摘要：目前，我国城镇化建设已经进入关键阶段，城市居民对城市交通便利性的要求也越来越高，而在城市轨道交通快速发展的同时，也相应地造成了较大的能源消耗。为了实现城市轨道交通低能耗运行的目标，有效提高地铁服务管理水平，为城市居民创造更多的便利条件，本文对地铁电气产品的节能设计进行了分析，对低压配电在地铁中的节能应用进行了探究。
关键字：低压配电；地铁；节能；设计；应用
引言
随着科学技术水平的不断提升，越来越多的城市将地铁工程建设作为基础的交通服务运输事业，地铁的应用为人们的日常生活与工作带来了更多便利，在很大程度上缓解了交通拥堵的压力。但是，相应地其耗费的能源量也是巨大的。由于客运量的显著提升，地铁服务系统内部的照明设备、自动扶梯等设备能耗增量不断上升，服务检修工作量也大大增加，从而使得地铁系统对能量的需求急速增长。因此，节能降耗在地铁工程中变得尤为重要。
1地铁电气产品的节能设计
1.1LED照明系统的设计
LED灯具是一种能将电能转化为可见光的光学器件，这种灯具具有发热量较低、使用寿命长、发光效率高、节能降耗以及环保性能好等多方面的优点。当前我国许多城市采用的公共照明灯具为荧光灯与白炽灯，这种传统的照明器具能耗大、寿命短等方面的局限性。在LED照明技术的不断发展中，许多城市在地铁工程建设中运用了更多的LED照明灯具，随着我国不断提倡环境保护以及可持续发展的理念，LED照明技术的应用将逐渐成为城市公共照明的主要发展趋势。
1.2双速风机的设计
在地铁工程项目当中，TVF系统和隧道活塞风工作系统对于区域之间的火灾安全疏散以及服务运行通风具有重要的作用。在之前较长的一段时间内，机械通风系统风机从运行启动到正常服务的整个过程，始终保持相同的旋转速度不变，不会因为特殊要求的变化而改变转速，这样一来势必耗费较多的电力能源。伴随科学技术的快速发展，我国研制出了双速风机。该系统包含两个风机运行转速档位，并设置了双速风机。这样一来便可在两类不一样的转速水平下，形成不同级别的流量以及压力，通常可在消防排烟应用系统中服务。而低速旋转形成较小级别的低压力则可用在正常通风系统中。如果发生火灾险情，相关工作人员就可以将其调节到高速大级别流量的强压力排烟模式，从而实现系统的有效排烟。对于正常的排风和排烟工作，应用双速风机就能够达到其既定目标。
1.3变频自动扶梯系统的设计
现阶段，我国所建设的绝大多数地铁工程都设置了自动的电扶梯，由于不同时间段客流量的不同，使得不同时间段电扶梯所承担重量有较大的差异。如果在无人或很少人使用的情况下，电扶梯仍然维持满负荷运行，则势必会造成电能的浪费，因此需要对地铁系统内的电扶梯进行变频化设计，使电扶梯能够根据承载强度对频率进行有针对性的调整，在客流量比较大的时段，提升电扶梯的运行速度。在客流量比较小的情况下，适当降低电扶梯的运用速度。在无人乘座时，电扶梯能够停止运行，在有人踏上电扶梯的情况下，电扶梯就能够自动运行。应用此种电扶梯运行方式，一方面可以充分体现出地铁服务人性化的特点，另一方面还能有效降低电扶梯运行过程中的能耗。
2低压配电在地铁中的节能应用
2.1低功率消防负荷系统
在地铁工程项目节能设计中，按照供电安全性标准规范以及终端供电引起经济损失的等级，我们具体可以将电力负荷划分为三个级别。基于地铁设计有关规范中的等级要求，一级负荷用电应由低压配电柜中的两路回路进行供电。但是一些一级负荷，例如潜水泵、气体灭火以及安检设施用电等虽属于一级负荷，但其功率水平较低。为此，设计成低压配电柜独立供电并不科学。所以，可以在地铁工程照明配电室中直接应用两台一级负荷小动力箱，进行交叉式供电。这样不但能够有效降低电缆应用总量，还能够减小电压柜总体的负荷量，从而实现节能环保的设计目的。
2.2设备供电节能系统
在地铁工程中，空调系统的用电负荷一直都比较高，所以，要想实现节能的目标，必须将空调系统的节能设计作为重点。对于南方地区，夏季可以通过冰冷机组进行制冷，并利用环控系统完成冷风排出。其他的季节气候则可通过隧道通风完成通风换气。可在车站之中通过BAS完成一致调配。在各个时期流量不统一时，可进行风量的有效调节改变，进而实现节能目标。北方寒冷冬季，则应配备采暖系统。基于采暖以及空调系统属于三级负荷，应用时期不同。因此在设计阶段中应尽可能使用相同回路进行供电。这样不但能够有效降低低压配电柜回路的总量，还能够有效节约动力配电箱和电缆材料，从而达到环保、节能的目标。
2.3照明控制系统的优化
在地铁工程中，地铁车站照明系统功率大且供电时间久，根据一般的照明模式计算，典型的地下2层车站年耗电量可达到数十万千瓦时。所以，照明系统的低压配电对于地铁节能具有重要的意义，作为设计人员，需要在传统的照明控制和模式上做出优化，这样，不仅可以节约电力能源，更可以方便运营人员对车站照明的管理和维护。
传统的照明控制方式主要是BAS监控，其工作原理是：首先，照明系统利用所设置的监控点，将照明模式发送给BAS；然后，在需要控制的照明回路进线端，串联一个交流接触器；最后，通过在车站控制室内设置的IBP盘发布相应的指令，交流接触器的触点动作后可以实现照明的定时启停、区域控制和中央控制等。然而这种控制方式在运营过程中曝露出了一些弊端。第一，BAS在IBP盘上进行集中控制，现场由于没开关，所以不能进行紧急开启和关闭，出现紧急情况时不方便控制。第二，所有控制电缆和接触器都比较多，接线较复杂，需要控制的回路多，各种照明的模式切换十分复杂。第三，照明系统的启停和模式是基于BAS的控制基础上的，所以一旦BAS系统出现问题，则照明系统会受到相应的影响。智能照明系统是一种由数据总线构成网络的照明控制系统。网络上每一个照明配电回路都有一个地址，通过总线将所有部件连接而组成一个控制网络。它具有独立的控制协议，与BAS相比，系统也更加简单，目前，在地铁中应用智能照明控制系统就是为了实现节能减排以及高效自动化管理的目的。对智能照明控制系统与BAS控制的系统进行对比，其相应的优缺点如表1所示。
表1智能照明控制系统与BAS控制的系统的对比
结束语
总而言之，在地铁工程项目服务运行过程中，应用低压配电模式对各种系统进行节能优化设计具有重要意义。能够有效减少能源的消耗，进而实现智能化、高效性的地铁运行服务管理。只有在地铁系统中引入现代科学技术，注重节能环保设计，才能有效提升地铁工程服务质量水平，延长系统使用寿命，实现其可持续发展。
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[3]倪勇.浅谈节能措施在地铁低压配电中的应用[J].四川水泥,2015,(10):141.
论文作者:闫琛
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/5/18
标签：地铁论文; 系统论文; 节能论文; 扶梯论文; 回路论文; 在地论文; 低压配电论文; 《基层建设》2017年第33期论文;