shè)施的絕緣性，強(qiáng)化安全等級，確保工作人員的生命安全。城市軌道交通的低壓配電照明比選的要點為結(jié)合城市軌道交通的照明需求選擇供電電源、備用電源、緊急電源及特殊的用電電源，使每種低壓配電及照明設(shè)計都能滿足城市軌道交通的照明使用需求。

3 城市軌道交通的低壓配電配套設(shè)計

如果要實現(xiàn)城市軌道交通的低壓配電配套設(shè)計，就需要做好相關(guān)的配套設(shè)計，為城市軌道交通的低壓配電配套設(shè)計實施打下基礎(chǔ)。

城市軌道交通的低壓配電需要接地電阻≤1？贅或者≤0.5？贅，而該次城市軌道交通的土壤接地率為245？贅·m，當(dāng)前一般建筑物的電網(wǎng)都不能滿足城市軌道交通的接地需求。如果應(yīng)用施放降阻劑及換土的方法，可能就會帶來安全性的問題，影響施放降阻劑及土壤的因素很多，這種方案可能會帶來不安全的因素；如果應(yīng)用擴(kuò)大地網(wǎng)的方法，又會帶來地網(wǎng)的限制，在地網(wǎng)擴(kuò)大受到限制的前提下，這一方案難以實現(xiàn)。該次城市軌道交通的低壓配電接地應(yīng)用了聯(lián)合接地的設(shè)計思路，它將幾張地網(wǎng)連接起來，擴(kuò)大了地網(wǎng)接地的容量，實現(xiàn)了安全、穩(wěn)定、低成本的接地。

排水對照明有極大的影響。部分地區(qū)降雨量大、地下水多，降水及地下水有時會淹沒溝內(nèi)電纜，給予電纜物理影響及化學(xué)影響。如果電纜受到了物理影響及化學(xué)影響，絕緣性能下降，可能就會帶來供電穩(wěn)定性不足的問題。為了解決這一問題，現(xiàn)在電纜溝區(qū)設(shè)計集水坑，每個集水坑都設(shè)置一組排水泵。如果應(yīng)用單獨(dú)電源為排水泵供電，可能會帶來耗能過多的問題。現(xiàn)設(shè)計樹干式供電，每兩路電源接3組雙電源切換箱的方式供電，這種供電方式既保持了供電的穩(wěn)定性，又減少了耗能。

4 結(jié)束語

本次研究說明了一套城市軌道交通的低壓配電分析及照明優(yōu)化配置的設(shè)計方法，這套方法實施的要從宏觀的角度著手優(yōu)化低壓配電方案、結(jié)合照明的需求優(yōu)化照明配置、根據(jù)照明的需求做好配套設(shè)計，經(jīng)實踐證明，這套設(shè)計方法具有典型性及可實踐性。

參考文獻(xiàn)

[1]宋新啟.基于智能低壓配電系統(tǒng)的地鐵配電電能管理系統(tǒng)[J].城市軌道交通研究，2012（12）.

[2]陳平，王宏.智能低壓配電系統(tǒng)的分析及實現(xiàn)[J].低壓電器，2010（21）.

[3]靳忠福.上海軌道交通6號線港城路車輛段低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2010（2）.