洪立
长沙市轨道交通运营有限公司，湖南 长沙 410000
摘要：地铁的低压配电系统,为地铁运营需要的机电设备供应低压电源。按功能可分为:降压变电所与环控电控两部分。降压变电所的低压部分是为车站内通信信号、自动售检票、电梯以及综合监控等供电;环控电控的低压部分是为各类风机、冷却塔以及冷水机组等供电。目前,地铁行业的供电可靠性要求越来越高,若供电的可靠性得不到保证,地铁将无法正常安全运行,情况严重的甚至会导致整个城市地铁交通的瘫痪。因此,地铁行业低压系统的供电可靠性与合理的控制及运营维护越来越受到高度的重视。
关键词：地铁；低压配电系统；作用；影响因素；智能低压配电系统应用
1 地铁低压配电系统的主要作用
地铁低压配电系统主要可以为车站信号系统、通信系统、电力监控系统、火灾自动报警系统、消防系统、环境监控系统、综合监控系统以及自助售票等设备提供电能，低压配电系统是保障列车正常运行以及行驶安全的重要部分，其对于地铁的正常运营起到至关重要的作用。地铁低压配电系统的主要故障为合环故障，合环故障是指当线路两路均处于合闸状态时，由于母联开关的自动合闸会导致合环，合环会使下口负载受到冲击，进而对于整个配电线路造成巨大的影响。一旦出现合环故障就会导致电梯骤停，通讯信号中断，车内照明也会出现闪断，进而为地铁的运行带来巨大的安全隐患。随着我国地铁运营技术的不断发展，工作人员对合环保障的重视程度也不断增强，我国地铁部门可以应用先进的技术来减少地铁运行事故的发生，促进地铁行业健康、快速、稳定发展。
2 影响地铁低压配电系统可靠性的因素
2.1 过载与短路
过载是电流超出设备的额定能力；短路是电路中电流流动的路径越过局部或全部负荷。为保证地铁电气设计整体质量，促进低压供配电系统安全运行，应装设过载保护与短路保护设备。当配电系统运行过程中出现故障时，断路器与保护装置能在短时间内作出应答，断离故障电路，进而维护供电线路和设备设施运行的安全性。当用电设施数目较大时，负荷量增加会造成载流元件过载，过载电流是缓慢增加的，较短时间内不会对设备形成损伤。而断路会造成电流瞬间增加，短路电流可能是额定电流的几十倍到几百倍，大的短路会瞬间使设备烧损，因此应迅速切断电源，防止出现事故或事故扩大。
2.2 接地质量
在地铁电气设计中，低压配电系统接地方式繁杂，接地管理混乱等现象较为常见，部分施工单位不重视接地处理工作，没有严格依照规范进行接地，就会增加电气系统接地出现问题的风险，间接影响低压供配电系统运行的安全性。
2.3 保护装置
有调查分析显示，很多高层地铁的低压配电系统均存在安全保护装置的安装设置问题，以致无法在短时间内监控供配电系统的漏电情况，增加触电事故及发生火灾事故的风险，造成不必要的经济损失。
2.4 漏电保护
漏电保护可以被视为一种维护低压配电系统安全运行的一种措施，能够防控接地事故。若机体触及电流，漏电保护装置便会立即动作跳闸，切断电源，维护个体的生命财产安全。但是目前在设计低压供配电系统过程中，在选择与应用漏电保护装置方面，存在以下问题：（1）漏电保护器处于异常运行状态，不能发挥保护作用；（2）保护器处于正常运行状态，起不到保护作用。这会削弱漏电保护装置的保护效能，降低低压配电系统运行过程的安全性。
3 智能低压配电系统在地铁中应用的优势
3.1 实现地铁低压配电系统运行智能化
智能低压配电系统在地铁中的应用最大的优势就是使地铁控制和管理由“人工化”转变为“自动化”。智能控制技术近些年来已经获得了很大的发展，它的最核心内容还是围绕着自动化发展，改变传统的人力管理模式，地铁管理过程中可以通过感应外部环境来调整方向等等。地铁在电力机车处于牵引状态时实现运行效果，但是用于牵引作用的电力机车是没有能源的，它需要外部电能的供应，才能把电能转化为运行的能源，智能低压配电系统能够自动给给电力机车供电。继电器、接触器和断路器作为构成低压配电系统网络的基础元件能够呈现延时性低、故障频率低的特点。在现阶段，智能低压配电系统最重要的功能就是在变电站中接入电力系统中的电源，转换电压时需要借助变压器，这样才能满足电力机车需要的电压，然后再利用馈出线把将压制的电压引入接触网中，通过受电弓使得电压可以成功地应用到电力机车中。
3.2 实现系统运行的虚拟化
地铁上的电力配电和调度在过去也是需要工作人员手动实现的工作，智能低压配电系统可以将电力调度与电力自动化技术相结合，通过系统运行虚拟化确保合理分配电力资源，全面提高地铁电力系统管理效率。地铁内部电力管理相对复杂，并且在地铁启动后需要大量数据来提供支持和支持。手动搜索和记录数据既费时又昂贵，运行虚拟化可以实现快速查找，分类和组织管理人员所需的数据，并将数据传输到管理系统，从而使管理人员可以快速咨询并提高工作效率。智能低压配电系统与电力自动化技术结合的数据收集和数据处理速度非常快，通过对运行中的复杂数据进行自动数据收集和处理实现数据共享，并传输至电力调度管理系统，可以有效地为管理者制定科学合理的管理信息。在计算机技术和系统虚拟运行的支持下，可以首先发现地铁运行管理的潜在问题，从而迅速制定科学合理的电力管理和维护措施。如果技术人员第一次无法到地铁电力部门进行维护，计算机将自动进行电力数据信息处理，实现对地铁电力的独立管理和维护，并独立发布相应的说明以减少功率损耗。
4 智能低压配电系统在地铁中的应用
4.1 加强智能低压配电系统通信设备抗干扰
25Hz频率轨道电路主要受到的是传导性干扰，干扰原因一般是由于轨道之间的电流出现了不平衡的现象引起的。一般而言，不平衡电流影响25Hz频率轨道电路的方式主要分为两种：一种是由于不平衡电流的存在形成的脉冲电流，脉冲电流的上下半波是不对称的，存在一些可能会导致扼流变压器饱和的直流成分，进而会导致在25Hz频率轨道线路中传输的电流出现陷落的现象。另一种是由于不平衡电流的存在形成的脉冲干扰，它会对线性滤波器造成衰减振荡的影响，信号经过衰减后可能会与原始信号重叠，导致轨道电路中的继电器发生故障，从而影响信号设备。加强智能低压配电系统通信设备干扰能在一定程度上减少断路和短路故障，减少熔断器与零线串联的几率，从而提高智能低压配电系统在地铁中应用的稳定性和安全性。人机界面与通信管理智能配电系统单独设置一台控制柜，控制柜内安装通信管理机与人机界面，人机界面与通信管理机相连，实时显示系统内部各设备运行状态。通信管理机下连整个供电系统上所有设备，上连集中控制室管理机，通过通信管理机可实现电力系统四遥功能。
4.2 对变压所变压进行有效降低
智能低压配电系统中对低压部分有严格的控制，包括进线断路器、三级负荷开关以及母联断路器。目前控制智能低压配电系统中低压部分的模式主要有两种，且两种控制模式都已经实现了远程控制、智能观测的功能。其中光缆连接变电所电力监控光电交换机和以太网网关的管理模式能直接与进线柜、母联柜以及三联负荷总开关相连，再与温控器和智能化数字仪表的控制实现变压降低。
结语
低压配电系统是地铁运行中非常重要的一项环节，所以地铁建设和维护的过程中，针对低压用电设备的技术以及设计的要求也非常高，为了避免设备在运行中出现问题，则需要有效地了解到不同故障出现的情况以及原因，寻找有效的保护方式，让低压配电系统能够正常运行，保证地铁低压设备正常运转。
参考文献：
[1]毛斌亮.地铁低压配电系统安装质量控制措施研究[J].建材与装饰,2020(04):253-254.
[2]张振宇.地铁低压配电系统电压波动应对措施[J].现代建筑电气,2018,9(11):45-47+51.