在城市化与经济高速发展的大背景下，各大中城市建设用地日渐饱和，车辆数量不断增长，地面交通拥堵的问题也日益严重。因此，越来越多的人们选择地铁出行。地铁是在地下运行的轨道交通系统，具有方便快捷、运行速度快、客运量大等优点。截止2019年6月，我国已有33座城市开通地铁，其中13座城市地铁运营里程超过100公里。——为保障地铁安全运营，非常有必要在地铁中应用智能低压配电系统。
一、地铁低压配电系统及其常见故障
低压配电系统为地铁车站、车辆段、区间、控制中心等建筑内部的动力照明系统、通信系统、信号系统、自动售票-检票系统（AFC）、电力监控系统、综合监控系统、BAS系统、消防报警系统（FAS）等子系统，以及电梯、风机、空调、水泵等机电设备提供电能，保障地铁正常、平稳地运行[1]。但地铁内部环境复杂，低压配电系统在工作过程中，容易出现各种电气故障。
（一）漏电
电缆、导线的绝缘层破坏，或桥架损毁，发生相互碰撞、接地，就会出现漏电。据测算，0.5A的漏电电流便可产生2000℃的电弧，足以诱发火灾。而通过人工检查地铁低压配电系统中的漏电故障点，工作量极大，可靠性差、且难以进行及时处理。
（二）短路
导线、电缆的绝缘层在周遭环境湿度、腐蚀、温度的影响下老化、破损，致使铜线（或铝芯线）暴露在外，电流击穿绝缘造成短路。短路故障又可分为单向对地短路、两相相间短路、两相对地短路[2]。
（三）过负荷
通过导线、电缆的电流过大，造成导线、电缆发热。若低压配电系统长期过负荷工作，则会导致系统加速老化，使用寿命大幅缩短。
二、在地铁中应用智能低压配电系统
（一）智能低压配电系统
智能低压配电系统是由多种智能化配电电器、软件、硬件构成的一套完整的电力网络系统。该系统由站控管理层、网络通信层、现场设备层三个主要层次构成：站控管理层与现场设备层的各种自动化设备之间保持通信互联，接收并记录电气输入/输出信号、遥测值、遥信状态、数据，并进行处理、统计、保存、决策，发出运行指令；网络通信层负责将站控管理层发出的指令传达至现场设备层，并将现场设备层的数据采集、传送至站控管理层[3]；现场设备层包括智能仪表、智能断路器等电器，它们可以对现场状态的模拟测量值进行数字化处理，通过现场总线向站控管理层CPU传递信息，并执行站控管理层发出的指令。
（二）在地铁中应用智能型低压配电系统
2.1 应用智能型低压配电系统进行漏电监测
智能型低压配电系统为每一个相线都配置了电参量感应器（又可分为变阻器式传感器、电阻应变式传感器、电容式传感器、电感式传感器等等[4]）。在正常情况下，每一个相线内的电流在电参量感应器中产生的磁通量之和为零，即
若发生漏电，则每一个相线内的磁通量之和不等于0。
应用智能型低压配电系统进行漏电监测，可以在第一时间发现漏电故障点；系统处理模块会自动计算剩余电流的有效值，若发现剩余电流有效值超过设定阈值，便会发出报警信号；引导技术人员及时处理漏电故障。
2.2 应用智能型低压配电系统进行温度监测
低压电气设备本身、低压电气设备之间的联接点具有裸露电压，而且它们的温度会随着运行而上升，导致电阻增大、氧化，这是造成短路的一个重要原因。而电气设备联接点运行温度又难以进行实时在线监测。——应用智能型低压配电系统，则可以通过温度传感器对电气设备运行温度进行实时在线监测。温度传感器的温度测量范围可达-30℃～130℃，精度可达±0.5℃，温度测量周期可设定为1次/10分钟（或设定为1次/分钟）；因此，具有精度高、响应速度快、操作灵活等优点[5]。
温度传感器通常采用PT100铂热电阻，而PT100铂热电阻的阻值又会随着温度的变化而变化（表1）。因此，智能型低压配电系统在进行实时温度在线监测的同时，还可计算出电气设备电阻的变化；从而防止电气设备出现过负荷。
表1 PT100铂热电阻分度特性对照表
2.3 应用智能低压配电系统进行地铁照明配电
地铁变电站控制室、计算机房、售票室、检票处、行车调度室、电力调度控制室、站台、车站大厅、办公室、楼梯、自动扶梯、电梯、通道、通信信号机房、隧道均需照明用电。应用智能低压配电系统，可根据地面面积、光源光能量、光源数量，计算各区间的照明亮度、电负荷密度，并进行智能化、精细化照明控制，从而达到节能的效果。
结束语
传统的地铁低压配电系统设计复杂、运维困难、运营成本高。而应用智能低压配电系统，不仅可以节省大量硬件投资、节约安装费用与运维费用，而且可以提高系统的准确性与可靠性。因此，应当在地铁建设中大力推广智能低压配电系统。
参考文献：
[1]袁云峰.地铁低压配电系统安装质量控制措施研究[J] .中国高新科技, https://doi.org/10.14149/j.cnki.ct.2019(02):124-126.
[2]吴建宾,朱金凤.低压电器智能化及能效管理[J].电气时代,2019(01):43-44.
[3]夏林峰.地铁通信电源系统技术与安全控制探析[J].中国新通信,2019,21(01):11-12.
[4]涂开棉.地铁供配电系统设备状态在线监测措施分析[J].通信电源技术,2018, 35(06):263-264+266.
[5]纪强.智能低压配电系统在地铁中的应用问题分析[J] .科技创新与应用, 2014(12):283.
论文作者:田佳
论文发表刊物:《中国建筑知识仓库》2019年3期
论文发表时间:2019/11/1
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