軌道交通機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)分析

徐文宇

摘 要：城市軌道交通機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)方法多種多樣。針對(duì)城市軌道交通的特點(diǎn)，在滿足正常運(yùn)營(yíng)要求的基礎(chǔ)上，選擇適當(dāng)?shù)墓?jié)能措施，降低能耗，提高能效，充分發(fā)揮軌道交通機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)的節(jié)能效果。

關(guān)鍵詞：軌道交通;機(jī)電設(shè)備系統(tǒng);節(jié)能技術(shù)

前言

在城市軌道交通運(yùn)行中，各種用電負(fù)荷導(dǎo)致城市軌道交通用電總負(fù)荷量大，成為城市用電大戶。目前，在城市軌道交通運(yùn)營(yíng)成本中，電能消耗產(chǎn)生的電費(fèi)支出占運(yùn)營(yíng)直接成本的30.7%左右。在城市軌道交通供電系統(tǒng)運(yùn)行中，采取節(jié)能措施可以顯著提高其經(jīng)濟(jì)效益，還可以減少資源的浪費(fèi)，提高電能的終端利用率，進(jìn)一步提升城市軌道交通系統(tǒng)的安全性。

1 城市軌道交通節(jié)能技術(shù)應(yīng)用所具有的價(jià)值

在當(dāng)前的現(xiàn)代城市中，人們需要具備極強(qiáng)的環(huán)保意識(shí)，盡可能在生活、出行過(guò)程中選擇綠色交通方式，因而城市軌道交通成為了首選。但從某個(gè)層面上分析，雖然城市軌道交通具有運(yùn)行效率高、客運(yùn)量大等特征，但其對(duì)電能的消耗非常大。想要讓城市軌道交通真正意義上成為綠色交通，必須要在其建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程中遵循以人為本的原則，盡可能地為旅客提供更優(yōu)質(zhì)服務(wù)。同時(shí)加大對(duì)其節(jié)能技術(shù)的研究力度，讓能源可以得到合理利用，減少對(duì)環(huán)境所造成的污染。所以，在城市軌道交通發(fā)展過(guò)程中，需要制定出與項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)相匹配的標(biāo)準(zhǔn)以及節(jié)能措施。根據(jù)城市軌道交通所在地的能源供應(yīng)情況，制定出相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)城市軌道交通得到可持續(xù)發(fā)展。對(duì)于節(jié)能技術(shù)而言，其所涵蓋的技術(shù)層面非常廣，必須要圍繞利用有限能源獲取更多社會(huì)以及經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，發(fā)揮出各層面的積極影響因素，徹底將節(jié)能技術(shù)、分析以及管理進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，最終實(shí)現(xiàn)降低城市軌道交通綜合能耗指標(biāo)的目標(biāo)。

2 城市軌道交通機(jī)電工程技術(shù)型節(jié)能

2.1 電能質(zhì)量分析

電能質(zhì)量管理系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，由電量數(shù)據(jù)和電能質(zhì)量數(shù)據(jù)組成。其中，電量數(shù)據(jù)包括電壓、電流、頻率以及功率等。電能質(zhì)量數(shù)據(jù)包括電壓偏差、波動(dòng)、閃動(dòng)及諧波等。通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到電能質(zhì)量的各項(xiàng)指標(biāo)。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以得到電能質(zhì)量的分析結(jié)果，監(jiān)控各項(xiàng)指標(biāo)是否在允許范圍內(nèi)。城市軌道交通系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)，其組成的設(shè)備種類較多，耗能系統(tǒng)通過(guò)電能質(zhì)量分析，可以將耗能設(shè)備分為列車運(yùn)行耗能以及車站設(shè)備耗能。車站設(shè)備的主要耗能設(shè)備包含#部分：自動(dòng)扶梯、通風(fēng)空調(diào)以及照明系統(tǒng)。

2.2 智能低壓配電系統(tǒng)

近些年，隨著智能低壓配電技術(shù)不斷進(jìn)步，克服了傳統(tǒng)配電網(wǎng)許多不足之處，譬如，能做到電氣設(shè)備智能化控制，且逐漸應(yīng)用到相關(guān)領(lǐng)域中，實(shí)踐效果非常顯著。對(duì)于城市軌道交通系統(tǒng)而言，智能低壓配電系統(tǒng)可提高城市軌道交通的安全性與穩(wěn)定性，進(jìn)一步減少能耗。這種配電系統(tǒng)功能完善，運(yùn)行可靠，易于現(xiàn)場(chǎng)接線，能滿足數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳需求，后臺(tái)方便獲取運(yùn)行數(shù)據(jù)，各項(xiàng)操作更加直觀、高效。依托城市軌道交通監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)掌握配電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題。URU車輛節(jié)能車輛節(jié)能應(yīng)從車輛自身運(yùn)行性能與設(shè)備特征來(lái)分析，使運(yùn)行性能與原有技術(shù)得到有效改善。1）變頻調(diào)速系統(tǒng)：和普通車輛有著明顯區(qū)別，調(diào)頻調(diào)壓控制式牽引系統(tǒng)能做到變頻調(diào)速，避免電阻消耗過(guò)多電能。在車輛行車期間，牽引力與制動(dòng)力處在相應(yīng)時(shí)段，能將制動(dòng)能量用于牽引，實(shí)現(xiàn)能量循環(huán)利用與再生制動(dòng)。2）帶儲(chǔ)能軌道系統(tǒng)：結(jié)合實(shí)際情況可知，列車本身?yè)碛袃?chǔ)能設(shè)備，空余時(shí)間可完成充電，譬如，乘客上下車與發(fā)車前相應(yīng)時(shí)間高效充電，能有效規(guī)避部分地段架設(shè)供電線路風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而縮小投資規(guī)模，創(chuàng)造更大經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能

該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)列車內(nèi)溫濕度與空氣質(zhì)量調(diào)控，從現(xiàn)有技術(shù)水平來(lái)看，能選擇全新變頻技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，充分考慮車內(nèi)乘客人數(shù)或高峰時(shí)段，合理調(diào)控溫濕度，用最低能耗創(chuàng)造最舒適乘車體驗(yàn)。在現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)基礎(chǔ)上持續(xù)改進(jìn)，能找到節(jié)能環(huán)保更理想的設(shè)備或技術(shù)，一方面節(jié)省投資費(fèi)用，另一方面可給城市軌道交通系統(tǒng)發(fā)展奠定技術(shù)基礎(chǔ)，意義重大。

2.4 照明系統(tǒng)節(jié)能

根據(jù)城市軌道交通系統(tǒng)能耗情況可知，照明系統(tǒng)占有一定比重，通過(guò)照明供電線路科學(xué)規(guī)劃、選擇良好的節(jié)能照明燈具、改進(jìn)照明系統(tǒng)等，均能降低照明系統(tǒng)能耗，促使其性能得到全面提升。

2.4.1選用節(jié)能燈具結(jié)合實(shí)際情況考慮，這類照明系統(tǒng)包含車輛行車以及公共區(qū)域照明。由于金屬鹵化物可有效利用電力資源，故而適用于前者。但后者必須滿足日常業(yè)務(wù)需求，給乘客帶來(lái)良好乘車體驗(yàn)，因此，要科學(xué)設(shè)計(jì)照明密度，同時(shí)，考慮布置節(jié)能環(huán)保LED燈。

2.4.2優(yōu)化照明系統(tǒng)從節(jié)能角度分析，一方面要求選擇節(jié)能燈具，另一方面必須優(yōu)化照明系統(tǒng)。按照站內(nèi)人流量與時(shí)間段采取對(duì)應(yīng)照明模式（也就是正常運(yùn)行、節(jié)能降耗以及實(shí)時(shí)控制），合理調(diào)控?zé)艟邤?shù)量與亮度。

2.5 其他技術(shù)節(jié)能管理措施

1）實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效運(yùn)營(yíng)機(jī)制，完成列車中長(zhǎng)期運(yùn)行規(guī)劃，繪出運(yùn)行圖，科學(xué)調(diào)整列車間次序以及運(yùn)行路線，增加列車運(yùn)用率，降低不必要的能耗，保證運(yùn)行符合經(jīng)濟(jì)性要求。2）車站選址首先考慮繁華地段，確保人流量足夠大，能依靠附近建筑為地下運(yùn)行空間帶來(lái)更舒適的溫濕度，降低日常能耗。除此之外，還能和附近建筑融為一體，避免占用過(guò)多土地，不但要充分發(fā)揮土地資源價(jià)值，而且要給周邊居民提供便利，盡可能減輕周邊交通壓力，維護(hù)整體經(jīng)濟(jì)性。3）改善車站周邊綠化環(huán)境，充分發(fā)揮植被保暖保冷作用，進(jìn)一步降低能耗。當(dāng)車站建于地面時(shí)，應(yīng)對(duì)墻體周圍與屋頂進(jìn)行植被綠化處理，這樣不但能改善城市綠化，而且有利于降低能源需求。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)城市建設(shè)提出了更高的要求。城市軌道交通作為城市建設(shè)的重要組成部分，需要不斷地融入適用性較強(qiáng)的節(jié)能技術(shù)，并結(jié)合節(jié)能技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)以及城市軌道交通建設(shè)需求，制定出可行性、靈活性較強(qiáng)的建設(shè)方案，促進(jìn)我國(guó)城市軌道交通的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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