摘要：随着我国经济社会的稳步发展，城市基础设施建设日益完善。为了有效缓解城市交通拥堵问题，多个城市都已着手建设城市地铁建设，尽管地铁为提高城市交通的畅通水平提供了极大的便利，然而地铁车站照明也增加了能源消耗。采取有效措施提升地铁车站照明设施的能源利用率，已经引起相关部门的重视。
关键词：地铁车站；照明系统；能耗；节能对策
随着城市化进程的不断推进，地铁的普及率也大大提高，表现为地铁数量的增加，内部设施的增多以及系统规模的扩大。当下，除北京、上海、广州、深圳等一线城市外，宁波、南京、苏州等二线城市也拥有了地铁线路，预计到2020年，全国包括已运营和新建的线路总里程可达2000公里，建设地铁车站近千个。地铁系统的大规模迅速普及一方面更好地服务于民，但同时也大大增加了能耗，甚至成为城市系统中能源消耗的主体。这既给我国的能源资源的供给造成一定压力，又不利于城市交通系统的绿色、可持续发展。在这种环境背景下，加强对地铁车站的照明系统的能源消耗的研究，对于提高能源使用效率，促进节能产品的推广和使用有重要的现实意义。
一、地铁照明系统高能耗的原因
地铁不同于公交车的地方最主要在于地铁的运行主要在地下，其在运行过程中无法实现自然采光，因此只能借助于大量的人工照明设施设备来保证车站内部的光环境质量。城市地铁需要在各车站、停车场、车辆段、控制中心等场所考虑照明。照明根据其场所、用途可分为：公共区照明、设备区照明、局部广告照明、区间照明、应急照明。为了不影响地铁的正常运行，车站内的这些功能各异的照明系统几乎二十四小时不关闭，如此长时间、大规模的照明必然会导致能耗的大大增加。杨爽通过调查沈阳的地铁站发现，该城市地铁系统中的照明能耗占到了整个系统能耗的30%。王鹏等则指出照明电力消耗约占电力整体消耗的13%左右。也许是不同城市样本导致得出的数据存在差异，但都反映出了地铁系统中的照明能耗大的问题。因此，如何对当下庞大复杂的地铁照明系统进行节能降耗是亟待我们解决的问题。
二、地铁系统的能耗特点
近几年来，科技的不断进步和节能管理的不断加强，促使了多种设备都引用了节能的方式，对设备进行节能管控。如：空调内部的通风系统，只有在符合条件下才会运作。虽然地铁相比于其他交通方式来说有着能耗低的特点，但因其系统庞大涉及线路较多，所以仍然跻身在能耗较大的行列。实际上，尽管地铁自动扶梯大部分已经采用节能控制方式，在没有达到要求的标准下不进行运行，但是还是在以12.5%的耗能处在工作状态。据资料显示，车站的照明系统虽然只处在负荷平均量的14.2%～16.1%，但其总的照明负荷却已经达到了197kW、207kW，而且有着运行时间长的特点。但是现阶段因为受到设计规范的限制和对运营监管的不到位，导致照明系统对能源的消耗比较严重。
三、照明系统能耗的具体分析
3.1广告照明的能耗
据资料显示，地铁的照明系统在广告照明这一区域内的能耗占三级负荷的60%；跟随所和降压所的广告照明负荷分别是87.4kW和92.6kW，与照明总负荷的一、二级较为接近。由此可以看出，地铁的广告照明也是整个照明系统中能耗较高的环节。广州地铁已经对站台的广告照明进行了一系列节能改造，并取得了明显的成效，每年在能源的节约方面可以节省204.2万元。通过对目前地铁广告灯箱的研究发现，地铁广告灯箱的设计与安装是根据没有屏蔽门展台设计的前提下进行的，目的是为了使站台的候车乘客在休息时可以感受到明亮，并达到宣传广告的效果。但是，现阶段在各站台设置屏蔽门后，已经很少有乘客注意其所摆放的广告内容，广告效果已大不如从前。这时广告商为了使广告更加的引人注目，只有增加广告色彩和灯箱的亮度，以此来吸引乘客，因此也使得耗能量随之增加。此外，广告灯箱设计与车站照明设计分离，在车站的设计中只是为广告灯箱和电气控制预留了空间，因此没有使广告灯箱的照明功能充分的被利用。
3.2站台、站厅能耗分析
以上海站9号线地铁为例，在当中通过长时间的调查和观察发现，当地铁在停止了一天的行程之后，几乎所有的站台、站厅还依然灯火通明。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在与相关人员进行了沟通后得知，站台的照明系统通常是在晚上11点以后才自动关闭，但是当其关闭以后就会立即认为将其开启，使之一直保持长明灯状态；而站厅内部大多数也是处在长明状态。每个车站没有安装电表，对实际的耗电及耗能情况了解不够详细；只有自动售货机等商业店铺以及银行取款机内部装有电表，用于对外核算费用。因为站台的耗能情况与工作人员的利益不存在冲突，所以就很少有人自觉将其关闭，缺乏节约用电的意识。
四、减少地铁照明系统能耗的有效措施
4.1对照明度进行合理的设计
节能的基础就是对照明度的标准进行合理的设计。乘客上下地铁站台的拥挤程度高于站厅，楼梯和扶梯的拥挤度又高于站台。由设计标准和资料显示可知，选用站厅照度标准高于自动扶梯和楼梯照度标准的设计是不具备合理性的应该要对其进行适当的调整，使其比例更加的贴切合理性。通过现场统计，乘客在站台的停留时间大概在2～4min左右，随后即乘车离开，而站厅只是行走的通道，没有必要设置如此高的照度标准。通过多次的调查和实验发现，若地面的照度达到100lx时，在距离地面1000mm处的乘客坐姿阅读高度的照度将达到150～160lx，可以充分满足其正常的阅读需求。因此，在设计照度标准时应使其达到100lx，但可以适当的提高在上下车门处的照度。
4.2对灯具的布局进行改善，换用节能灯具
由于地铁车站的乘坐人员在此处待的时间较短，乘客从进站、等车、上车一共需要耗费大概3-5分钟的时间，下车需要3分钟。因此，就需要把灯具布置的重点放在站台两侧和车门处，站台中间可适当减弱；从实际和人员舒适度进行考虑，可在站台中间座椅区域上部设立照明，照明灯具要尽可能的采用节能灯。并将站台侧方屏蔽门上方的灯具取消，只留下车门开启位置上方的灯具，还要在站台两侧的行走区域内设置灯具，以为乘客提供方便。此外，还要对广告灯箱进行新型的设计，用其来取代站台对面线路侧的原广告灯箱，把将新的广告灯箱设置在屏蔽门的上方。这样不仅可以将灯箱的照明与站台照明进行有效的结合，使广告更加的“扎眼”，吸引乘客眼球，还可以减少原灯具的照明负荷。（灯箱也可以考虑采用LED节能灯）。经过统计可知，将屏蔽门上方的通长照明区域的灯具取消，可以节约负荷约8.4kW，平均一个站台每年可节约用电73000kWh。
4.3区间隧道、高架桥照明
现阶段地铁隧道区域内的照明是相隔10m就会设一盏灯，目的是为了给维修人员在进行设备维修时提供方便。在平时运营的过程中，司机可以根据车载照灯来观察前方线路和顶部的电网状态。根据地铁运营的规定，如果车辆的前照灯发生故障，司机要及时进行清客，并下线，运转调度不会依照隧道区内的照明情况而决定车辆是否继续运
低压线路供电半径≤0.5 km。同时尽量保证三相变压器负荷平衡，减少负序电压损耗。同时，要充分考虑配电主干线路的电能损耗问题，把降低配电主干线路的电能损耗降低到最低值，在现有的条件和可能的情况下，增大导线截面，提前分流，转移负荷等方法，以减少配电主干线路的电压降，从而提高配电网末端的电压质量。
结语
变压器的经济运行，指的是选择最优、最佳的运行方式，对负载进行调整，从而使变压器的电能损失降到最低。变压器的经济运行不需要投入过多的资金，仅仅只需要加强管理、科学的规划，便可达到目的。电压器是电力系统电压变换的重要设备，目前被广泛的应用在输电、配电领域。同时，变压器的经济运行也是由负荷大小、功率大小、无功耗损等因素决定的。只有实现了变压器的经济运行，才能节约资金和资源，并且同时实现社会效益和经济效益。
参考文献：
[1]周绍清.浅谈变压器现有的技术参数的调整[J].四川电力大学学报自然科学版）.2011.
[2]朱明先.在配电网中装设无功补偿设备的探索[J].云南电力科技，2010.
作者简介：
张明胜（1989.11_），男，广东雷州人，广东工业大学市场营销专业，管理学士本科生。职务：供电所营配综合二班班组技术员，单位：广东电网有限责任公司湛江吴川供电局（广东，湛江），单位邮编：524500
论文作者:虞科
论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期
论文发表时间:2017/5/27
标签：地铁论文; 站台论文; 系统论文; 广告论文; 车站论文; 灯箱论文; 负荷论文; 《电力设备》2017年第5期论文;