摘要：地铁车站属于地下空间，地铁乘客需要一个安全、舒适的乘车环境，因此可靠、合理的地铁环控系统显得尤为重要。城市轨道交通环控系统作为当前我国地铁系统的重要组成部分之一，在保证环控系统实现正常功能的前提下，通过合理设计环控配电系统及控制系统，达到车站环控系统节能、舒适的目标。
关键词：环控系统；供配电系统；设计分析
1前言
现如今，地铁建设正在我们国家诸多城市之中如火如荼的实施，地铁安全运行则是工程建设的关键标准，然而供电系统可以充分的确保地铁运行的关键能源设施。地铁供电系统之中，供电系统肩负AFC、信号、通信、FAS、BAS、照明、给排水与环控等等用电设施的供电任务，在诸多用电设备与对接口对于安全可靠性有着更为严格化要求。鉴于此，本文主要分析地铁环控系统供配电设计的可靠性与安全性。
2地铁环控系统控制策略分类
地铁环境与设备监控系统（BAS）的调控策略可分为2大类：工况调控和环境调控。
工况调控作为一套已经相当成熟的工艺，由地铁通风空调系统图详细制定。根据室内外焓值及温度值的综合比较，联动风机、风阀、电动防火阀等一系列相关设备，使整个通风空调系统在“空调全新风”、“空调小新风”、“通风”等工况下保持运行。
环境调控则是在工况调控的基础上，通过风机变频、冷水机组启停、冷冻泵变频、二通阀开度、压差旁通阀开度等一系列手段对通风空调系统的风量及冷量进行调节，在确保空气质量满足预定条件的前提下，尽量做到节能优化。环境调控因受各条地铁线路设备配置不一的限制，无法制定严格统一的控制策略，因此是BAS在实践中不断探索和调整的关键工艺。
3城市地铁环控系统应用的必要性
我国的城市轨道交通建立在狭长的地下通道中，地下通道的空间环境有限，但每天仍需要面对数以万计的大量乘客、多台地铁列车以及轨道交通组成的多种电力设备。人员流动与设备的日常运行会导致地下通道内产生大量热能，如果不及时进行及时排除则会引起地铁通道内温度上升。除此之外，地铁内设备的运行该过程中还会产生大量的噪音、密集的人群也会导致地铁通道内空气质量的下降并且还会产生大量垃圾。这些因素都导致当今城市轨道交通的环境不断变差。除了造成影响地铁通道内的环境外，如果在人员密集但活动空间狭小的地铁通道发生火灾那么人员的紧急疏散和火灾产生的烟气排除工作也是一大难题。鉴于对上述因素的阐述，本文认为在当前我国的城市轨道交通中应用环控系统刻不容缓。环控系统可以有效改善地铁通道中的通风系统，及时有效的改善当前城市轨道交通内的空气环境。环控系统在地铁的应用不仅可以为广大的地铁乘客提供舒适、干净的乘车环境，还可以确保列车和其他有关设备在正常的运行环境下进行工作保障了设备运行的使用寿命。
4地铁环控系统供配电设计
地铁车两端的环控负荷中部位置周边进行环控电源室的设置，环控设备主要是由环控电控室来进行集中式配电。其中一端的环控电控室要邻近冷冻机房，并且在该电控室之内来设置单电源环控柜，专供冷水机组配套的水泵与冷却塔等三级负荷用电。冷水机组等相对较大负荷主要是由降压变电所进行直接供电。环控大系统、环控小系统以及隧道通风系统之中的风机用电都是一、二级负荷。
地铁环控配电的一、二级负荷从降压变电所俩段不同的母线引入电源来实施供电，变电所到环控电控室进线柜的两路电源在环控柜上进行双电源切换，电缆采用矿物绝缘电缆，环控设备控制方式有现场手动、环控室和EMCS遥控三种形式，使其很好的直接针对各种工况实施合理化控制。环控设备有直接启动、软启动、变频启动、监控强启等多种控制方式，满足环控风机各种工况的要求，使其更合理更节能。
地铁环控配电的三级负荷由降压变电所的三级母线供电，电缆采用无卤、低烟、铜芯的B级阻燃型电缆。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆环控电控柜设置三级负荷母线段，运用单母线不分段的接线方式，为很好的为冷却塔、冷却水泵与冷冻水泵等三级负荷来进行分组配电。
值得注意的就是，在车站环控设备之中，通常的空调动力设备则运用的是直接启动的方式，在单机容量过大的情况之下，启动就会伴随产生电压波动，而导致负荷受到一定的影响，则选择运用软启动的方式（通常单机容量≥75kW时运用的是软启动）。假使环控工艺要求针对其中部分环控设备应用变频控制，来实现节能的目标，但是却在变频基础之上大型负载的时候，就不能再运用软启动的方式。
5地铁环控系统供配电系统的可靠性与安全性设计
5.1电源侧
在运用集中供电方式的供电系统之中，地铁站降压变电所的电源引自地铁专用主变电所的各个母线段之中；然而在分散式供电系统之中，则主要运用的是城市配电网之中的各个开关站。但是不管运用何种方式，供电系统都可以很好的为地铁站的降压变电所提供两路独立式的电源，确保地铁站内的供配电系统可以很好的实现一级负荷供电的实际需求。
5.2变电所电气主接线和运行方式
依据各个车站自身的规模，地铁站一般会设置1～2座变电所，降压变电所也会选用相对典型化的电气主接线方法。
5.3备用电源与应急电源的应用
对于综合监控、AFC、FAS、信号以及通信等等系统之中，疏散指示与应急照明系统都是一级负荷之中相对重要的负荷。监控等系统所运用的是UPS来当作是其中的备用电源，那么配电方式则是：降压所之中各个母线段的两路0.4kV电源在最后一级的配电箱位置来实施合理化的调换，再将UPS接入其中。UPS的配置主要有两种方式，其中之一运用的是大功率UPS集中电源，另外一个则运用的是各系统分别配备UPS，统一的将其输出到各个系统之中。
5.4正常照明供电的可靠性与安全性
地铁车站照明主要可以分成两类：分别是应急照明和正常照明，其中部分线路的车站设置的是值班照明。依据某个区域地铁运用部门统计分析得知，其中照明系统所引发的故障概率已经占到了整个低压配电系统出现故障概率的八成，照明供电的安全可靠性会直接性的影响到了公共场所之中的人身安全性。
对于地铁而言，在公共区域和出入口通道的人口密度相对集中，地下站的正常照明基本上依照的是一级负荷来予以供电，地上站的正常照明则运用的是二级负荷来进行供电。为了有效的促进照明供电过程之中的可靠性，那么正常照明回路则运用的是交叉配电的方法。
6结束语
总之，目前，地铁建设的速度在不断的加大，地铁安全运行则是进行工程建设的首要原则，但是在地铁运行过程之中，供电系统则是其中最为基础的能源设施。供配电系统是地铁供电系统之中的关键部分，其主要承担着AFC、信号、通信、FAS、照明、给排水以及环控等等用电设施的供电，在诸多用电设备与接口相应的对于供电的安全可靠性提出了更为严格的标准。
地铁环控系统具有一定的针对性，能更方便、准确地控制空调和通风系统，实现与其他系统的良好沟通与协调。因此，本文的研究也就显得十分的有意义。
参考文献：
[1]刘桂兰.地铁环控系统的设计探讨[J].制冷与空调，2012（02）
[2]刘向.地铁环控系统的供配电设计与分析[J].智能建筑电气技术，2016（08）
[3]江伟.地铁环控系统整体节能控制策略研究[J].城市轨道交通研究，2014（05）
[4]庞李彬.地铁环控系统节能技术探讨[J].铁路技术创新，2016（08）
论文作者:徐明
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/9/17
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