地鐵低壓供電節(jié)能措施探討

徐洪 呂辛 張多嬌

摘要：伴隨著時(shí)代的飛速發(fā)展人們生活水平得到不斷提升，地鐵工程在社會(huì)進(jìn)步的過程中占據(jù)著重要地位。智能低壓供電系統(tǒng)對(duì)于地鐵車輛是否能夠完成車輛的持續(xù)化運(yùn)行起著至關(guān)主要的作用，并且能夠做到節(jié)能減耗，具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。給出地鐵低壓供電系統(tǒng)節(jié)能降耗措施。

關(guān)鍵詞：地鐵;低壓供電系統(tǒng);節(jié)能降耗

引言

城市軌道交通供電系統(tǒng)的節(jié)能降耗一直以來受到業(yè)界人士的高度關(guān)注，提出了各類節(jié)能降耗實(shí)施方案，但其思路大都重點(diǎn)放在了設(shè)計(jì)和建設(shè)階段。其中設(shè)計(jì)階段主要考慮各級(jí)變電所與變壓器的容量設(shè)置、中壓網(wǎng)絡(luò)電壓等級(jí)及接線形式、運(yùn)行方式、電纜的選擇、牽引網(wǎng)的設(shè)置等;建設(shè)階段主要考慮各種能耗設(shè)備的選型，在滿足運(yùn)營(yíng)要求的前提下重點(diǎn)考慮節(jié)能指標(biāo)。由于不同的地區(qū)氣候條件不同，運(yùn)營(yíng)線路客流量不同，商業(yè)及辦公模式也有所不同，因此，分析運(yùn)營(yíng)階段能源需求，采用相應(yīng)的管理手段也是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的重要措施。本文主要研究地鐵線路運(yùn)營(yíng)階段供電系統(tǒng)的節(jié)能降耗技術(shù)及相應(yīng)管理措施。

1地鐵低壓供電系統(tǒng)節(jié)能降耗的意義

具有良好的社會(huì)效益。地鐵在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，促進(jìn)其低壓供電系統(tǒng)能耗的下降能夠增強(qiáng)其節(jié)能化水平，進(jìn)而在滿足地鐵內(nèi)部安全穩(wěn)定供電需求的基礎(chǔ)上節(jié)約更多的電能，解決城市交通方面存在的能源消耗問題，促進(jìn)能源利用效率的提升并優(yōu)化城市文明生態(tài)建設(shè)，降低能源消耗對(duì)環(huán)境造成的污染，確保可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。由此可見，在地鐵低壓供電系統(tǒng)之中推行節(jié)能降耗措施可取得良好社會(huì)效益。具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。地鐵在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，運(yùn)用正確的措施讓地鐵低壓供電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)，可降低地鐵在實(shí)際運(yùn)行過程中消耗的能源，進(jìn)而降低運(yùn)行成本，并且運(yùn)用科學(xué)的節(jié)能降耗方式可增強(qiáng)能源使用效率，可保障地鐵經(jīng)濟(jì)效益。具有良好的生態(tài)效益。現(xiàn)階段生態(tài)環(huán)保屬于全社會(huì)共同關(guān)注的熱門話題。

2地鐵低壓配電系統(tǒng)概述

因地鐵低壓配電系統(tǒng)接觸的電壓相對(duì)較高，為促使地鐵的用電需求能夠得到滿足，需要將其轉(zhuǎn)化為380V/220V，這樣可以在一定程度上降低電力負(fù)荷，為其他設(shè)備的運(yùn)行提供充足動(dòng)力，還可確保地鐵中照明系統(tǒng)的正常運(yùn)作。通常情況下，如果結(jié)合電力重要性等級(jí)，劃分地鐵系統(tǒng)負(fù)荷，會(huì)將其分為3個(gè)等級(jí)。（1）一級(jí)負(fù)荷，一級(jí)負(fù)荷對(duì)供電可靠性與供電安全性有著較高的要求，為保供電服務(wù)質(zhì)量，要同時(shí)具備2個(gè)電源裝置與供電線路，同時(shí)要配備相應(yīng)的應(yīng)急電源。（2）二級(jí)負(fù)荷，二級(jí)負(fù)荷在整個(gè)地鐵的供電系統(tǒng)中發(fā)揮著不可替代的作用。二級(jí)負(fù)荷與一級(jí)負(fù)荷之間存在一定的一致性，那就是都需要雙電源確保供電服務(wù)。二級(jí)負(fù)荷的輸電線路可以是單回路，通常會(huì)將其連接到電梯系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)以及自動(dòng)扶梯系統(tǒng)當(dāng)中。（3）三級(jí)負(fù)荷，三級(jí)負(fù)荷相較于一級(jí)負(fù)荷與二級(jí)負(fù)荷而言，重要性相對(duì)較低。在展開地鐵低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作時(shí)，對(duì)于不同負(fù)荷的實(shí)際情況與實(shí)際需求要有正確認(rèn)識(shí)，這樣才能更好應(yīng)對(duì)突發(fā)情況。沈陽地鐵的低壓配電系統(tǒng)中，一級(jí)負(fù)荷是最重要的負(fù)荷，要求有兩路不同的電源供電，互為主備，可以保證在一路進(jìn)線失電時(shí)另一路電源可以維持供電。

3地鐵低壓供配電系統(tǒng)節(jié)能降耗措施

3.1照明系統(tǒng)的節(jié)能措施

要想從根本上確保照明系統(tǒng)能夠正常工作，沒有電力能源作為堅(jiān)強(qiáng)后盾是不行的。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)地鐵低壓系統(tǒng)供電系統(tǒng)的節(jié)能降耗，必須要做好照明系統(tǒng)的節(jié)能工作。根據(jù)地鐵在運(yùn)行當(dāng)中的具體現(xiàn)象，提出有針對(duì)性的調(diào)整或是相關(guān)的整改方案，為實(shí)現(xiàn)低壓供配電系統(tǒng)的節(jié)能降耗打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為了進(jìn)一步將地鐵低壓供電系統(tǒng)的節(jié)能工作做好，應(yīng)當(dāng)對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)優(yōu)化，根據(jù)城市的運(yùn)行狀況，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。例如，對(duì)于地鐵車站，導(dǎo)向標(biāo)準(zhǔn)燈中除了有站臺(tái)立式導(dǎo)向牌之外，還應(yīng)當(dāng)在其他導(dǎo)向牌中添加時(shí)間控制器以達(dá)到節(jié)能的作用。這樣就避免了由于導(dǎo)向燈關(guān)閉不及時(shí)，而產(chǎn)生的能源浪費(fèi)問題。對(duì)于站臺(tái)導(dǎo)向燈的設(shè)置，通過安裝時(shí)間控制器，來進(jìn)行自動(dòng)引導(dǎo)開關(guān)，充分發(fā)揮節(jié)能降耗的作用。沈陽地鐵所在的北方地區(qū)冬季與夏季日落時(shí)間最大可相差3小時(shí)以上，同時(shí)還要考慮到軌道交通系統(tǒng)車站出入口的罩棚照明，要根據(jù)一年四季不同日落時(shí)間的不同而設(shè)置不同的時(shí)間表來控制罩棚照明開關(guān)時(shí)間，既滿足于客運(yùn)服務(wù)，又可以節(jié)能。[十2]對(duì)于地鐵低壓照明系統(tǒng)在進(jìn)行節(jié)能改造設(shè)計(jì)時(shí)，還可以重新對(duì)照明燈具的選型以及布局方面進(jìn)行不斷優(yōu)化，與地鐵車站的具體環(huán)境充分結(jié)合，科學(xué)設(shè)置燈具。將照明接地開關(guān)安裝在電纜夾層當(dāng)中，從而有效確保照明系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的運(yùn)行，更好地避免地鐵低壓供電系統(tǒng)導(dǎo)致的電力資源的浪費(fèi)問題。

3.2預(yù)防供電系統(tǒng)故障

地鐵在實(shí)際運(yùn)行時(shí)低壓電器設(shè)備極易出現(xiàn)故障，進(jìn)而導(dǎo)致能源消耗增多。就地鐵低壓供電系統(tǒng)故障而言存在著多種特點(diǎn)，如400V低壓開關(guān)柜故障、應(yīng)急電源照明裝置故障、電動(dòng)蝶閥故障、廢水泵故障等均為常見故障類型。要想促進(jìn)地鐵低壓供電系統(tǒng)能耗的降低，就需要通過正確的方式預(yù)防供電系統(tǒng)故障的產(chǎn)生。如通過對(duì)綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成的方式監(jiān)控地鐵低壓供電系統(tǒng)，在故障出現(xiàn)之后綜合監(jiān)控系統(tǒng)可在第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)并詳細(xì)記錄故障信息，以便運(yùn)維人員開展檢修工作。

3.3地鐵低壓供電系統(tǒng)中電梯以及自動(dòng)扶梯系統(tǒng)的節(jié)能措施

地鐵運(yùn)行進(jìn)程中，在地鐵線路的車輛段內(nèi)都設(shè)立了客梯以及扶梯，在選用這些設(shè)備時(shí)應(yīng)當(dāng)采用節(jié)能產(chǎn)品。例如，在選用扶梯時(shí)，可以選擇變頻節(jié)能型，以此保證非載客的前提下，保證扶梯的運(yùn)行速度可以自行調(diào)整，達(dá)到0.15m/s，如果有乘客乘坐，扶梯自動(dòng)提速達(dá)到0.65m/s，這樣就使得扶梯在無人乘坐的情況下，可以實(shí)現(xiàn)能耗的最低消耗，以此更好的提升低壓供電系統(tǒng)節(jié)能效果，扶梯曳引機(jī)功耗的降低，對(duì)于電力資源可以大大的節(jié)約，同時(shí)也降低了曳引機(jī)的磨損，增加了扶梯的使用壽命。此外，客梯的設(shè)置中，也需要堅(jiān)持節(jié)能這一原則，客梯可以設(shè)置成無機(jī)房電梯，這種設(shè)置主要就是保證在無人使用的前提下，電梯可以自動(dòng)返回到基站層，轉(zhuǎn)化成待機(jī)狀態(tài)，在有人使用時(shí)，電梯就會(huì)從這種狀態(tài)下喚醒，這種設(shè)置保證無人使用時(shí)能耗達(dá)到最低，起到了真正的節(jié)能作用。此外，對(duì)于電梯的設(shè)置還受到環(huán)境的影響，不同達(dá)到環(huán)境采用不同的設(shè)置，從而保證電梯使用能耗的最優(yōu)化。

4結(jié)語

地鐵對(duì)于緩解城市交通壓力具有重要意義。通過對(duì)低壓用電控制系統(tǒng)進(jìn)行有效利用，可緩解城市的交通壓力，還可以從根本上降低能源消耗。在此方面的研究工作當(dāng)中，今后的主要方向是不斷增強(qiáng)地鐵低壓用電系統(tǒng)的合理化利用，全面提升車輛運(yùn)行所帶來的社會(huì)效益，以此來保證城市地鐵低壓用電系統(tǒng)節(jié)能降耗工作的順利進(jìn)行。

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（作者單位：沈陽地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司）