地铁电力照明节能技术

地铁电力照明节能技术

马玉喜  张超

呼和浩特城市交通投资建设集团有限公司  内蒙古呼和浩特  010000

摘要：轨道交通虽然已是绿色交通工具，但随着线网的扩张、运营里程的增加，电力成本制约轨道交通企业实现可持续发展。从成本构成比例看，一般能耗成本占总运营成本15%以上，其中13%以上来自用电成本。随着郊区线路的不断开通，线路长、车站多的特点使得线网电力成本呈现增长趋势。因此，对于城市轨道交通行业来说，节能降耗、绿色低碳已成为一个战略性问题。因此，在当前地铁工程的建设和使用受到社会各界普遍关注的情况下，加强对电力照明节能情况的重视，是很多地铁工程建设人员重点关注的问题。

关键词：地铁；电力照明；节能技术

1地铁车站正常照明方案设计

车站正常照明包括：公共区正常照明、附属用房正常照明、广告照明、出入口照明、地面亭照明、导向标识照明。应急照明包括备用照明、疏散照明及指示两部分。考虑到应急照明的特殊性，一般不将应急照明纳入智能照明控制系统。在进行地铁车站正常照明方案设计时，一般遵循以下主要的设计原则。地铁车站工程的照明配电采用放射式和树干式相结合、以放射式为主的方式。一般在车站站厅、站台两端的配电室内各设2台公共区正常照明总配电柜（箱），其电源分别从变电所不同的低压母线引来，便于交叉配电使用，提升照明稳定性。车站出入口照明和地面厅照明的电源均由本柜（箱）引来。地面厅照明设置单独照明配电箱，并设在出入口地面厅。而导向标识照明则采用公共区正常照明总配电柜的回路配电。车站站厅两端设置附属用房正常照明总箱，其电源由变电所低压母线引来，附属用房照明配电箱的电源引自本箱。附属用房照明配电箱可设在配电室内，也可分散设在附属用房的公共走廊内或机房内。在风道及出入口、消防疏散通道的人防段里外的正常照明和应急照明均采用单独设配电回路或增加熔断器的方式，分界点在防护密闭门处，以提高照明系统的稳定性。

2地铁车站照明系统的能耗分析

第一，广告照明能耗。地铁内设置的广告灯箱在工作时会消耗大量的电能。广告照明负荷占三级负荷的60%是地铁车站照明的能耗大户。站台候车乘客是广告照明的主要受众群体，灯箱广告主要通过绚丽的灯光和华丽的画面提升广告的效果，达到广告目的，广告灯箱亮度很高，导致了能耗的增加。第二，站厅和站台照明能耗。地铁车站厅和站台是产生照明能耗的主要区域，站厅和站台照明是保障地铁车站点正常运营的重要前提。大部分地铁车站在设计地铁照明系统的时候没有按照地铁照明需求进行节能设计，多数地铁在结束一天的运营工作之后也不关闭站厅和站台灯光，造成严重的电能资源浪费。在实地考察中发现，在23：40，站台照明系统会自动关闭区域照明，但是在自动关闭照明后，灯光可能被人为打开，处于长亮状态；站厅区域则基本上不会关闭照明。第三，出入口照明能耗。对明暗的光线变化人眼有一个适应的过程，在地铁出入口门厅、楼梯、扶梯、走廊处应设置过渡照明。前期主要设计联控开关定时关闭部分照明灯具，对外界天气、光照环境的突变应对不及时，“该停不停”现象时有发生，导致大量能耗产生。

3地铁电力照明节能技术的应用

3.1提高地铁智能照明系统控制方式的设计质量

在对智能照明系统进行优化时，应该考虑时间因素及空间因素，确保智能照明系统可以满足地铁工程建设与运行的实际需求。在设计过程中，可以应用BAS系统来对地铁内部的照明回路进行控制，从而使BAS系统实现最佳的使用效果。随着智能照明系统的发展，还需要进一步提高光模块的利用率，使智能照明系统能够在不增加光模块数量的情况下，以模块化的方式优化控制，构建组控模式。针对不同时段地铁运营的特点，应合理调整地铁各区域的亮度，进一步优化并完善地铁车站的照明系统，使优化后的控制方案可以满足地铁智能照明的实际需求。在构建控制模式的过程中，应更多地关注列车运行的实际情况，特别是地铁运行高峰时段智能照明系统的详细情况，使得各种供电模式可以实现灵活且智能的切换，有效地适应地铁智能照明系统的创新应用要求。另外，还应该对智能照明系统的未来发展趋势进行进一步的研究，助推我国地铁行业的进一步发展。

3.2提高配电方案的应用科学性

要对三极负荷进行停用处理，并对一二级负荷正常工作情况下，地铁车站的使用特征加以研究，使配电方案的建设可以在能耗控制方面取得更大的成效，为空载损耗的有效控制提供高水平支持。要强化对配电变压器装置应用特征的分析，尤其要对干式变压器在防潮和防腐蚀方面的应用优势加以总结，使变压器装置可以在额定负载得到明确的基础上，更加充分的满足负载损耗控制需要，为地铁车站提高变压器适配水平提供帮助。要加强对一二级用电设备配电需求的分析，从降低变压器损耗的角度制定变压器配置方案，以此满足节能降损需要。T12、T8、T5光效的均值分别约为52.3m/W、84.3m/W和100.8m/W。从光效均值对比，T8比T12高出约61%，T5比T12高出约92.5%。因此，灯管直径越小，光效也就越大。

3.3提升光源配置是策略的完善性

光源配置方案的设计工作还必须加强对乘车安全管控措施的重视，尤其要对能耗成本控制的相关需求加以研究，使地铁站的运营技术特征可以得到充分明确，以此保证照明技术的重点应用方位得到改进，更好的满足灯具的节能需要。其中照度数值范围是26lx~161lx，平均数值是96lx。所以最小数值与最大数值之比为0.161，因此，光照是不均匀的并且视觉感较差，平均数值小于规范标准数值200lx。同时，得出此设计中的平均LPD数值为7.63W/m2，对上述平均照度数值来说，LPD数值偏高。

3.4合理优化智能照明控制系统

（1）地铁车站公共区域灯光控制场景的优化。以下是对地铁车站公共区域灯光控制场景部分模式的优化分析。1）全亮模式。在人流量最大的时间段，应当开启全亮模式，保证公共区域的每个角度都有充足的光照，从而确保车站的正常运行。2）全关模式。一般情况下，公共区域的应急灯必须全面开启，基本不会使用全关模式。但是为了预防特殊情况的产生，必须预留全关模式。3）省电模式。省电模式需要根据客流量的时段来开启，需要根据使用需求开启部分灯具，在保证车站正常运行的前提下，降低照明系统的能耗输出。4）清扫模式。清扫模式通常在地铁运营结束后开启，可以确保地铁工作人员的正常工作，并降低该区域的照度，使其满足基本清扫需求即可。（2）地铁车站出入口的控制优化。地铁车站出入口的照明控制应当具有较高的灵活性，并根据运营及人流量的需求合理设计出入口的场景。同时，需要使用传感器统计、分析进出车站的人流量，使系统能够自动制定对应的模式控制指令改变灯具的亮度。对于节假日或者人流量较大的时间段，可以全面开启灯光照明，在保证节日热闹气氛的同时，确保地铁运行秩序。出入口的照明控制还需要与车辆控制进行有效联动，当列车进入车站时，可以适当增加入口区域的亮度，以确保列车安全进站和上车；当列车出站后，可以关闭部分区域照明，以达到节能减耗的目的。

4结束语

人们的出行离不开地铁车站，而要想保证地铁的安全运行，照明管理非常重要，需要在保证照明质量的前提条件下，实现节能照明，避免不必要的能源消耗。针对当前地铁电量消耗较大的实际情况，对电力照明节能工作进行改进策略的制定，对确保地铁电力照明技术的有效改进，具有十分重要的意义。

参考文献

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