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淺論低壓配電系統(tǒng)技術應用于地鐵
[摘 要]地鐵低壓配電系統(tǒng)是地鐵供電網絡中全方位的服務功能，承擔了除給電動車組供電以外，給所有低壓負荷提供電能的重要任務，保證所有動力照明設備配電的安全、可靠、有效、經濟。本文通過對低壓配電系統(tǒng)的特點、構成功能進行簡述，對地鐵低壓配電系統(tǒng)的模式、控制因素、應用范圍進行研究，分析出地鐵低壓配電系統(tǒng)的合理應用措施及作用影響。
[關鍵詞]低壓配電系統(tǒng);地鐵;應用
[Abstract] Metro low-voltage distribution system is underground supply network in a full range of services, in addition to commitment to EMU power, low-voltage load to provide power to all the important task to ensure that all power distribution lighting equipment safe, reliable , efficient and economical. Based on the low-voltage distribution system characteristics, constitute a function briefly, low-voltage distribution system for subway mode, controlling factors, the application range of research, analysis of reasonable application of measures for the subway system and the role of low-voltage distribution influence.
[Key Words] low-voltage distribution system; subway; application
0.引言
地鐵低壓配電系統(tǒng)承擔了除給電動車組供電以外給所有低壓負荷提供電能的重要任務，由于地鐵系統(tǒng)中各種服務性設備系統(tǒng)專業(yè)較多，而且接口也較復雜，設計時了解相關專業(yè)及其設備的運行工況，在設計過程中密切配合，是低壓配電系統(tǒng)能更好完成設計的重要條件。因此，低壓配電系統(tǒng)是地鐵良好運營的重要保障。
1.簡述低壓配電系統(tǒng)
1.1 低壓配電系統(tǒng)的內涵
低壓配電系統(tǒng)的電源為重中之重，其輸送線路、低壓配電室開關柜、電纜線路、配電箱及負荷組成低壓配電的整個系統(tǒng)。低壓配電系統(tǒng)供電采用0.4KV 兩路獨立交流電源的配電方式。低壓配電系統(tǒng)是地鐵運行系統(tǒng)的關鍵，合理可靠的配電方式是地鐵運營與維護的前提和基礎。
1.2 低壓配電系統(tǒng)的特點
低壓配電系統(tǒng)對設備的技術、類型、工藝要求眾多，在地鐵低壓配電系統(tǒng)的應用中，對配電設備的技術要求、系統(tǒng)的運行模式較為關注。低壓配電系統(tǒng)具有對設備配置要求高、系統(tǒng)設備技術硬、使用及維護功能強，運行環(huán)境不穩(wěn)定的特點。
1.3 低壓配電系統(tǒng)的構成及功能
低壓配電系統(tǒng)的構成分兩種模式：一種是按系統(tǒng)而形成的配電箱、低壓配電柜的分系統(tǒng)模式;一種是按低壓配電設備、線路容量來區(qū)分的層次模式。低壓配電系統(tǒng)無論是分系統(tǒng)或是分層次，其構成的要素均為配電電源、開關裝置、系統(tǒng)受電設備及線路等。低壓配電系統(tǒng)的電源主要是為保障地鐵的正常運行;開關裝置控制低壓配電系統(tǒng)的電壓和輔助設備的電路及對電能質量監(jiān)測;系統(tǒng)受電設備及線路保障地鐵低壓系統(tǒng)的安裝、鋪設的安全性、準確性、可行性。
2.低壓配電系統(tǒng)在地鐵上的應用
在目前的低壓配電方式下，地鐵車站內的設備房間、公共區(qū)布滿電纜橋架，低壓電纜沿橋架鋪設到系統(tǒng)用電設備的配 電箱及變電所內的低壓開關柜中，各級負荷電源從低壓開關柜接引，通過電纜向系統(tǒng)用電設備配電，以低壓配電室向系統(tǒng)負荷采用放射式供電的模式，在低壓配電室設置的進線柜和母聯柜中，對兩路電源進行同時供電，若一路電源發(fā)生故障時，則閉合母聯開關，由另一路電源繼續(xù)供電。地鐵車站的運行依據低壓配電系統(tǒng)的存在而正常運行，車站的照明、通風、通信信號、空調等各項地鐵用電設備均需要低壓配電系統(tǒng)。低壓配電系統(tǒng)為用電設備提供可靠、安全的工作電流，保障設備供電過程中的高效、合理。低壓配電系統(tǒng)中的電源、斷路器、電纜、線路等設備的正確安裝、使用，完善低壓配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)。
2.1 地鐵低壓配電系統(tǒng)的模式
低壓配電系統(tǒng)向小型化、多功能方向化發(fā)展，低壓配電系統(tǒng)模式以地鐵運行狀態(tài)來歸納，分為低壓配電電源分線路供電與母線電源分開運行，各自承擔電源、電壓負載的安全運行模式;低壓配電電源出現故障，兩路電源以斷開或閉合來負載運行及手動指令控制的故障模式。地鐵低壓配電系統(tǒng)根據用電性質的不同，分為以降壓變電所為主組成的動力照明供電系統(tǒng)和由牽引變電所為主組成的牽引供電系統(tǒng)。低壓配電系統(tǒng)中的主變電所是軌道交通系統(tǒng)的能源，降壓變電所是地鐵動力照明的電源來源，而牽引變電所是為地鐵提供適應的電源。
2.2 地鐵低壓配電系統(tǒng)的控制因素
地鐵低壓配電系統(tǒng)受接線方式、設備選擇、安裝、線路鋪設等因素的控制，其中受接地方式的控制較為明顯。地鐵低 壓配電系統(tǒng)的接地方式以地鐵配電電源端，地鐵低壓配電設備外裝置可導電部分與地接觸的關系來判定。我國的地鐵接地方式大部分采用三相五線制系統(tǒng)，此方式解決地鐵地下結構的鋼筋自然接地。
2.3 低壓配電系統(tǒng)在地鐵應用的范圍
低壓配電系統(tǒng)在地鐵中的應用范圍涉及廣泛，主要遍布在配電柜、電纜線路和配電箱等系統(tǒng)設備中。地鐵車站中的電源配置情況，供電負荷程度和控制車站照明負載模式，承載著地鐵正常營運的安全，而低壓開關柜對地鐵的電能及系統(tǒng)設備使用起著保護功能。
3.地鐵低壓配電系統(tǒng)的研究
3.1 低壓配電系統(tǒng)在地鐵應用中的作用
低壓配電系統(tǒng)在地鐵中的應用主要表現為低壓配電網智能化的應用，其主要的智能設備包含智能低壓柜，智能儀表，電氣火災集成監(jiān)控，監(jiān)控組態(tài)軟件(SCADA 監(jiān)控)等方面。智能低壓柜接受并分配電能，對電氣具有保護作用;智能儀表采用交流采樣，具有不受諧波干擾和光電隔離的效果，對于低壓配電系統(tǒng)的穩(wěn)定起到至關重要的作用;電氣火災集成監(jiān)控系統(tǒng)對地鐵低壓配電系統(tǒng)的運行進行監(jiān)控，對電能的質量及消耗程度進行控制及統(tǒng)計分析，預防電氣發(fā)生火災并對設備狀態(tài)進行報警處理;監(jiān)控組態(tài)軟件(SCADA 監(jiān)控)主要由進行數據處理的服務器與硬件設備通信系統(tǒng)和負責數據采集的軟件系統(tǒng)組成，對地鐵低壓配電系統(tǒng)提供有效的技術支持，易于系統(tǒng)的運行效率及日常維護。低壓配電系統(tǒng)對供配電回路及設備起著控制、保護、監(jiān)視、故障診斷的作用，若地鐵在營運過程中發(fā)生故障，低壓配電系統(tǒng)中的供電會根據智能化的控制要求提前進行預判及緊急報警，為乘客自救或其他部門進行營救贏得時間。
3.2 地鐵低壓配電系統(tǒng)的合理應用措施
地鐵低壓配電系統(tǒng)在設計時，需安裝三相變壓器，這樣在供電過程中可減少設備間的相互交叉影響，達到負載的平衡，在低壓配電系統(tǒng)線路的鋪設前，需考慮線路鋪設的長短、設備使用的頻繁程度，增加低壓配電系統(tǒng)的電壓變流器的脈動數，減少諧波值，從設計、安裝的根源上減小地鐵低壓配電系統(tǒng)的影響。
3.3 低壓配電系統(tǒng)在地鐵應用上的影響
低壓配電系統(tǒng)可對地鐵設備進行直接控制和車站綜合控制，地鐵低壓系統(tǒng)中的開關柜可對地鐵設備元件進行過載保護及其它特性的保護功能，車站照明系統(tǒng)用電歸屬于低壓配電系統(tǒng)中，對地鐵照明設備的控制能保障照明系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行。地鐵的配電系統(tǒng)是地鐵運行的一大重點，其低壓配電系統(tǒng)是直接向軌道交通中的其它系統(tǒng)提供電能的重要子系統(tǒng)，同時 還負責監(jiān)測控制通風空調、給排水和照明等設備的運行狀態(tài)。地鐵中智能低壓配電系統(tǒng)不僅保證地鐵運行的安全可靠，也實現了對地鐵整體運行設備的管控，低壓配電系統(tǒng)對地鐵設備的控制更加的簡化，加快地鐵的可智能化發(fā)展進程。
4.結束語
隨著地鐵越來越快的發(fā)展，低壓配電系統(tǒng)的應用功不可沒。其提高了地鐵設備運行的自動智能化程度，縮短了地鐵低壓配電系統(tǒng)的安裝及調試運行時間，對地鐵設備系統(tǒng)的維護起到不可或缺的作用。
參考文獻
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