摘要：我国社会的不断进步和发展，经济的迅速发展，人们的出行方式也逐渐呈现一个新的趋势。这种新方式的发展，在一定程度上促进着城市轨道交通的运行，同时也为城市轨道交通带来了许多新的挑战，相关的工作人员不仅要考虑到城市轨道交通车辆供电问题，同时还需要考虑到供电环境节能问题从根源上降低用电的量以及用电情况次数等。所以针对我国的城市轨道交通车辆以及从我国的电气节能角度对我国城市轨道交通车辆做出简要的探析和叙述。
关键词：城市轨道；交通车辆；节能设计
引言
节能设计需符合国家有关法律、法规、标准及规定的要求，对于轨道交通工程项目，从线路规划、车站及车辆段选址、客流运营组织、车辆及各系统设备选型及维护、系统供电等方面进行合理、节能设计，以避免盲目投资和低水平重复建设。轨道交通是个多专业设计的复杂工程，因此应从各专业多方面全方位系统化地贯彻节能设计。
1轨道交通能耗情况简介
轨道交通能耗主要是电能，还有部分是水、柴油、天然气，折算为标准煤后，各种能耗计入总量并算其占比。柴油以线路巡检车使用为主，量很少，在轨道交通总能耗中可忽略不计；生产生活用水与食堂使用天然气两项一起约占总能耗的１％；剩余９９％左右都是电能。根据使用类别，电能又可分为列车牵引用电与动力照明等低压设备用电，其中列车牵引用电约占５０％～６０％。动力照明等低压设备主要有通风空调设备、给排水设备、照明设备、电扶梯屏蔽门等车站设备、通信监控弱电设备、车辆段工艺维修设备等，其中通风空调设备用电量约占低压设备用电量的４０％，车站设备约占２０％，其余各专业均约占５％～１０％。轨道交通地下车站居多，因此通风空调设备与电扶梯设备较多造成其能耗比重较大。了解轨道交通用能情况后，便可针对需要重点节能设计的专业，提出行之有效的设计方案并在后期重点监管。
2城市轨道交通与电气节能设计
2.1结合优选电源供电
2.1.1汇聚式整体供电
汇聚是整体供电能够同时瞬间拥有超高电压，将电量供给外部电源获得电量。并且汇聚式整体供电电压相对较高且供电能力和质量相比于其他供电方式要好。对于交叉复杂的城市轨道交通城市轨道图来讲，其供电方式应用回路较少，能够更加科学地从根源上降低供电过程当中电能的消耗并且可以从根本上减少供电过程中供电量过大造成成本过大的问题。汇聚式供电方式能够实现流通线路最少，产生能源消耗最低的目的。同时，针对复杂多样的城市轨道交通图，汇聚式供电方式能够摆脱线路复杂的束缚，做到对线路独立且针对性地存在，从而在一定程度上对供电电源问题起到一定良好的节能作用。
2.1.2双向式供电方式
经过上述的分析而得知，我国城市交通车辆轨道图变得更加复杂和多样化。针对我国交通车辆轨道图的具体实情，我们采用双向式供电方式，为我国的城市轨道交通车辆提供优质良好的电源，在一定性能上降低充电过程中电源的不节能问题。双向式供电方式是汇聚式和发散式相结合，对统一的电路进行分析和整理，做出对轨道交通采用供电的方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用此种方式，不仅能够维持我国城市轨道交通车辆的正常运行，同时还能够在正常供电的情况下保持供电质量，实现供电电源合理最优的节能目的。双向式供电方式能够使电力资源更加科学合理的利用，降低电力资源的浪费，从而更加实现在供电过程中电力能源的节能和节约的目标。
2.2低压节能设计
轨道交通也因含有相当数量的车站与车辆段而产生大量的低压能耗，特别是地下车站更是用能较大的单体建筑，因此在低压用电节能上需注意以下几个方面。（１）线路的选择应尽量避免地下车站埋深过大，否则通风空调与电扶梯这类主要耗电专业设备数量较多，功率加大，会使整个车站的用电大幅增加。（２）车站建筑设计应考虑城市规划与周边环境，合理利用资源，根据周边自然环境，结合各专业设计，建立综合节能观念。（３）车辆段／场选址应有良好的接轨条件，方便行车组织，提高运营效率，减少列车空走距离、空走能耗。选址应结合市政规划、环境保护等综合考虑。总平面也应根据工艺流程合理布局，以减少不必要的调车与设备运输。（４）通风空调系统、给排水系统及车站设备等应根据其工况合理提出控制模式，设计控制系统。全日车站此类负荷变化较大，存在明显的早、晚客流高峰等特征，其自动控制系统应实现系统的季节性与时间性调节，以达到节能运行目的。自动扶梯采用变频控制，无人乘坐时运营速度仅为正常速度的２０％，以减少空载耗电量。（５）采用就地与集中相结合的无功补偿方式，使功率因数不低于０．９。认真考虑三相负荷的平衡问题，确保最大相负荷不超过三相负荷平均值的１５％。
2.3LED光源光通量和LED灯具光通量
与光效相同，光源光通量与灯具的光通量也是不同的。在使用相同LED光源的情况下，LED灯具的光通量小于LED光源的光通量。所以设计在选用产品时，应对厂家提供的产品参数了解清楚，才能更加合理的选择合适的灯具。随着LED照明技术和产品的日趋成熟LED灯具的优势也得到了充分的发挥。a.LED光效较高，且发光的单色性好，光谱窄，可更多的传递到工作面上；b.LED光源耗电量小，用在同样照明效果的情况下，耗电量是荧光管的二分之一。灯具的电压可调范围较大，在电压范围内可以点亮，并且可调亮度；c.LED光源寿命更长，可以长期使用，较少更换费用；当然，广为大家诟病的关于国产LED灯具散热效果不好，影响灯具的节能效果，还需要更对的对各灯具厂家进行深入了解，并提出使用要求。
2.4LED光源光通量和LED灯具光通量
与光效相同，光源光通量与灯具的光通量也是不同的。在使用相同LED光源的情况下，LED灯具的光通量小于LED光源的光通量。所以设计在选用产品时，应对厂家提供的产品参数了解清楚，才能更加合理的选择合适的灯具。随着LED照明技术和产品的日趋成熟LED灯具的优势也得到了充分的发挥。a.LED光效较高，且发光的单色性好，光谱窄，可更多的传递到工作面上；b.LED光源耗电量小，用在同样照明效果的情况下，耗电量是荧光管的二分之一。灯具的电压可调范围较大，在电压范围内可以点亮，并且可调亮度；c.LED光源寿命更长，可以长期使用，较少更换费用；当然，广为大家诟病的关于国产LED灯具散热效果不好，影响灯具的节能效果，还需要更对的对各灯具厂家进行深入了解，并提出使用要求。制系统。智能照明控制系统主要由监控主机，网关，DALI接口模块，开关型控制模块，照度传感器，系统总线，网线等几个部分组成，将各照明点灯具通过系统总线连接，纳入智能照明控制系统。目前地铁车站站厅，站台，出入口通道等公共区域纳入智能照明控制系统，可在监控主机处实现对车站每一个照明点的控制，根据站厅，站台，出入口亮度传感器信息，根据室外亮度，及时间段设置成不同的控制模式，来对灯具亮度进行调整，实现不同的控制功能。智能照明控制系统在确保灯具能够正常工作的条件下，给灯具输出一个最佳的照明功率，既可减少由于过压所造成的照明眩光，使灯光所发出的光线更加柔和，照明分布更加均匀，又可大幅度节省电能，智能照明控制系统节电率可达20%-40%。
结语
经过对轨道交通设计各专业的思考，体会到电气节能设计不仅牵涉到电气专业或某几个专业，而且牵涉到所有相关设计专业，需总体全面掌控，然后还要贯彻到今后的施工、运营使用等环节，缺一不可，否则无法达到节能效果。
参考文献:
[1]李建华,范越.城市轨道交通电气节能设计[J].电工技术,2016(07).
[2]彭丽君,张海博.浅析建筑电气设计存在的问题及主要对策[J].中国新技术产品,2013.
论文作者:张腾
论文发表刊物:《防护工程》2019年18期
论文发表时间:2020/1/13
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