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淺論低壓配電系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用于地鐵
[摘 要]地鐵低壓配電系統(tǒng)是地鐵供電網(wǎng)絡(luò)中全方位的服務(wù)功能，承擔(dān)了除給電動(dòng)車(chē)組供電以外，給所有低壓負(fù)荷提供電能的重要任務(wù)，保證所有動(dòng)力照明設(shè)備配電的安全、可靠、有效、經(jīng)濟(jì)。本文通過(guò)對(duì)低壓配電系統(tǒng)的特點(diǎn)、構(gòu)成功能進(jìn)行簡(jiǎn)述，對(duì)地鐵低壓配電系統(tǒng)的模式、控制因素、應(yīng)用范圍進(jìn)行研究，分析出地鐵低壓配電系統(tǒng)的合理應(yīng)用措施及作用影響。
[關(guān)鍵詞]低壓配電系統(tǒng);地鐵;應(yīng)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(dān)了除給電動(dòng)車(chē)組供電以外給所有低壓負(fù)荷提供電能的重要任務(wù)，由于地鐵系統(tǒng)中各種服務(wù)性設(shè)備系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)較多，而且接口也較復(fù)雜，設(shè)計(jì)時(shí)了解相關(guān)專(zhuān)業(yè)及其設(shè)備的運(yùn)行工況，在設(shè)計(jì)過(guò)程中密切配合，是低壓配電系統(tǒng)能更好完成設(shè)計(jì)的重要條件。因此，低壓配電系統(tǒng)是地鐵良好運(yùn)營(yíng)的重要保障。
1.簡(jiǎn)述低壓配電系統(tǒng)
1.1 低壓配電系統(tǒng)的內(nèi)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(kāi)關(guān)柜、電纜線路、配電箱及負(fù)荷組成低壓配電的整個(gè)系統(tǒng)。低壓配電系統(tǒng)供電采用0.4KV 兩路獨(dú)立交流電源的配電方式。低壓配電系統(tǒng)是地鐵運(yùn)行系統(tǒng)的關(guān)鍵，合理可靠的配電方式是地鐵運(yùn)營(yíng)與維護(hù)的前提和基礎(chǔ)。
1.2 低壓配電系統(tǒng)的特點(diǎn)
低壓配電系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的技術(shù)、類(lèi)型、工藝要求眾多，在地鐵低壓配電系統(tǒng)的應(yīng)用中，對(duì)配電設(shè)備的技術(shù)要求、系統(tǒng)的運(yùn)行模式較為關(guān)注。低壓配電系統(tǒng)具有對(duì)設(shè)備配置要求高、系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)硬、使用及維護(hù)功能強(qiáng)，運(yùn)行環(huán)境不穩(wěn)定的特點(diǎn)。
1.3 低壓配電系統(tǒng)的構(gòu)成及功能
低壓配電系統(tǒng)的構(gòu)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(shè)備、線路容量來(lái)區(qū)分的層次模式。低壓配電系統(tǒng)無(wú)論是分系統(tǒng)或是分層次，其構(gòu)成的要素均為配電電源、開(kāi)關(guān)裝置、系統(tǒng)受電設(shè)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(yùn)行;開(kāi)關(guān)裝置控制低壓配電系統(tǒng)的電壓和輔助設(shè)備的電路及對(duì)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè);系統(tǒng)受電設(shè)備及線路保障地鐵低壓系統(tǒng)的安裝、鋪設(shè)的安全性、準(zhǔn)確性、可行性。
2.低壓配電系統(tǒng)在地鐵上的應(yīng)用
在目前的低壓配電方式下，地鐵車(chē)站內(nèi)的設(shè)備房間、公共區(qū)布滿電纜橋架，低壓電纜沿橋架鋪設(shè)到系統(tǒng)用電設(shè)備的配 電箱及變電所內(nèi)的低壓開(kāi)關(guān)柜中，各級(jí)負(fù)荷電源從低壓開(kāi)關(guān)柜接引，通過(guò)電纜向系統(tǒng)用電設(shè)備配電，以低壓配電室向系統(tǒng)負(fù)荷采用放射式供電的模式，在低壓配電室設(shè)置的進(jìn)線柜和母聯(lián)柜中，對(duì)兩路電源進(jìn)行同時(shí)供電，若一路電源發(fā)生故障時(shí)，則閉合母聯(lián)開(kāi)關(guān)，由另一路電源繼續(xù)供電。地鐵車(chē)站的運(yùn)行依據(jù)低壓配電系統(tǒng)的存在而正常運(yùn)行，車(chē)站的照明、通風(fēng)、通信信號(hào)、空調(diào)等各項(xiàng)地鐵用電設(shè)備均需要低壓配電系統(tǒng)。低壓配電系統(tǒng)為用電設(shè)備提供可靠、安全的工作電流，保障設(shè)備供電過(guò)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(shè)備的正確安裝、使用，完善低壓配電系統(tǒng)的運(yùn)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(yùn)行狀態(tài)來(lái)歸納，分為低壓配電電源分線路供電與母線電源分開(kāi)運(yùn)行，各自承擔(dān)電源、電壓負(fù)載的安全運(yùn)行模式;低壓配電電源出現(xiàn)故障，兩路電源以斷開(kāi)或閉合來(lái)負(fù)載運(yùn)行及手動(dòng)指令控制的故障模式。地鐵低壓配電系統(tǒng)根據(jù)用電性質(zhì)的不同，分為以降壓變電所為主組成的動(dòng)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(dòng)力照明的電源來(lái)源，而牽引變電所是為地鐵提供適應(yīng)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(shè)備選擇、安裝、線路鋪設(shè)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(shè)備外裝置可導(dǎo)電部分與地接觸的關(guān)系來(lái)判定。我國(guó)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(jié)構(gòu)的鋼筋自然接地。
2.3 低壓配電系統(tǒng)在地鐵應(yīng)用的范圍
低壓配電系統(tǒng)在地鐵中的應(yīng)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(shè)備中。地鐵車(chē)站中的電源配置情況，供電負(fù)荷程度和控制車(chē)站照明負(fù)載模式，承載著地鐵正常營(yíng)運(yùn)的安全，而低壓開(kāi)關(guān)柜對(duì)地鐵的電能及系統(tǒng)設(shè)備使用起著保護(hù)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(yīng)用中的作用
低壓配電系統(tǒng)在地鐵中的應(yīng)用主要表現(xiàn)為低壓配電網(wǎng)智能化的應(yīng)用，其主要的智能設(shè)備包含智能低壓柜，智能儀表，電氣火災(zāi)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(duì)電氣具有保護(hù)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(duì)于低壓配電系統(tǒng)的穩(wěn)定起到至關(guān)重要的作用;電氣火災(zāi)集成監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)地鐵低壓配電系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)電能的質(zhì)量及消耗程度進(jìn)行控制及統(tǒng)計(jì)分析，預(yù)防電氣發(fā)生火災(zāi)并對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行報(bào)警處理;監(jiān)控組態(tài)軟件(SCADA 監(jiān)控)主要由進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的服務(wù)器與硬件設(shè)備通信系統(tǒng)和負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集的軟件系統(tǒng)組成，對(duì)地鐵低壓配電系統(tǒng)提供有效的技術(shù)支持，易于系統(tǒng)的運(yùn)行效率及日常維護(hù)。低壓配電系統(tǒng)對(duì)供配電回路及設(shè)備起著控制、保護(hù)、監(jiān)視、故障診斷的作用，若地鐵在營(yíng)運(yùn)過(guò)程中發(fā)生故障，低壓配電系統(tǒng)中的供電會(huì)根據(jù)智能化的控制要求提前進(jìn)行預(yù)判及緊急報(bào)警，為乘客自救或其他部門(mén)進(jìn)行營(yíng)救贏得時(shí)間。
3.2 地鐵低壓配電系統(tǒng)的合理應(yīng)用措施
地鐵低壓配電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)，需安裝三相變壓器，這樣在供電過(guò)程中可減少設(shè)備間的相互交叉影響，達(dá)到負(fù)載的平衡，在低壓配電系統(tǒng)線路的鋪設(shè)前，需考慮線路鋪設(shè)的長(zhǎng)短、設(shè)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(dòng)數(shù)，減少諧波值，從設(shè)計(jì)、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(yīng)用上的影響
低壓配電系統(tǒng)可對(duì)地鐵設(shè)備進(jìn)行直接控制和車(chē)站綜合控制，地鐵低壓系統(tǒng)中的開(kāi)關(guān)柜可對(duì)地鐵設(shè)備元件進(jìn)行過(guò)載保護(hù)及其它特性的保護(hù)功能，車(chē)站照明系統(tǒng)用電歸屬于低壓配電系統(tǒng)中，對(duì)地鐵照明設(shè)備的控制能保障照明系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。地鐵的配電系統(tǒng)是地鐵運(yùn)行的一大重點(diǎn)，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(shí) 還負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)控制通風(fēng)空調(diào)、給排水和照明等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。地鐵中智能低壓配電系統(tǒng)不僅保證地鐵運(yùn)行的安全可靠，也實(shí)現(xiàn)了對(duì)地鐵整體運(yùn)行設(shè)備的管控，低壓配電系統(tǒng)對(duì)地鐵設(shè)備的控制更加的簡(jiǎn)化，加快地鐵的可智能化發(fā)展進(jìn)程。
4.結(jié)束語(yǔ)
隨著地鐵越來(lái)越快的發(fā)展，低壓配電系統(tǒng)的應(yīng)用功不可沒(méi)。其提高了地鐵設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)智能化程度，縮短了地鐵低壓配電系統(tǒng)的安裝及調(diào)試運(yùn)行時(shí)間，對(duì)地鐵設(shè)備系統(tǒng)的維護(hù)起到不可或缺的作用。
參考文獻(xiàn)
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