淺談節約型軌道交通建設論文

摘要:提出軌道交通建設可以通過在土建工程、機電設備等方面上進行節能設計和改進,以達到更好的節能效果。

關鍵詞:軌道交通;節能;土建工程;機電設備

1 引言

軌道交通系統中配備了大量的設備系統,以滿足運營的“安全、舒適、快捷、準點”要求。這些設備系統有部分是軌道交通系統所必不可少的,如車輛、供電、信號、通信等,還有部分主要是以更好地服務於乘客為目的,如電梯、空調、照明等。在這些設備系統中,一些設施能耗較大。儘量減少這些設備的能耗,在滿足運營需要的基礎上,合理地確定服務水平,將節能的總要求貫徹在設計建設中,確定與節能有關的技術原則,對設備系統運營模式提出合理的運營方案,都將對軌道交通運營節能產生重大的影響。

2 軌道交通的能耗狀況及指標

軌道交通的能耗從大的方面來説一般可分為兩個部分,即運營車輛所消耗的牽引電能,包括列車運營消耗的電能和車輛段列車出/入庫消耗的電能,以及列車試車和試驗所消耗的電能;動力照明設備所消耗的電能,包括為提供良好乘車環境的設備系統和保證車站安全正常運轉的設備系統、車站的商業區動力照明設備,以及運營部門辦公所需要的動力照明設備。根據相關資料統計,城市軌道交通系統每噸公里的平均耗電量在0.08~0.05kWh,其中牽引電能消耗一般僅僅佔總能耗的20%左右,80%以上是其他動力照明設備所消耗的電能[1]。

3 軌道交通的節能措施

3.1 土建工程節能措施

3.11 儘量採用地上線路敷設方式

根據國內外地鐵運營的有關資料,列車在地面或高架線路行駛時,可較地下線路節省牽引用電8%~12%;此外,採用地面或高架線還可減少通風設備、排水設備和隧道內照明設備的用電,對減少能源的消耗具有一定的'作用。

3.12 線路縱斷面優化

地鐵線路理想的縱斷面是將車站設在縱斷面的凸形坡段上,使列車進站時上坡,將動能轉化為勢能,列車出站時下坡,再將勢能轉化為動能,達到節能的目的。故在進行工程線路縱斷面設計中,根據沿線地形、地質及施工方法等因素,儘量將地下或地面車站佈置在縱斷面的凸形部位上,並設置合理的進出站坡度,以節省電能消耗。

3.13 確定合理的站間距

列車的牽引耗電在啟動和制動時消耗較大。站間距過小,列車啟動制動頻繁,能耗量較大;站間距過大,列車給電時間長,同樣不利於節電。一般情況下,站間距為一公里左右比較經濟。

3.2 機電設備節能措施

3.2.1 選用系統節能效果好的車輛

軌道交通車輛採用的電動車組自重越大,電消耗也越大。合理佈置車下設備,減輕車輛自重是減少牽引耗電的有效措施。採用VVVF變頻變壓控制方式、採用再生制動和電阻制動的混合方式,可以使列車在啟動和制動時均比傳統控制方式節能。

3.2.2 列車運行方式的節能

列車運行採用由微機控制自動駕駛的ATO曲線,根據線路的坡度、彎道及列車載重等情況,自動調整行車速度,控制惰行點,使列車運行速度保持在最佳狀態,以減少能耗。

3.2.3 供電系統節能

實現牽引網的雙邊供電,以減少牽引網的電能損耗。儘量採用鋼鋁複合型接觸軌、節能型照明燈等節能型材料、設備。在車站降壓變電所和環控電控室裏裝設功率因數自動補償電容器組,對單台電動機功率大、功率因數低的負荷就地裝設補償電容器。合理選用低損耗變壓器,降低變壓器鐵損。

3.2.4 通風空調系統的節能

地下車站採用屏蔽門系統,可以顯著減少能源消耗。根據目前地鐵工程運營的統計結果,採用屏蔽門系統比開閉式系統的通風空調節能30%以上[2]。

通風空調水系統、風系統採用變頻調節,可以減少整個環控系統的電耗,具有很明顯的節能效果。

通風空調系統實施設備監控,自動檢測與地鐵環境相關的環境參數、空調系統的設備參數。並進行相關計算,使地下環境空間的空氣參數保持理想狀態,達到節能的要求。

高架車站儘量縮小車站規模,採用開敞式設計,設置站台安全門,利用自然通風,可節省空調系統,達到節能的目的。

3.3 其他節能措施

站廳、站台照明設施採用多路交叉供電。非運營高峯時段可以關閉一部分照明燈具[3],在樓梯、扶梯、自動售檢票出(入)閘機、屏蔽門邊緣處的照明設置事故照明燈或節電照明燈。自動扶梯實行變頻調速節能。

車輛沖洗和檢修廢水經處理、消毒後再回用於洗車或沖洗零部件,既節約用水,又保護環境。

參考文獻

[1]王彥峯.廣州市軌道交通5號線節能措施淺談[J].都市快軌交通,2004,(17):20-22.

[2]吳喜平,等.地鐵車站應用屏蔽門對空調節電系統的分析[J].華東電力,2001,(2):20-23.

[3]朱江.地下鐵道動力照明設計中降損節能措施的探討[J].建築電氣,2002,(4):39-42.