地铁环控系统的供配电设计探讨聂干

聂干

摘要：地铁作为一项特殊的交通运输方式，地下站站体较长，公共区域位于中间区域，设备及管理用房位于两端，环控系统一般在左右两端独立设置。地铁的环控系统分为环控大系统、隧道通风系统以及环控小系统三部分组成。地铁环控系统能够保障乘客的舒适乘坐环境，并且能够提供应急事故下的通风、排烟以及辅助灭火功能。总之，地铁环控系统对于地铁运行有着很重要的意义，因此对于其进行合理供配电也是一个较为重要的技术。

关键词：地铁环控；供配电；设计探讨

前言：

对地铁进行合理的供配电设计，形成的合理供配电系统能够对于地铁安全运行作出保障。本文通过对地铁环控系统的供配电设计展开分析，对于其中的设计要点进行阐述，希望能对相关人员产生一定的帮助。

1.地铁环控系统供配电设计的特质探讨

地铁车站的通风空调和防排烟系统都是地铁环控系统，其在供配电设计上有着两个非常显著的特质，即用电必需性和用电大量性。在地铁环控系统的供配电设计上，必须要根据这两个特质进行适合的供电设计，才可以发挥出地铁环控系统的作用。

1.1用电大量性

地铁环控系统的用电量，一般可以达到整个地铁用电量的四成，接近一半的用电量正是地铁环控系统用电大量性特点的体现。这个特点就要求地铁环控系统的供配电设计上，必须要满足两个要求，其一是就是节能性，面对如此的用电量在供配电设计上必须有着足够的节能化，才可以响应我国的可持续发展战略。还有就是在供配电设计上必须要有一个中央大型供电系统，对于巨额的用电进行统一调度，一方面可以保证环控系统的有序运行，一方面也可以减少资源的浪费。

1.2用电必需性

在地铁运输环境中，地铁环控系统的设计和使用能够满足乘客多方面的需求。比如能够随时给予乘客安全的乘坐空间，提供乘坐舒适感。并且在意外事故发生的时候，可以及时的进行供风、疏通以及排烟，能够将安全事故的影响降到最低，因此这是其用电的必需性。

2.地铁环控系统供配电设计

2.1地铁环控系统供配电设计方向

因为地铁环控系统供电有着其封闭特殊性，因此在设计的时候应该遵从分类别、聚中心设计的原则。简单来说就是在地铁两端的环控负荷中心分别设置环控电控室，坚持分类别的同时遵从聚中心设计，以环控电荷为中心环，来为其主要工作对象提供电力上的供应。还有就是根据负电荷的级别划分，对于不同环控系统的设备采用不同级别的负荷供应。具体负荷级别划分如下。

2.2环控系统负荷级别划分

一级负荷指的是在一处发生火灾或者事故的时候，仍要运行的系统设备。比如射流风机、大、小系统排烟机、补风机以及隧道风机等等，可以看出一级负荷的设备在发生事故的时候，都会着一定的通风、排烟的作用，能够一定程度上减轻事故带来的危害，因此即便是部分的事故发生，这些设备仍然要保持运行。而二级负荷指的是除了一级负荷之外的环控系统设备，包括备用空调系统、柜式空调器、与事故通风无关的电动风阀以及其他的风机等。而除了一级负荷和二级负荷之外的其他通风空调设备，包括冷水机、冷却水泵、水处理设备、电动三通阀、冷冻水泵以及冷却塔等，这些为三级负荷。

2.3具体供配电设计

地铁环控配电室用的一、二级负荷供电线路上是从降压变电所两段不同的母线来引入电源，从而实现供电。在电源切换上运用的是一种双电源切换，即从变电所到环控电控室的环控柜上有着两路电源。还有就是电缆采用的是矿物绝缘电缆。并且在运用效果上要通过设计多种的控制方式，来满足对于各种情况进行合理的控制。比如可以现场手动的对环控设备进行控制，也可以在环控室进行统一的调度控制等。多种控制方式不仅能在面对紧急状况时多了层保险，还能让环控设备变得更加节能。

至于地铁环控系统的三级负荷，它是由降压变电所的三级母线进行供电，电缆的采用也和一、二级不同，三级负荷要求采用的是铜芯、低烟的B级阻燃型电缆。环控电控柜中，应该单独设置出三级负荷的母线段，通过一种不分段的接线方式，来为一些三级环控设备进行分别的配电。而且在具体的供配电设计上，不仅要进行专业全面的设计，还要做好相应的保护工作，比如对于环控低压柜就要进行科学的规范和保护。一般来说要安装0.4KV的出线开关，能在出线短路或者是超负荷的情况时提供一种急速性保护。还有就是要设定出0.4KV的进线开关，对于短路备用以及接地等方面进行实时的保护。

2.4控制安全设计

环控系统控制是一个较为复杂的工作，做好控制安全的设计能够发挥出综合性的作用。目前来看环控系统控制一般分为三个级别，分别是就地型控制、中央集中型控制以及车站内部控制。这三个级别都属于地铁车站的控制范围，能够在工作中互相配合，起到一种多方管控的作用。还有就是由于地铁空间的狭小以及疏散比较困难，环控系统供配电系统的维修与安全防范工作是必不可少的，在设计上对于这个问题也要重视起来。可以在车站的每一个供配电工作点设置一定的安全防范设备，比如灭火器等，应该设立出应有的安全通道以及安全警报器，并且最好有着相关人员对于进行定期的检查，可以保证环控系统的长久安全性。

3.供配电系统的可靠性与安全设计

3.1电源侧

在地铁环控系统供配电系统中，要确保能够满足一级负荷的实际需求，这就要求在电源侧上加强地铁环控供配电系统的可靠性设计。一般来说，通过集中供电方式进行供电的供电系统，电源应该引自变电所的各个母线段之中，至于采用分散式供电的供电系统，应该运用的是城市各电网的各个开关站。无论何种，都要求地铁环控系统的供电系统提供两路独立式电源，就可以有效的满足供电需求，增强供电可靠性。

3.2备用电源与应急电源的应用

对于一些综合监控以及通信系统而言，疏散指示和应急照明作为应付事故发生的主要手段，都是一级负荷中相对来说比较重要的负荷，而监控系统是UPS来当做其备用电源。所以为了加强备用电源和应急电源的运用可靠性，应该采用正确的配电方式。比如，降压所中的两路0.4KV电源在最后一级的配电箱中位置，应该实施合理化的调换，然后再接入UPS。而关于UPS的配置方式有着两种，第一种是运用的大功率集中电源，另一个则是对各系统进行分别的配备，总之应该统一的将其输出到各个系统中，才能加强可靠性。并且对于地铁而言，一般在人口流动大、聚集人口多的地方的照明系统，都是一级负荷给予供电，而在站上的正常照明，则运用的是二级负荷进行供电，因此为了保证照明系统供电的安全性和可靠性，应该在正常照明回路上采用一种交叉配电的方法，保证供电的安全可靠。

结语：

综上所述，地铁环控系统在供配电上，有着用电必须性以及用电大量性的特点，而在具体的供配电设计上，首先要对于环控设备进行负荷级别的划分，根据负荷级别来进行相应的环控配电设计。另外要做好环控系统的设计安全，尽量采用多种的环控系统控制方式，最后还要针对环控系统做好可靠性的设计，从而让整体环控系统的供配电设计变得科学合理。

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