地鐵低壓供電系統(tǒng)節(jié)能降耗淺析

姜漢登

（蘭州軌道交通有限公司運營分公司，甘肅蘭州 730000）

0 引言

現(xiàn)階段有2個低壓配電系統(tǒng)存在于地鐵車輛當中，分別為環(huán)控電控配電系統(tǒng)和低壓配電系統(tǒng)。對電氣設(shè)備起到主導(dǎo)意義的是低壓配電系統(tǒng)，比如在控制通風空調(diào)和其他的一些冷水機、風閥、空調(diào)以及風機等，提供穩(wěn)定電壓給這些設(shè)備。所以，地鐵當中的很大一部分設(shè)備都屬于低壓供電系統(tǒng)，所以研究分析地鐵低壓供電系統(tǒng)的節(jié)能降耗意義重大。

1 地鐵低壓供電系統(tǒng)節(jié)能降耗的意義

1.1 具有良好的社會效益

地鐵在日常運行的時候，對于低壓供電系統(tǒng)當中所產(chǎn)生的能耗做到的有效減少，從而在一定程度上提高了節(jié)能化水平。如此一來，除了可以在根本上滿足地鐵內(nèi)部安全穩(wěn)定的供電需求外，對于電量也能夠起到一定的節(jié)省作用，有效處理城市地鐵交通所產(chǎn)生的能耗情況，可提高能源利用率。再者，對于建設(shè)生態(tài)文明城市也十分有利，能源消耗問題得到有效控制，在一定程度上環(huán)境污染的情況也會減輕，有助于可持續(xù)發(fā)展。

1.2 創(chuàng)造經(jīng)濟效益

采用低壓供電的方式來支持地鐵的日常運行工作，可以在一定程度上降低電能的消耗，從而有效確保地鐵車輛運行的持續(xù)性和安全性。節(jié)能降耗措施的有效實施，可以預(yù)防地鐵車輛低壓供電系統(tǒng)中能源的過分消耗，使地鐵可以更加安全地運行。同時確保地鐵車輛實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化，進而可提升運行的安全性。

1.3 具有良好的生態(tài)效益

現(xiàn)階段對于生態(tài)環(huán)保問題都十分看重。就平時經(jīng)常乘坐的地鐵來講，運行中就需要消耗大量的能源，會對生態(tài)環(huán)境造成間接性的影響。通過相應(yīng)的方法做好地鐵低壓供電系統(tǒng)節(jié)能降耗工作，可以緩解人類活動對生態(tài)環(huán)境的影響。

2 地鐵低壓供電系統(tǒng)耗能的主要因素

2.1 照明系統(tǒng)的能耗

在地鐵系統(tǒng)中，照明系統(tǒng)的重要性可謂是不言而喻，在地鐵低壓供電系統(tǒng)當中所消耗的能源較多。照明系統(tǒng)當中包含了多種照明裝置，假如在實際工作時無法合理控制和管理這些裝置，就會出現(xiàn)浪費電力資源的情況，這對于地鐵的長期運行時非常不利。

2.2 電梯系統(tǒng)的能耗

在我國各大城市當中有著許許多多的地鐵站，使用的電梯類型也各不相同，主要有雜物梯、自動扶梯、貨梯以及客梯等，假如設(shè)置的電梯和環(huán)境不能夠有效融合的話，盡管對使用功能的影響不大，然而對于能耗的消耗卻有了一定程度的增加。所選電梯的型號也至關(guān)重要，假如電梯類型不屬于節(jié)能型，電梯的運行將會長時間處于負荷狀態(tài)下，會消耗大量能源。

2.3 地鐵通風制冷系統(tǒng)能耗

地鐵屬于相對密閉型的空間環(huán)境，實際運行時，要想盡可能地讓人們置身于一個較為舒適的環(huán)境當中，就需要科學(xué)地控制地鐵的通風制冷系統(tǒng)。組成地鐵空調(diào)通風系統(tǒng)的設(shè)備（如各類風機、冷水機組、冷凍泵以及冷卻泵等），消耗的能源較多，這也是導(dǎo)致地鐵低壓供電系統(tǒng)能耗大的一個原因。地鐵在實際運行時，空調(diào)的通風制冷系統(tǒng)長時間處于相對固定的模式中，消耗較大，同時單一的運行模式對于空調(diào)的實際使用壽命會造成一定影響。地鐵運行到站后，需要將車門打開，車廂內(nèi)外環(huán)境互通，會在一定程度上增加地鐵對于能源的消耗，從而降低低壓供電系統(tǒng)的運行效率。

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強后盾是不行的。為了進一步實現(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)地鐵在運行當中的具體現(xiàn)象，提出有針對性的調(diào)整或是相關(guān)的整改方案，為實現(xiàn)低壓供配電系統(tǒng)的節(jié)能降耗打下堅實的基礎(chǔ)。為了進一步將地鐵低壓供電系統(tǒng)的節(jié)能工作做好，應(yīng)當對照明系統(tǒng)進行升級優(yōu)化，根據(jù)城市的運行狀況，進行相應(yīng)的調(diào)整。例如，對于地鐵車站，導(dǎo)向標準燈中除了有站臺立式導(dǎo)向牌之外，還應(yīng)當在其他導(dǎo)向牌中添加時間控制器以達到節(jié)能的作用。這樣就避免了由于導(dǎo)向燈關(guān)閉不及時，而產(chǎn)生的能源浪費問題。對于站臺導(dǎo)向燈的設(shè)置，通過安裝時間控制器，來進行自動引導(dǎo)開關(guān)，充分發(fā)揮節(jié)能降耗的作用。對于地鐵低壓照明系統(tǒng)在進行節(jié)能改造設(shè)計時，還可以重新對照明燈具的選型以及布局方面進行不斷優(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)安裝在電纜夾層當中，從而有效確保照明系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的運行，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問題。

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

地鐵線路車輛段內(nèi)都設(shè)立了客梯以及扶梯，在選用這些設(shè)備時應(yīng)當采用節(jié)能產(chǎn)品。例如，在選用扶梯時，可以選擇變頻節(jié)能型，以便在非載客情況下，保證扶梯的運行速度自行調(diào)整，達到0.15 m/s，如果有乘客乘坐，扶梯自動提速達到 0.65 m/s?？梢詫崿F(xiàn)能耗的最低消耗，以此更好地提升低壓供電系統(tǒng)節(jié)能效果，扶梯曳引機功耗的降低，對于電力資源可以大大節(jié)省，同時也降低了曳引機的磨損，可增加扶梯的使用壽命?？吞菰O(shè)置中，需要堅持節(jié)能原則，客梯可以設(shè)置成無機房電梯，這種設(shè)置主要是保證在無人使用的情況下，電梯可以自動返回到基站層，轉(zhuǎn)化成待機狀態(tài)，在有人使用時，電梯就會從這種狀態(tài)下喚醒，這種設(shè)置保證無人使用時能耗達到最低。電梯設(shè)置還受到環(huán)境的影響，不同的環(huán)境應(yīng)采用不同的設(shè)置，從而保證電梯使用能耗的最優(yōu)化。例如，車輛段綜合樓內(nèi)，一般使用的貨梯或者雜物梯，可選用的曳引機為普通蝸輪蝸桿式，可保證在不使用的狀態(tài)下，電梯處于休眠狀態(tài)，降低了地鐵低壓供電系統(tǒng)的整體能耗。

3.3 屏蔽門以及空調(diào)通風系統(tǒng)的節(jié)能降耗策略

地鐵車站的屏蔽門能夠有效調(diào)節(jié)地鐵環(huán)境，假如沒有安裝屏蔽門，地鐵車輛運行過程中所消耗的能源會在一定程度上有所增加。安全了屏蔽門，會將地鐵內(nèi)部和外部有效隔絕，能夠?qū)κ覂?nèi)溫度做到有效控制，從而降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗，確保地鐵低壓供電系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運行。針對通風空調(diào)，方案設(shè)計有4個要點。

（1）各個方案之間要配合好。比如，站臺層排熱風處，縱梁對于軌頂排熱風管對接會產(chǎn)生一定的影響，所以，應(yīng)將排熱風管接入到其中，并在排熱風室處選用單柱形式。

（2）對運營節(jié)能措施要更加注重。在不同的時段，地鐵的客流量具有較大差別，在對水系統(tǒng)以及風系統(tǒng)進行有效控制過程中，采用變頻控制的方法較好，能夠在一定程度上減小地鐵運營過程中的能耗。

（3）利用將衛(wèi)生間排風量和換氣次數(shù)增大的方式，對衛(wèi)生間臭氣產(chǎn)生外溢的情況做到有效預(yù)防。

（4）土建規(guī)模必須要在還沒有開始施工之前就確定好，從而更好地為后期的管線安裝運營工作預(yù)留出相應(yīng)的位置。在一開始的設(shè)計工作中，盡量統(tǒng)一車站站廳和站臺的凈高，一般將站臺凈高控制在 4.5 m內(nèi)，而站廳凈高則需要控制在4.8 m以內(nèi)。

3.4 預(yù)防地鐵供電安全故障

就低壓電氣設(shè)備本身而言，存在相應(yīng)的不足之處，在地鐵車輛系統(tǒng)運行當中出現(xiàn)故障的概率會較高。另外，隨時還有可能發(fā)生其他出乎意料的情況，也包含一些突發(fā)性的緊急情況，主要表現(xiàn)為車輛的指示儀表無法正常工作、車輛突然發(fā)生停止的情況、車輛輔機電源停電、個別地方產(chǎn)生漏電的情況或是出現(xiàn)電機絕緣問題等。這些現(xiàn)象的產(chǎn)生對地鐵車輛的平穩(wěn)運行會造成嚴重影響，嚴重威脅到乘客的人身安全。所以，對于各個時間所發(fā)生的異?，F(xiàn)象，要在第一時間內(nèi)做出相應(yīng)分析，還要將各種數(shù)據(jù)保存好，特別是認真全面地分析低壓配電系統(tǒng)中所發(fā)生的一系列的故障問題，然后有針對性地提出相應(yīng)處理措施，將故障發(fā)生的概率降到最低，確保乘客的人身安全。

3.5 地鐵低壓供電系統(tǒng)中低壓用電設(shè)備管理措施

地鐵運營中，會有大量的低壓用電設(shè)備，對于電能的消耗相應(yīng)較大。由于管理原因?qū)е碌碾娔芟氖瞧渲兄匾囊蛩?。因此要提升低壓供電系統(tǒng)設(shè)備管理水平，要做到及時維護好低壓用電設(shè)備、保證正常運行。只有提前做好維修維護工作，對一些老化的設(shè)備進行維修或者更換，進而有效完成低壓供電系統(tǒng)節(jié)能降耗的任務(wù)。為了更好地確保地鐵用電系統(tǒng)的節(jié)能效果，要盡可能地優(yōu)化相關(guān)設(shè)備。

4 結(jié)束語

地鐵對于緩解城市交通壓力具有重要意義。通過對低壓用電控制系統(tǒng)進行有效利用，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中，今后的主要方向是不斷增強地鐵低壓用電系統(tǒng)的合理化利用，全面提升車輛運行所帶來的社會效益，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行。