轨道交通机电设备系统节能技术分析

徐文宇

摘 要：城市轨道交通机电设备系统的节能设计方法多种多样。针对城市轨道交通的特点，在满足正常运营要求的基础上，选择适当的节能措施，降低能耗，提高能效，充分发挥轨道交通机电设备系统的节能效果。

关键词：轨道交通;机电设备系统;节能技术

前言

在城市轨道交通运行中，各种用电负荷导致城市轨道交通用电总负荷量大，成为城市用电大户。目前，在城市轨道交通运营成本中，电能消耗产生的电费支出占运营直接成本的30.7%左右。在城市轨道交通供电系统运行中，采取节能措施可以显著提高其经济效益，还可以减少资源的浪费，提高电能的终端利用率，进一步提升城市轨道交通系统的安全性。

1 城市轨道交通节能技术应用所具有的价值

在当前的现代城市中，人们需要具备极强的环保意识，尽可能在生活、出行过程中选择绿色交通方式，因而城市轨道交通成为了首选。但从某个层面上分析，虽然城市轨道交通具有运行效率高、客运量大等特征，但其对电能的消耗非常大。想要让城市轨道交通真正意义上成为绿色交通，必须要在其建设与运营管理过程中遵循以人为本的原则，尽可能地为旅客提供更优质服务。同时加大对其节能技术的研究力度，让能源可以得到合理利用，减少对环境所造成的污染。所以，在城市轨道交通发展过程中，需要制定出与项目运营相匹配的标准以及节能措施。根据城市轨道交通所在地的能源供应情况，制定出相应的节能技术标准，促进城市轨道交通得到可持续发展。对于节能技术而言，其所涵盖的技术层面非常广，必须要围绕利用有限能源获取更多社会以及经济效益为目标，发挥出各层面的积极影响因素，彻底将节能技术、分析以及管理进行有机结合，最终实现降低城市轨道交通综合能耗指标的目标。

2 城市轨道交通机电工程技术型节能

2.1 电能质量分析

电能质量管理系统可以实时采集现场数据，由电量数据和电能质量数据组成。其中，电量数据包括电压、电流、频率以及功率等。电能质量数据包括电压偏差、波动、闪动及谐波等。通过对监测数据进行分析，得到电能质量的各项指标。通过对系统采集到的数据进行分析，可以得到电能质量的分析结果，监控各项指标是否在允许范围内。城市轨道交通系统是一个相对复杂的系统，其组成的设备种类较多，耗能系统通过电能质量分析，可以将耗能设备分为列车运行耗能以及车站设备耗能。车站设备的主要耗能设备包含#部分：自动扶梯、通风空调以及照明系统。

2.2 智能低压配电系统

近些年，随着智能低压配电技术不断进步，克服了传统配电网许多不足之处，譬如，能做到电气设备智能化控制，且逐渐应用到相关领域中，实践效果非常显著。对于城市轨道交通系统而言，智能低压配电系统可提高城市轨道交通的安全性与稳定性，进一步减少能耗。这种配电系统功能完善，运行可靠，易于现场接线，能满足数据实时上传需求，后台方便获取运行数据，各项操作更加直观、高效。依托城市轨道交通监测系统，可实时掌握配电系统运行状态，及时发现潜在问题。URU车辆节能车辆节能应从车辆自身运行性能与设备特征来分析，使运行性能与原有技术得到有效改善。1）变频调速系统：和普通车辆有着明显区别，调频调压控制式牵引系统能做到变频调速，避免电阻消耗过多电能。在车辆行车期间，牵引力与制动力处在相应时段，能将制动能量用于牵引，实现能量循环利用与再生制动。2）带储能轨道系统：结合实际情况可知，列车本身拥有储能设备，空余时间可完成充电，譬如，乘客上下车与发车前相应时间高效充电，能有效规避部分地段架设供电线路风险，进而缩小投资规模，创造更大经济效益。

2.3 通风空调系统节能

该系统可实现列车内温湿度与空气质量调控，从现有技术水平来看，能选择全新变频技术来实现，充分考虑车内乘客人数或高峰时段，合理调控温湿度，用最低能耗创造最舒适乘车体验。在现有空调系统基础上持续改进，能找到节能环保更理想的设备或技术，一方面节省投资费用，另一方面可给城市轨道交通系统发展奠定技术基础，意义重大。

2.4 照明系統节能

根据城市轨道交通系统能耗情况可知，照明系统占有一定比重，通过照明供电线路科学规划、选择良好的节能照明灯具、改进照明系统等，均能降低照明系统能耗，促使其性能得到全面提升。

2.4.1选用节能灯具结合实际情况考虑，这类照明系统包含车辆行车以及公共区域照明。由于金属卤化物可有效利用电力资源，故而适用于前者。但后者必须满足日常业务需求，给乘客带来良好乘车体验，因此，要科学设计照明密度，同时，考虑布置节能环保LED灯。

2.4.2优化照明系统从节能角度分析，一方面要求选择节能灯具，另一方面必须优化照明系统。按照站内人流量与时间段采取对应照明模式（也就是正常运行、节能降耗以及实时控制），合理调控灯具数量与亮度。

2.5 其他技术节能管理措施

1）实现长效运营机制，完成列车中长期运行规划，绘出运行图，科学调整列车间次序以及运行路线，增加列车运用率，降低不必要的能耗，保证运行符合经济性要求。2）车站选址首先考虑繁华地段，确保人流量足够大，能依靠附近建筑为地下运行空间带来更舒适的温湿度，降低日常能耗。除此之外，还能和附近建筑融为一体，避免占用过多土地，不但要充分发挥土地资源价值，而且要给周边居民提供便利，尽可能减轻周边交通压力，维护整体经济性。3）改善车站周边绿化环境，充分发挥植被保暖保冷作用，进一步降低能耗。当车站建于地面时，应对墙体周围与屋顶进行植被绿化处理，这样不但能改善城市绿化，而且有利于降低能源需求。

3 结束语

综上所述，随着我国社会经济的不断发展，人们对城市建设提出了更高的要求。城市轨道交通作为城市建设的重要组成部分，需要不断地融入适用性较强的节能技术，并结合节能技术的发展趋势以及城市轨道交通建设需求，制定出可行性、灵活性较强的建设方案，促进我国城市轨道交通的可持续发展。

参考文献

[1]王龙达.城市轨道交通节能运行策略的研究[D].大连：大连交通大学，2013.

[2]刘学.城市低碳交通发展方式与调控政策研究[D].天津：天津大学，2016.