智能低壓配電系統(tǒng)在地鐵中的應(yīng)用探討

李世豪 宋家祥

【摘 ?要】隨著社會的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對于交通行業(yè)也提出了更高的要求，地鐵作為交通結(jié)構(gòu)中的組成部分是大部分人日常出行所會選擇的交通工具，所以為了提高地鐵的安全性以及舒適度，地鐵在逐漸的提升自身的自動化水平。將智能低壓配電系統(tǒng)應(yīng)用在地鐵當(dāng)中，能夠促進(jìn)地鐵低壓配電系統(tǒng)的完善并讓管理水平也有所提高，更好的實現(xiàn)地鐵的智能化水平。

【關(guān)鍵詞】智能低壓配電系統(tǒng);地鐵;應(yīng)用探討

一、地鐵低壓配電系統(tǒng)

地鐵正常用電所需要的低電壓為380V/220V，但是在系統(tǒng)一開始的接觸中，電壓是比較高的，所以工作人員需要通過一定的操作來將電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，減小電力負(fù)荷，為相關(guān)設(shè)備能夠正常使用提供所需要的動力，讓地鐵的照明等設(shè)備能夠正常使用。站在電力的角度來說，可以將地鐵系統(tǒng)負(fù)荷分為一、二、三級負(fù)荷。一級負(fù)荷對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定供電以及可靠性等都有著很高的要求，一般情況下是兩個電源裝置來為其提供電力的提供，同時必須保證要安裝好應(yīng)急電源，以免緊急情況發(fā)生;二級負(fù)荷與一級負(fù)荷一樣在電力的供應(yīng)上都需要安裝雙電源進(jìn)行供電，但是二級負(fù)荷的輸電線路與一級負(fù)荷不同的是可以使用單回路的輸電線路，二級負(fù)荷一般被應(yīng)用在非消防、非疏散通道的電梯或扶梯、信息提示系統(tǒng)或是一般的照明系統(tǒng)當(dāng)中。三級負(fù)荷的重要性與前兩級符合相比比較低，在對低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行完善優(yōu)化的過程中，必須要明確不同種類負(fù)荷的實際要求，保證即使遇到突發(fā)情況也能夠保證電力的正常輸送。

二、智能化低壓配電系統(tǒng)在地鐵中應(yīng)用的優(yōu)勢

1.讓地鐵低壓配電系統(tǒng)更加的智能化

智能化低壓配電系統(tǒng)在地鐵中應(yīng)用最為突出的特點就是智能化，這也是其自身的優(yōu)勢所在。將其應(yīng)用在地鐵中，提高了管理和控制工作的自動化程度，但在實際的應(yīng)用過程中，雖然體現(xiàn)出了一定的智能性，卻并沒有達(dá)到預(yù)想的要求，在控制管理的過程中還需要一定的人力資源對其進(jìn)行操作，并沒有實現(xiàn)系統(tǒng)自動管理控制、自動調(diào)配。不過雖然有所欠缺，但是可以看出在未來的發(fā)展中隨著科技更加進(jìn)步，智能低壓配電系統(tǒng)是一個主要的發(fā)展方向。

2.實現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)的虛擬化

在傳統(tǒng)的低壓配電系統(tǒng)的管理控制工作中，包括配電工作和調(diào)度工作在內(nèi)所有工作都需要通過人工操作來完成，這在很大程度上增加了人力資源的投入。隨著智能低壓配電系統(tǒng)在地鐵中的應(yīng)用，因為自身智能化的特點很多工作不再需要工作人員親力親為，這就在很大程度上解放了勞動力，大大降低了工作人員的整體工作量的同時也提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。將智能低壓系統(tǒng)應(yīng)用在地鐵中，同樣也能夠在一定程度上讓配電系統(tǒng)的管理工作虛擬化、智能化，配電系統(tǒng)可以自行通過設(shè)定好的程序等來對實際運行情況進(jìn)行模擬并做好相應(yīng)的管理工作。這種虛擬化的特點也是智能化配電系統(tǒng)所具有的優(yōu)勢，低壓配電系統(tǒng)的自行監(jiān)督管理模式代替人工操作系統(tǒng)進(jìn)行管理的模式，不但能夠提提高管理效率更是能夠提高管理工作的質(zhì)量。

三、智能低壓配電系統(tǒng)在地鐵中的實際應(yīng)用

1.對變壓所低壓進(jìn)行有效降低

根據(jù)2018年最新的地鐵設(shè)計規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定，在進(jìn)行地鐵電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計工作中和管理工作中要充分的對低壓部分進(jìn)行考慮，例如進(jìn)線斷路器、三級負(fù)荷低壓開關(guān)以及母聯(lián)斷路器等。所以智能低壓配電系統(tǒng)在地鐵的實際應(yīng)用中，要做好降壓控制工作，保證其運行的穩(wěn)定性。現(xiàn)階段主要有兩種模式能對智能低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行控制：其一是遙感和遙控的模式，通過控制進(jìn)線斷路器和三級負(fù)荷低壓開關(guān)以及母聯(lián)斷路器起到降低變電壓低壓的作用。其二是通過科技含量較高的控制網(wǎng)絡(luò)來控制進(jìn)線斷路器、三級負(fù)荷低壓開關(guān)以及母聯(lián)斷路器，這種控制模式同樣也能夠起到遙控以及遙測的功能，具有比較完善的功能結(jié)構(gòu)。

2.智能斷路器的應(yīng)用

智能斷路器在智能低壓配電系統(tǒng)中非常重要的一部分，直接影響到系統(tǒng)運行的效率以及順暢程度。智能斷路器因為具有更加先進(jìn)的技術(shù)所以與傳統(tǒng)的斷路器相比較而言，適用性更強，更能起到保護(hù)作用和監(jiān)控效果。在現(xiàn)階段的實際情況中，應(yīng)用比較多的是西門子3WL智能斷路器和ABB的E系列智能化萬能式斷路器。這兩種智能斷路器與傳統(tǒng)的斷路器相比較具有更強的穩(wěn)定性以及兼容性，更加符合低壓配電系統(tǒng)運行過程中所需要實現(xiàn)的智能化要求。

3.現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)場總線技術(shù)是現(xiàn)階段應(yīng)用較為廣泛的一種技術(shù)。將現(xiàn)場總線控制技術(shù)應(yīng)用在智能低壓配電系統(tǒng)中對于提高運行效率來說具有很好的效果。現(xiàn)場總線技術(shù)能夠很好的對系統(tǒng)中所使用的設(shè)備之間信號傳遞問題進(jìn)行解決，這在很大程度上提高了智能低壓配電系統(tǒng)的工作效率以及準(zhǔn)確程度，避免了很多問題的產(chǎn)生。與此同時，將現(xiàn)場總線技術(shù)應(yīng)用在智能低壓配電系統(tǒng)當(dāng)中，也能夠更好的將通信數(shù)字化工作實現(xiàn)開來，進(jìn)而更好的提高系統(tǒng)的管理質(zhì)量以及控制效果，提高整體系統(tǒng)運的穩(wěn)定性、可靠性，為其日后的發(fā)展提供強有力的支撐。

四、智能照明系統(tǒng)

地鐵中智能照明系統(tǒng)主要是對整個地鐵范圍中需要安裝照明系統(tǒng)部分，例如公共區(qū)域的照明部分、出入口通道中的照明區(qū)域以及區(qū)間照明等部分中所需要的照明燈具的控制。

1.系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

圖一為一般車站中智能照明控制系統(tǒng)中較為典型的方案，照明燈具的運行模式一般為調(diào)光控制與回路開關(guān)相結(jié)合，前者占主要部分，后者為輔助部分，在運行過程中會遵循以下原則：

公共區(qū)域中的照明燈具以及出入口通道中的照明燈具一般會通過DALI 驅(qū)動電源來對光源進(jìn)行調(diào)控，在廣告區(qū)域和正常照明區(qū)域以及提示牌或?qū)驑?biāo)中一般會通過KNX 開關(guān)模塊對其進(jìn)行控制。在需要進(jìn)行調(diào)光控制的照明燈具中，會安裝DALI調(diào)光驅(qū)動電源并根據(jù)DALI標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行相應(yīng)的控制。DALI調(diào)光驅(qū)動電源所使用的是DALI總線進(jìn)行組網(wǎng)。在照明控制系統(tǒng)中應(yīng)用的控制層設(shè)備所實施的是KNX/EIB協(xié)議，KNX/DALI網(wǎng)關(guān)可以將控制層與設(shè)備層的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。想要讓通信協(xié)議變?yōu)橥ㄓ瞄_放通訊協(xié)議可以通過加入?yún)f(xié)議轉(zhuǎn)換模塊的方式完成。

2.功能要求

照明控制系統(tǒng)是獨立運行的系統(tǒng)，因其自身所使用的是特制的時鐘，系統(tǒng)可以通過設(shè)定好的時間表來直接對其進(jìn)行相應(yīng)的控制，即使是BAS 系統(tǒng)癱瘓或出現(xiàn)問題時仍然能夠完成自身的任務(wù)。在控制室中的顯示終端，工作人員是可以通過觸屏的方式對其進(jìn)行控制的，同時通過在控制室安裝就地控制器的方式，也可以在緊急情況發(fā)生時直接進(jìn)行應(yīng)急控制。在系統(tǒng)界面中可以將實際地鐵中的燈具布置顯示出來并進(jìn)行實時的監(jiān)控，這就可以在一旦有故障發(fā)生時對其及時進(jìn)行處理。照明控制系統(tǒng)可以根據(jù)實際情況通過改變光源或是增減光源等方式設(shè)定出不同的模式，例如高峰期模式和正常運行模式或是特定的節(jié)假日模式等，讓其更加的符合實際的需要。

總結(jié)

智能低壓配電系統(tǒng)在地鐵中的廣泛應(yīng)用是未來地鐵發(fā)展的一個趨勢，是提高地鐵運行穩(wěn)定性和可靠性的基礎(chǔ)工作，所以在實際的應(yīng)用過程中，必須要給予其足夠的重視程度，讓其在未來的發(fā)展中能夠通過科學(xué)性更高、技術(shù)性更強的技術(shù)應(yīng)用以及更加完善的系統(tǒng)為地鐵的發(fā)展提供更加有力的支撐，讓其能夠更好的滿足實際的需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]拉巴次仁.試論低壓配電系統(tǒng)的智能化節(jié)能控制方法[J].中國高新科技，2018（04）：25-28.

[2]王強.地鐵低壓配電系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2018（07）：59-60.

[3]陳小立.地鐵低壓配電系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化措施研究[J].機電信息，2018（24）：126-127.

[4]徐娟.智能低壓配電系統(tǒng)在地鐵中的應(yīng)用探討[J].中國科技信息，2015（Z1）：126-127.

（作者單位：1、中鐵第六勘察設(shè)計院集團有限公司;2、中鐵第六勘察設(shè)計院集團有限公司隧道設(shè)計分公司）