谈地铁低压配电系统设计优化

摘要:基于对地铁低压配电系统设计优化的研究，对地铁低压配电系统进行概述，对于地铁低压配电系统提出加强动力配电系统设计、照明配电设计、低压开关柜设计、变频柜设计等措施。

关键词:地铁;低压配电系统;设计

引言

地铁已成为当今城市中的重要组成部分，为人们的工作以及生活带来很大便利。在地铁的设计与建设过程中，低压配电系统能够为低压负荷提供充足电能，确保地铁能够安全稳定运行。但是，在实际低压配电系统设计过程中，由于运行工况较为复杂，地铁内部与服务性设备较多，为设计工作的展开带来很大难度。为确保地铁低压配电系统设计的科学性与合理性，工作人员应加大对设计的重视程度，发挥自身专业特长，为地铁的安全稳定运行打下基础。

1地铁低压配电系统概述

因地铁低压配电系统接触的电压相对较高，为促使地铁的用电需求能够得到满足，需要将其转化为380V/220V，这样可以在一定程度上降低电力负荷，为其他设备的运行提供充足动力，还可确保地铁中照明系统的正常运作。通常情况下，如果结合电力重要性等级，划分地铁系统负荷，会将其分为3个等级［1］。①一级负荷，一级负荷对供电可靠性与供电安全性有着较高的要求，为保供电服务质量，要同时具备2个电源装置与供电线路，同时要配备相应的应急电源。②二级负荷，二级负荷在整个地铁的供电系统中发挥着不可替代的作用。二级负荷与一级负荷之间存在一定的一致性，那就是都需要双电源确保供电服务。二级负荷的输电线路可以是单回路，通常会将其连接到电梯系统、乘客信息系统以及自动扶梯系统当中。③三级负荷，三级负荷相较于一级负荷与二级负荷而言，重要性相对较低。在展开地铁低压配电系统设计工作时，对于不同负荷的实际情况与实际需求要有正确认识，这样才能更好应对突发情况。

2地铁低压配电系统设计优化措施

2.1动力配电系统设计

在地铁低压配电系统设计优化过程中，要继续做好动力配电系统设计工作。1)明确地铁动力设备的复杂性特点。地铁动力设备包含许多不同内容，如电机、风机以及水泵等，不是简单的几个水泵或者电梯［2］，而是由不同的系统构成，例如空调通风系统、给排水系统等。地铁动力配电系统控制，也是一项复杂的控制工作，如远方控制、就地控制、BAS系统自动控制等。此外，还要对水泵、风机等展开控制工作。2)明确动力配电系统设计要点。地铁动力配电系统设计工作，要从降压变电到各个动力用电设备。在供电配电方式的设计中，可以采取放射式供电方式，并将其作为主要方式，而树干式供电方式作为辅助方式。如果电力设备比较重要或者容量较大，那么可以采取放射式供电方式。检修电源二级负荷、三级负荷，更加适合使用树干式供电方式。在供电方式的选择中，要始终遵循这一原则，这样才能在最大程度上将故障问题控制在合理范围内，使得供电系统的运行得到保障。

2.2照明配电设计

1)明确照明分类与设置。照明类型分为一般照明、应急照明以及广告照明等。一般照明、应急照明以及广告照明通常会将其设置在地铁站台层公共区域或出入口通道处位置。对于关键性区域，比如2个一般照明总箱、1台广告照明箱与应急照明箱。车站公共区照明为更好地实现交叉供电，往往会采取双电源分组供电方式。当其中的1个电源母线出现问题时，也能够保证现场照明，避免全部失去照明的情况产生。车站设备照明与管理用房照明，要保证与公共区域照明的相对独立，防止电源发生故障后，对彼此造成影响。2)选用灯具并明确照明质量。照明光源技术指标包含许多不同内容，如光源的寿命、光效以及显色性等。地铁照明相较于其他照明而言存在一定的特殊性，如照明时间较长、被照面积较大、光度标准较高、节能需求较强等不同特点。

2.3低压开关柜设计

低压开关柜是地铁低压配电系统设计中的重要组成部分，因此，低压开关柜设计需要相关工作人员能够给予更多关注与重视［3］。1)低压开关柜的外壳以及隔板要使用特平钢板制作，其厚度要超过2mm，并将其架设在稳定性较强的柜架上。柜架的骨架要保证与螺栓相互连接，必须配备加固角架、回转边缘等。2)在低压开关柜的隔板设置期间，要按照型式4b的方式，不同单元的进线开关装置、馈线开关装置以及其他功能单元等，都需要采取横向抽屉式方式。在此期间，可以将个别开关装置以及功能单元进行完全抽离。这样才能保证在基本正常操作的情况下，对其中的任意一条线路进行维护与保养，都不会对其他开关柜产生影响。3)抽屉式单元要配置相应的机械联锁与测试装置，并保证自身功能的完善性。比如除进线开关装置、馈线开关装置出现分闸现象或者跳闸现象，否则单元的门或者盖不可以被打开。在抽出单元后，进线开关装置与馈线开关装置的闭合位置处，不可以在其中插入开关柜。进线开关装置以及馈线开关装置不可以进行合闸，除非该装置已经完善抽出或者插入。

2.4变频柜设计

在地铁的低压配电系统设计过程中，变频器设计对于整个地铁低压配电系统设计而言具有重要作用。变频器的主电路是交－直－交原理，在实际设计工作的展开，要注意以下2点问题。1)无源滤波实质上就是电抗器的安装，提升变频器供电电源阻抗，通过从外部的形式。在变频器的交流侧安装电抗器或者在直流侧安装电抗器，可以在很大程度上对谐波电流进行抑制。在对电抗器的合理应用之后，谐波畸变情况大大减少。虽然可以在一定程度上起到作用，但是，因为无源滤波更加适用于谐波含量固定的特定系统中，因此，其使用有着一定条件。在此背景下，对于无源滤波的设置要结合实际情况，这样才能将其作用与价值充分发挥。2)在对谐波的抑制中，还可以采取有源电力滤波器的方式，有源电力滤波器会通过串联的方式或者并联的方式设置在电路中，从而及时对补偿对象中的谐波电流情况进行检测。有源电力滤波器还能够实现对不断变化的频率、幅值展开跟踪补偿，并且有源电力滤波器自身的特性并不会受到系统的制约与影响，不会出现无谐波放大风险问题。变频器自身具备较强的方便性与节能效果，同时也因为变频器自身结构问题，在使用过程中不可避免会出现谐波情况。有源电力滤波器功能更加强大，谐波消除效果更加明显，但是其造价较高，因此，适用于谐波补偿中。

3结语

为使得地铁的安全稳定运行得到保障，对于地铁低压配电系统设计优化工作，需要相关工作人员能够给予更多关注与重视。结合实际情况，对地铁低压配电系统设计中的不同环节与内容进行优化与完善。确保地铁运行质量与运行效率，为人们的日常出行与工作提供更多便利与保障。

参考文献:

［1］石涛．典型地铁标准地下站的低压配电设计探讨［J］．现代物业(中旬刊)，2019(2):57．

［2］王俊，郝勇奇．基于BIM技术的地铁车站照明设计研究［J］．河南科技，2018(35):129－131．

［3］高三阳．深圳市地铁14号线共建管廊供配电系统设计［J］．现代建筑电气，2018，9(11):56－60．

作者：刘勇 单位：西安市轨道交通集团有限公司运营分公司