地鐵車(chē)站房間節(jié)能方案的研究

楊祎

摘要：地鐵車(chē)站工作及設(shè)備用房是地鐵運(yùn)營(yíng)服務(wù)保障的重要場(chǎng)所，通常一座地下車(chē)站，共設(shè)置有50-80個(gè)工作用房及設(shè)備用房。車(chē)站日常設(shè)有值班人員值守的房間僅有車(chē)站控制室、值班站長(zhǎng)室等房間，僅占總房間數(shù)量的2%左右。考慮車(chē)站運(yùn)營(yíng)成本，其余房間工作照明均應(yīng)在無(wú)人時(shí)關(guān)閉。但由于工作人員的習(xí)慣等因素，不能在使用房間后及時(shí)關(guān)閉照明，導(dǎo)致用電浪費(fèi)，長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)啟照明甚至加速線路及電器件老化，誘發(fā)火災(zāi)。本論文主要針對(duì)此問(wèn)題，對(duì)地鐵車(chē)站用房節(jié)能開(kāi)關(guān)選用方案進(jìn)行對(duì)比并評(píng)價(jià)總結(jié)，通過(guò)節(jié)能開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)人走電斷。

關(guān)鍵詞：地鐵車(chē)站房間;節(jié)能降耗;開(kāi)關(guān)

1、概述

地鐵運(yùn)營(yíng)過(guò)程中電力能耗巨大，主要可以分為牽引用電、設(shè)備用電及工作用電等。各類用電設(shè)備由于安全隱患引起的火險(xiǎn)事件，也成為了用電安全管理的重中之重。其中設(shè)備用電及工作用電的能耗浪費(fèi)及安全隱患問(wèn)題尤為突出。工作用電中電量消耗最大的系統(tǒng)是照明系統(tǒng)，因此針對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能及安全改造尤為重要。

所有地鐵車(chē)站房間內(nèi)應(yīng)安裝有應(yīng)急照明系統(tǒng)及工作照明系統(tǒng)。應(yīng)急照明系統(tǒng)用于地鐵站內(nèi)突發(fā)事件發(fā)生時(shí)的應(yīng)急照明，在日常處于常閉狀態(tài)。工作照明用于日常工作時(shí)房間所需的照明。一般一間40平米的房間至少設(shè)置有一組應(yīng)急照明及一組工作照明，每組照明約為80瓦。車(chē)站內(nèi)房間工作照明總計(jì)約有6400瓦左右，根據(jù)公式W=Pt，每日消耗153.6度電，每年每站約56064度電。

由于各工作房間及設(shè)備房間有不同的巡視檢修計(jì)劃，按照每日一次巡檢計(jì)算，每次巡檢約在30分鐘以內(nèi)，各房間工作照明實(shí)際有效用電每日約為3.2度。如各房間在無(wú)人時(shí)關(guān)閉工作照明每站每日可節(jié)約用電150余度，每年每站節(jié)約用電54750余度。

本論文針對(duì)市場(chǎng)上不同類型的節(jié)能開(kāi)關(guān)特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比，并結(jié)合天津地鐵節(jié)能改造實(shí)例，對(duì)地鐵車(chē)站用房節(jié)能開(kāi)關(guān)選用方案進(jìn)行對(duì)比并研究。

2、對(duì)比分析

目前市場(chǎng)上的節(jié)能開(kāi)關(guān)可大致分為機(jī)械開(kāi)關(guān)及感應(yīng)開(kāi)關(guān)兩大類，機(jī)械開(kāi)關(guān)包括機(jī)械定時(shí)開(kāi)關(guān)，感應(yīng)開(kāi)關(guān)主要有聲控感應(yīng)開(kāi)關(guān)、微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)、紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)和超聲感應(yīng)開(kāi)關(guān)4種。本論文既對(duì)上述5種開(kāi)關(guān)進(jìn)行比對(duì)分析。

2.1使用環(huán)境

由于地鐵站內(nèi)各類設(shè)備噪聲較大，且列車(chē)通過(guò)車(chē)站是會(huì)引發(fā)輕微震動(dòng)，聲控感應(yīng)開(kāi)關(guān)會(huì)被頻繁誤觸發(fā)，因此聲控開(kāi)關(guān)不適用于地鐵站環(huán)境。

通信、信號(hào)、電力設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)有微波輻射及電磁輻射，微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)會(huì)被頻繁誤觸發(fā)，因此微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)不適用部分設(shè)備房間。

風(fēng)室、活塞風(fēng)室內(nèi)因設(shè)備動(dòng)作有較強(qiáng)的氣流，超聲感應(yīng)開(kāi)關(guān)會(huì)被頻繁誤觸發(fā)，因此超聲感應(yīng)開(kāi)關(guān)不適用風(fēng)室類房間。

機(jī)械定時(shí)開(kāi)關(guān)、紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)對(duì)環(huán)境要求較少，基本可以試用于所有房間。

2.2節(jié)電效率

評(píng)價(jià)各類開(kāi)關(guān)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，是否仍然會(huì)造成一定的用電浪費(fèi)，在同樣環(huán)境下的節(jié)電率見(jiàn)表1。

2.3安裝實(shí)施

評(píng)價(jià)各類開(kāi)關(guān)在實(shí)際安裝或開(kāi)關(guān)改造替換時(shí)的實(shí)施難度，見(jiàn)表2。

2.4故障率

評(píng)價(jià)各類開(kāi)關(guān)可能發(fā)生的故障點(diǎn)，以評(píng)價(jià)開(kāi)關(guān)故障維修率，見(jiàn)表3.

2.5成本

評(píng)價(jià)各類開(kāi)關(guān)采購(gòu)成本，市場(chǎng)上機(jī)械定時(shí)開(kāi)關(guān)、紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)、微波熱感開(kāi)關(guān)價(jià)格相對(duì)較低，單價(jià)約為15-50元不等，超聲感應(yīng)開(kāi)關(guān)單價(jià)較高，約為350-750元不等。四類安裝及故障率相對(duì)接近，因此不建議考慮超聲感應(yīng)開(kāi)關(guān)。

3、使用實(shí)例

天津地鐵2號(hào)線開(kāi)關(guān)節(jié)能改造工作中，選取了3座車(chē)站21個(gè)同類房間進(jìn)行樣本實(shí)驗(yàn)，經(jīng)公司領(lǐng)導(dǎo)的批準(zhǔn)，將3類開(kāi)關(guān)分別安裝于3座車(chē)站的7類房間中，每類房間分別安裝一類開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)一組40瓦日光燈進(jìn)行比較測(cè)試，房間包括更衣室、休息室、通信機(jī)械室、值班站長(zhǎng)室、消防水泵房、低壓配電室、風(fēng)室，并在線路中安裝臨時(shí)電表記錄用電情況，其中更衣室、休息室、值班站長(zhǎng)室屬于辦公生活用房，通信機(jī)械室、消防水泵房、低壓配電室、風(fēng)室屬于設(shè)備用房，其中通信機(jī)械室、風(fēng)室面積大于40平米，其他房間面積均小于40平米，在3個(gè)月的試用過(guò)程中，通過(guò)獨(dú)立電表得出數(shù)據(jù)如下：

通過(guò)表內(nèi)數(shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)安裝經(jīng)驗(yàn)可以得出：

（1）值班站長(zhǎng)室、站區(qū)長(zhǎng)室等長(zhǎng)時(shí)間有人員值守的房間不宜進(jìn)行節(jié)能開(kāi)關(guān)安裝;

（2）微波熱感開(kāi)關(guān)不宜安裝于設(shè)備房間;

（3）紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)應(yīng)安裝于小于40平米，且遮擋物較少的房間，大于40平米房間應(yīng)考慮選用微波熱感開(kāi)關(guān)或紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān);

（4）開(kāi)關(guān)改造后大部分房間用電量?jī)H為改造前的4%左右，能夠大幅節(jié)約用電。

4、結(jié)論

設(shè)備房間宜采用紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)或機(jī)械定時(shí)開(kāi)關(guān)，當(dāng)房間小于40平米且遮擋物較小時(shí)，宜采用紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)。工作用房宜采用微波熱感開(kāi)關(guān)。如房間內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間有員工值守（2小時(shí)以上），則不建議進(jìn)行節(jié)能開(kāi)關(guān)的安裝。如按照一條線路20個(gè)車(chē)站、每站工作照明6400瓦計(jì)算，每年每線路可節(jié)約電量約1076428度，直接經(jīng)濟(jì)效益約為430571元。為實(shí)現(xiàn)降低地鐵運(yùn)營(yíng)成本，提高用電效率，建議根據(jù)各類用房的特點(diǎn)及實(shí)際需求，選取相應(yīng)的節(jié)能開(kāi)關(guān)予以安裝改造。

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（作者單位：天津市地下鐵道運(yùn)營(yíng)有限公司）