张乘祥
身份证号码：32010719870405**** 江苏南京 210000
摘要：本次研究对地铁供电系统相关设计情况加以刍议，从供电方案设计、降压变电所/牵引降压混合变电所设计、电气设备设计几个方面出发。在此之后，对地铁供电动力照明设计对策施行探讨，旨在确保地铁供电系统设计、动力照明设计的科学性和合理性。
关键词：地铁；供电系统；动力照明；设计
地铁供电系统设计、动力照明设计，即为车站供电系统和动力照明配电和控制方面的设计，要求做好邻近隧道动力设计、照明配对设计相关工作，并合理选择照明设备和配电设备选型，以配合接口方面的设计，从而确保所有降压变电所存在二路电源供电，有效保障地铁供电的稳定性。
一、地铁供电系统相关设计情况刍议
（一）供电方案设计要点
地铁作为城市交通干线对电源要求较高，如：电源安全、稳定、连续性等方面要求，通过城市电源供给等。地铁供电主要可分成集中供电和分散供电2种类型，前者为顺着地铁线路布设≥2个专用主变电所，将城市高压网电源——地铁所需电源电压等级方式进行转变，以便为地铁供电提供良好的支持，保证供电充足；后者为地铁所需电源经地铁沿线城市公用变电站供电，地铁不需构建专业主变电所，即可完成供电作业。上述不同的供电形式，在技术方面加以分析均安全、有效，其中进行集中供电有助于加强地铁供电管理，满足检修作业独立性需要，使得地铁供电更加可行。不足：投资分散、供电量非常大，所以主要在用电量较大地铁中运用[1]。分散供电投资比较小，需要供电部门变电所预留足够容量、地铁沿线公用变电所的数量过多，故而建议在用电量较小、沿线城市公用变电所电源地铁中应用。
（二）降压变电所/牵引降压混合变电所设计要点
其一，降压变电所/牵引降压混合变电所，均有一级负荷、二级负荷，可经主变电所或是其他区域引二路独立高压电源，1路提供专用电源，所有线路进线电源容量均需达到变电所一级负荷标准、二级负荷标准。其二，变电所选择原则应遵循邻近负荷中心、电缆引入线及设备运输便捷等原则，要求全部车站变电所址处于地面/地下区域[2]。降压变电所布设在地面上，能节省资金、为运行维护提供便捷，不足：容易遭受地面场地因素所影响，因而可在地面场地面积较大车站中投入使用。如果降压变电所设置于地下可进到负荷中心，这时变压器供电半径比较小。不足：通风散热性能不佳，需投入大量资金支持，通常会在地面建筑密集车站、地面场地受限车站中应用。地下车站降压变电所多设置在站台一端/两端，需对负荷量大小、站台长度，以及车站规模等加以深入分析。其三，电气主接线需负荷安全、可行的要求，高压母线主要为单母线设置断路器分断系统，针对两路电源同时供电来讲，一般情况下会将母联断开，这时一路电源失电、另外一路电源自投。处于低压主接线使用的为单母线风电系统，其中1台变压器发生故障问题会将三级负荷切除，其他变压器可承受一级负荷、二级负荷。其四，降压高压开关柜用电不需设置专用变压器，用电通过各种母线段接引变压器低压侧接入交流电源、直流电源屏，从而达到供给变电所直流操作要求。
其五，所有降压变电所均可使用2台动力变压器、照明综合变压器，如此便于为车站、沿线机械、给水，以及通风和照明等提供负荷电源，变压器联系负荷状况、用电设备所需参数确定使用系数，主要目的为达到一级负荷容量、二级负荷容量，提高地铁供电的可行性，同时严格控制投入资金，维护企业的经济效益。
（三）电气设备设计要点
选择地下电气设备时，需要考虑到其防锈蚀、耐火、防自爆等性能，同时需达到消防、安全相关标准，要求具备防火及防爆的功能。高压开关柜可使用体积较小、具有防潮性能的金属改装手车开关柜，及无油SF6断路器、存在防潮防尘低噪声等性能的变压器、体积小且运营维护简单的蓄电池。另外，一级负荷建议使用没有毒性、低烟、耐火等性能的电缆。
二、地铁供电动力照明设计对策探讨
（一）明确动力照明设计原则
首先，为以动力设备供电为主放射原则，动力负荷、照明负荷变电所低压出线分开配电，自配电变压器——用电设备将的低压配电≤3级，消防设备、非消防设备自变电所低压出线分开供电后，消防配电为独立系统的状态。同时，双电源末端切换使用的为PC双电源切换装置，相同配电箱双电源切换装置两路电源进线位置布设了检修双电源切换装置负荷隔离开关。双电源切换装置没有设置转换延时，而且远方监测双电源切换装置处于正常工作模式、配有通讯的接口，消防设备双电源切换装置设置了和现场总线联动接口，能够实现实时通讯的效果。其次为电压降控制原则，电动机开启的过程端子电压可确保机械启动转矩，配电系统会产生电压波动，不会对其他用电设备正常工作构成不良影响。同时，交流电机反复启动配电母线电压＞额定电压，电动机端子运行状态下电压允许偏差控制在5%以内，电梯电动机、工作场所的偏差分别控制在5%以内、6%以内。
（二）实行动力配电设计
车站系统设备一级负荷，通过降压变电所低压母线亏出电源，能使用放射方式配置用电设备四周双电源切换箱。如果断电所致过载损失较大线路，不建议安装负荷保护装置[3]。将该区域隧道中心里程为接线，区间动力电源采集临近车站变电所，这时区间排风机、废水泵，以及雨水泵和防淹门主要设备负荷为一级，配电使用的为2路电源。与此同时，区间动力设备能直接开启，间隔95m可设置检修电源箱、功率及漏电保护等级分别为：20kW和一级。环控设备常使用的为就地控制、集中控制2种方法，后者经环控电控室加以控制，消防水泵使用的为就地手动和消防栓按钮方式进行控制，借助BAS系统的作用利于达到集中控制、集中监控的效果。而使用消防泵控制柜可进行消防主泵自动巡检，及时将巡检结果反馈于给电控柜及控制中心。废水泵和污水泵通过现场手动、液位自动与车站控制室等进行控制，使用BAS系统在车站控制室中，能够准确显示出水泵工作及水位信号相关状况。需要注意的是，消防用电设备分值线路不需跨越防火分区，通过变频形式预防消防设备故障问题，在遇到消防报警时会调整为工频的形式，如此一来能达到消防用电设备配电线路供电的需求。消防动力设备配电电缆应用的为矿用绝缘电缆，如果发生火灾事故应通过铜芯耐火导线处理，作以穿钢管敷设作业。
结语
地铁供电系统设计、动力照明系统设计，属于系统性工作、比较复杂工作，因而需要相关工作人员对地铁动力照明原则进行了解，然后合理设计动力配电、供电系统。在实际设计期间考虑到照明因素，以此为地铁车站提供充足的电源，有效推动我国地铁事业的良好发展。
参考文献：
[1]柏晓涵.地铁动力照明供电系统质量控制要点分析[J].消费导刊，2019，(002):85.
[2]马敏瑞.地铁动力照明供电系统质量控制要点分析[J].中国房地产业，2019，(003):210.
[3]杨浩.地铁动力照明供电系统质量控制要点分析[J].机电信息，2018，(030):112-113.