地铁低压配电节能措施分析研究

地铁低压配电节能措施分析研究

龚辉标

身份证号码：44142519801221XXXX深圳市地铁集团有限公司运营总部广东深圳518000

摘要：随着我国经济的飞速发展，城市交通问题日益严重，严重影响了人们的日常生活。地铁在解决城市交通问题方面起到了非常重要的作用，然而地铁的运行需要消耗巨大能量。目前我国积极推行建设资源节约型、环境友好型的社会，提倡低碳环保的交通出行方式。本文围绕如何降低地铁能耗这一问题，讨论地铁低压配电节能措施。

关键词：地铁；低压配电；节能措施

1地铁的电气产品节能设计

随着我国城市化水平不断提高，城市人口迅速增加，交通堵塞问题越来越严重，地铁的出现缓解了日益严峻的城市交通拥堵问题，地铁是一种安全、方便、快捷的交通工具，具有非常好的应用前景，但在地铁运行的过程中，要消耗非常大的能量，因此，如何降低地铁能耗，也是目前丞待解决的问题。

1.1照明系统

LED照明系统具有节能、光效率高、降耗、发热量较低、使用寿命长等优势，LED照明与目前城市地铁中使用较多的荧光灯和白炽灯相比，在节能减排、降低污染等方面的优势更明显。例如北京地铁进行的LED灯具的系统检测发现，一年可节约用电20万度，总体节电率超过30%，LED照明系统在未来的地铁照明系统的应用前景非常广泛。

1.2双速风机的应用

地铁工程中，TVF系统和隧道通风系统在消防安全中发挥着重要作用，早期的机械通风系统从运行启动到正常工作的过程中，一直保持定量转速，不会发生变化，会耗费大量电能。随着科技的迅速发展，双速风机投入使用，可以通过两个风机运行转速档位，在不同的转速水平下，能够形成不同级别的压力。一旦地铁遇到火灾险情，通过调节防排烟系统的速度级别，达到快速排烟的效果。

1.3变频自动扶梯系统

地铁工程中的站内自动扶梯设备的运行水平在不断提高，地铁扶梯的降耗节能工作是一项非常重要的研究任务。目前我国地铁工程中扶梯系统主要使用变频技术，通过分式管理和自动调节变速来达到节能的目的。例如在客流量比较大的交通高峰时期，为了便于乘客能够快速通过，并综合考虑安全疏导的问题，地铁扶梯系统要使用高频率运转模式。在低载客的情况下，地铁扶梯系统转换为低频率运行。在无人乘坐扶梯时，扶梯供电频率降低为只有几赫兹，地铁的运行速度缓慢。通过使用这种变频自动扶梯系统，能够有效节约能源，并为乘客提供更多的便利，实现人性化的服务。

2地铁低压配电节能措施

随着我国民众环保意识的不断提高，国家倡导低碳环保，节能减排的生活方式，节能也是评价地铁优劣的重要指标，地铁的低压配电系统的节能措施主要包括：电缆的截面选择、变频器设备的应用、照明系统节能、用电的智能管理等。

2.1电动机的软启动装置

软启动作为一种新的电机控制装置，具有轻载节能、电机软启动、软停车、多重保护等功能，能够依据电动机的实际负荷来调节启动过程，使电动机可以在无冲击的情况下，平滑的启动。设备在启动时，电流变化小，线路电压的波动小。启动装置适用于大容量的电动机或需要频繁启动的设备，因此地铁的空调系统适合使用这种软启动装置。

2.2变频器的应用

2.2.1空调系统

通过变频器进行变频控制，在地铁用电总量中，电梯和空调系统的电动机负荷占较大比例，变频器能够使电机轻载状态的效率得到很大的提升。变频器可以根据季节变化导致的温度不同以及地铁的高低峰期的差别来自动调节风机运转状态，通过在大功率组合空调系统中使用变频器，在不改变原有驱动系统的前提下，有效调节风机速度和空调频率，可以节省大量能源。空调的室内计算参数夏天为26℃，在冬天为20℃。考虑到节能效果，可以把夏季的温度适当调高，冬季温度适当调低，如果能够在夏季把空调系统温度从24℃上调至28℃，那么地铁空调系统的冷负荷将会降低37%。

2.2.2电梯的应用

在进行自动扶梯的设计过程中，可以选择配备变频启动装置。变频启动装置能够依据扶梯上的乘客总量进行自动调节扶梯运行速度，并能够降低扶梯启动对电网产生的冲击。在光电启动开关检测到扶梯上没有乘客的时候，扶梯会自动减慢运行速度，当检测到扶梯上有乘客时，则会自动提高扶梯速度。扶梯空载运行的过程中，电流仅是载客状态的三分之一，大大节省了电梯运行能量。

2.3电缆的选择与电房的设计

电缆应尽量选择较粗的型号，虽然在一定程度上增加了前期经济投入，但较粗的电缆的使用寿命要比细的电缆的使用寿命长很多，因此从长远角度考虑，选择较粗的电缆更经济。对于电房的设计，要根据电缆的长度来进行，长度越短有功损耗越小，因此电房要设置在照明动力负荷的中心位置。环控电控室要设置在离冷水机房和环控机房最近的地方。在地铁变电室的选择问题上，要把它设在弱电压区。风机房要按实际情况选择低压配电室。

2.4照明节能措施

地铁照明耗能是地铁耗能的重要部分。在地铁照明系统中，选择节能的光源和附件，淘汰以往粗管径光源，选择细管径光源，在不影响照度的同时，也能起到节能的作用。针对直管荧光灯需要配备镇流器装置，以往使用的普通电感镇流器，能耗大、效率低，目前更多的选择节能型电子镇流器，使功耗降低到原来普通镇流器的一半，并使得照明灯在打开的情况下，电流逐步增大，能够保护照明设备、延长照明设备的使用寿命。对于公共区的照明分为广告照明、节能照明、导向照明、应急照明等情况，针对不同的情况进行照明回路设计。例如在设计广告照明的过程中，选用LED照明，它比荧光灯和白炽灯更加节能，使用寿命更长。

2.5低压无功补偿装置

使用变频启动装置，在照明中使用镇流器，使得系统的谐波畸变严重。因此可以使用低压无功补偿装置，降低有用和无用的损耗，从而提高基波功率因数的平均值和最小值。因此采用低压无功补偿装置是非常必要的。

2.6用电智能管理

虽然地铁有电房设计、电梯设计、电缆的截面面积、照明节能等多种节能措施，但在实际应用中，我们还需要智能计量系统，来科学选择和应用这些节能措施，从而达到最好的节能效果，对地铁能耗进行智能管理。

3结语

地铁是重要的城市交通工具，能够有效缓解城市交通压力。地铁在未来具有非常广阔的应用前景。采取有效的节能措施，提高地铁的运行效率，降低地铁的运行能耗，提升地铁服务水平，对我国建设资源节约型、环境友好型社会的目标具有重要的推动作用，是我国经济实现可持续发展的重要保障。

参考文献

[1]廖远辉.浅谈深圳地铁低压配电系统中节能措施的应用[J].中国新技术新产品,2016,(13):138-139.

[2]郭翔宇.基于节能视域的地铁低压配电探讨[J].铁道勘察,2016,(03):111-114.

[3]李妮.地铁低压配电系统中的节能问题分析[J].中国新技术新产品,2015,(10):35.

[4]邹凯宏.地铁低压配电节能措施探讨[J].科技创新与应用,2014,(23):185.

[5]赵美君.地铁低压配电节能措施[J].低压电器,2010,(10):63-65.