智能低壓配電系統在地鐵中的應用探討

李世豪 宋家祥

【摘 ?要】隨著社會的進步和科學技術的不斷發展，人們對于交通行業也提出了更高的要求，地鐵作為交通結構中的組成部分是大部分人日常出行所會選擇的交通工具，所以為了提高地鐵的安全性以及舒適度，地鐵在逐漸的提升自身的自動化水平。將智能低壓配電系統應用在地鐵當中，能夠促進地鐵低壓配電系統的完善并讓管理水平也有所提高，更好的實現地鐵的智能化水平。

【關鍵詞】智能低壓配電系統;地鐵;應用探討

一、地鐵低壓配電系統

地鐵正常用電所需要的低電壓為380V/220V，但是在系統一開始的接觸中，電壓是比較高的，所以工作人員需要通過一定的操作來將電壓進行轉換，減小電力負荷，為相關設備能夠正常使用提供所需要的動力，讓地鐵的照明等設備能夠正常使用。站在電力的角度來說，可以將地鐵系統負荷分為一、二、三級負荷。一級負荷對電力系統的穩定供電以及可靠性等都有著很高的要求，一般情況下是兩個電源裝置來為其提供電力的提供，同時必須保證要安裝好應急電源，以免緊急情況發生;二級負荷與一級負荷一樣在電力的供應上都需要安裝雙電源進行供電，但是二級負荷的輸電線路與一級負荷不同的是可以使用單回路的輸電線路，二級負荷一般被應用在非消防、非疏散通道的電梯或扶梯、信息提示系統或是一般的照明系統當中。三級負荷的重要性與前兩級符合相比比較低，在對低壓配電系統進行完善優化的過程中，必須要明確不同種類負荷的實際要求，保證即使遇到突發情況也能夠保證電力的正常輸送。

二、智能化低壓配電系統在地鐵中應用的優勢

1.讓地鐵低壓配電系統更加的智能化

智能化低壓配電系統在地鐵中應用最為突出的特點就是智能化，這也是其自身的優勢所在。將其應用在地鐵中，提高了管理和控制工作的自動化程度，但在實際的應用過程中，雖然體現出了一定的智能性，卻并沒有達到預想的要求，在控制管理的過程中還需要一定的人力資源對其進行操作，并沒有實現系統自動管理控制、自動調配。不過雖然有所欠缺，但是可以看出在未來的發展中隨著科技更加進步，智能低壓配電系統是一個主要的發展方向。

2.實現低壓配電系統的虛擬化

在傳統的低壓配電系統的管理控制工作中，包括配電工作和調度工作在內所有工作都需要通過人工操作來完成，這在很大程度上增加了人力資源的投入。隨著智能低壓配電系統在地鐵中的應用，因為自身智能化的特點很多工作不再需要工作人員親力親為，這就在很大程度上解放了勞動力，大大降低了工作人員的整體工作量的同時也提高了系統的準確性。將智能低壓系統應用在地鐵中，同樣也能夠在一定程度上讓配電系統的管理工作虛擬化、智能化，配電系統可以自行通過設定好的程序等來對實際運行情況進行模擬并做好相應的管理工作。這種虛擬化的特點也是智能化配電系統所具有的優勢，低壓配電系統的自行監督管理模式代替人工操作系統進行管理的模式，不但能夠提提高管理效率更是能夠提高管理工作的質量。

三、智能低壓配電系統在地鐵中的實際應用

1.對變壓所低壓進行有效降低

根據2018年最新的地鐵設計規范中的相關規定，在進行地鐵電力監控系統的設計工作中和管理工作中要充分的對低壓部分進行考慮，例如進線斷路器、三級負荷低壓開關以及母聯斷路器等。所以智能低壓配電系統在地鐵的實際應用中，要做好降壓控制工作，保證其運行的穩定性。現階段主要有兩種模式能對智能低壓配電系統進行控制：其一是遙感和遙控的模式，通過控制進線斷路器和三級負荷低壓開關以及母聯斷路器起到降低變電壓低壓的作用。其二是通過科技含量較高的控制網絡來控制進線斷路器、三級負荷低壓開關以及母聯斷路器，這種控制模式同樣也能夠起到遙控以及遙測的功能，具有比較完善的功能結構。

2.智能斷路器的應用

智能斷路器在智能低壓配電系統中非常重要的一部分，直接影響到系統運行的效率以及順暢程度。智能斷路器因為具有更加先進的技術所以與傳統的斷路器相比較而言，適用性更強，更能起到保護作用和監控效果。在現階段的實際情況中，應用比較多的是西門子3WL智能斷路器和ABB的E系列智能化萬能式斷路器。這兩種智能斷路器與傳統的斷路器相比較具有更強的穩定性以及兼容性，更加符合低壓配電系統運行過程中所需要實現的智能化要求。

3.現場總線技術的應用

現場總線技術是現階段應用較為廣泛的一種技術。將現場總線控制技術應用在智能低壓配電系統中對于提高運行效率來說具有很好的效果。現場總線技術能夠很好的對系統中所使用的設備之間信號傳遞問題進行解決，這在很大程度上提高了智能低壓配電系統的工作效率以及準確程度，避免了很多問題的產生。與此同時，將現場總線技術應用在智能低壓配電系統當中，也能夠更好的將通信數字化工作實現開來，進而更好的提高系統的管理質量以及控制效果，提高整體系統運的穩定性、可靠性，為其日后的發展提供強有力的支撐。

四、智能照明系統

地鐵中智能照明系統主要是對整個地鐵范圍中需要安裝照明系統部分，例如公共區域的照明部分、出入口通道中的照明區域以及區間照明等部分中所需要的照明燈具的控制。

1.系統拓撲結構

圖一為一般車站中智能照明控制系統中較為典型的方案，照明燈具的運行模式一般為調光控制與回路開關相結合，前者占主要部分，后者為輔助部分，在運行過程中會遵循以下原則：

公共區域中的照明燈具以及出入口通道中的照明燈具一般會通過DALI 驅動電源來對光源進行調控，在廣告區域和正常照明區域以及提示牌或導向標中一般會通過KNX 開關模塊對其進行控制。在需要進行調光控制的照明燈具中，會安裝DALI調光驅動電源并根據DALI標準協議進行相應的控制。DALI調光驅動電源所使用的是DALI總線進行組網。在照明控制系統中應用的控制層設備所實施的是KNX/EIB協議，KNX/DALI網關可以將控制層與設備層的網絡進行轉換。想要讓通信協議變為通用開放通訊協議可以通過加入協議轉換模塊的方式完成。

2.功能要求

照明控制系統是獨立運行的系統，因其自身所使用的是特制的時鐘，系統可以通過設定好的時間表來直接對其進行相應的控制，即使是BAS 系統癱瘓或出現問題時仍然能夠完成自身的任務。在控制室中的顯示終端，工作人員是可以通過觸屏的方式對其進行控制的，同時通過在控制室安裝就地控制器的方式，也可以在緊急情況發生時直接進行應急控制。在系統界面中可以將實際地鐵中的燈具布置顯示出來并進行實時的監控，這就可以在一旦有故障發生時對其及時進行處理。照明控制系統可以根據實際情況通過改變光源或是增減光源等方式設定出不同的模式，例如高峰期模式和正常運行模式或是特定的節假日模式等，讓其更加的符合實際的需要。

總結

智能低壓配電系統在地鐵中的廣泛應用是未來地鐵發展的一個趨勢，是提高地鐵運行穩定性和可靠性的基礎工作，所以在實際的應用過程中，必須要給予其足夠的重視程度，讓其在未來的發展中能夠通過科學性更高、技術性更強的技術應用以及更加完善的系統為地鐵的發展提供更加有力的支撐，讓其能夠更好的滿足實際的需求。

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（作者單位：1、中鐵第六勘察設計院集團有限公司;2、中鐵第六勘察設計院集團有限公司隧道設計分公司）