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淺談節(jié)約型軌道交通建設(shè)論文
摘要:提出軌道交通建設(shè)可以通過在土建工程、機電設(shè)備等方面上進(jìn)行節(jié)能設(shè)計和改進(jìn),以達(dá)到更好的節(jié)能效果。
關(guān)鍵詞:軌道交通;節(jié)能;土建工程;機電設(shè)備
1 引言
軌道交通系統(tǒng)中配備了大量的設(shè)備系統(tǒng),以滿足運營的“安全、舒適、快捷、準(zhǔn)點”要求。這些設(shè)備系統(tǒng)有部分是軌道交通系統(tǒng)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(wù)于乘客為目的,如電梯、空調(diào)、照明等。在這些設(shè)備系統(tǒng)中,一些設(shè)施能耗較大。盡量減少這些設(shè)備的能耗,在滿足運營需要的基礎(chǔ)上,合理地確定服務(wù)水平,將節(jié)能的總要求貫徹在設(shè)計建設(shè)中,確定與節(jié)能有關(guān)的技術(shù)原則,對設(shè)備系統(tǒng)運營模式提出合理的運營方案,都將對軌道交通運營節(jié)能產(chǎn)生重大的影響。
2 軌道交通的能耗狀況及指標(biāo)
軌道交通的能耗從大的方面來說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(shè)備所消耗的電能,包括為提供良好乘車環(huán)境的設(shè)備系統(tǒng)和保證車站安全正常運轉(zhuǎn)的設(shè)備系統(tǒng)、車站的商業(yè)區(qū)動力照明設(shè)備,以及運營部門辦公所需要的動力照明設(shè)備。根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計,城市軌道交通系統(tǒng)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占總能耗的20%左右,80%以上是其他動力照明設(shè)備所消耗的電能[1]。
3 軌道交通的節(jié)能措施
3.1 土建工程節(jié)能措施
3.11 盡量采用地上線路敷設(shè)方式
根據(jù)國內(nèi)外地鐵運營的有關(guān)資料,列車在地面或高架線路行駛時,可較地下線路節(jié)省牽引用電8%~12%;此外,采用地面或高架線還可減少通風(fēng)設(shè)備、排水設(shè)備和隧道內(nèi)照明設(shè)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(yōu)化
地鐵線路理想的縱斷面是將車站設(shè)在縱斷面的凸形坡段上,使列車進(jìn)站時上坡,將動能轉(zhuǎn)化為勢能,列車出站時下坡,再將勢能轉(zhuǎn)化為動能,達(dá)到節(jié)能的目的。故在進(jìn)行工程線路縱斷面設(shè)計中,根據(jù)沿線地形、地質(zhì)及施工方法等因素,盡量將地下或地面車站布置在縱斷面的凸形部位上,并設(shè)置合理的進(jìn)出站坡度,以節(jié)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,同樣不利于節(jié)電。一般情況下,站間距為一公里左右比較經(jīng)濟。
3.2 機電設(shè)備節(jié)能措施
3.2.1 選用系統(tǒng)節(jié)能效果好的車輛
軌道交通車輛采用的電動車組自重越大,電消耗也越大。合理布置車下設(shè)備,減輕車輛自重是減少牽引耗電的有效措施。采用VVVF變頻變壓控制方式、采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(tǒng)控制方式節(jié)能。
3.2.2 列車運行方式的節(jié)能
列車運行采用由微機控制自動駕駛的ATO曲線,根據(jù)線路的坡度、彎道及列車載重等情況,自動調(diào)整行車速度,控制惰行點,使列車運行速度保持在最佳狀態(tài),以減少能耗。
3.2.3 供電系統(tǒng)節(jié)能
實現(xiàn)牽引網(wǎng)的雙邊供電,以減少牽引網(wǎng)的電能損耗。盡量采用鋼鋁復(fù)合型接觸軌、節(jié)能型照明燈等節(jié)能型材料、設(shè)備。在車站降壓變電所和環(huán)控電控室里裝設(shè)功率因數(shù)自動補償電容器組,對單臺電動機功率大、功率因數(shù)低的負(fù)荷就地裝設(shè)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(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能
地下車站采用屏蔽門系統(tǒng),可以顯著減少能源消耗。根據(jù)目前地鐵工程運營的統(tǒng)計結(jié)果,采用屏蔽門系統(tǒng)比開閉式系統(tǒng)的通風(fēng)空調(diào)節(jié)能30%以上[2]。
通風(fēng)空調(diào)水系統(tǒng)、風(fēng)系統(tǒng)采用變頻調(diào)節(jié),可以減少整個環(huán)控系統(tǒng)的電耗,具有很明顯的節(jié)能效果。
通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)實施設(shè)備監(jiān)控,自動檢測與地鐵環(huán)境相關(guān)的環(huán)境參數(shù)、空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備參數(shù)。并進(jìn)行相關(guān)計算,使地下環(huán)境空間的空氣參數(shù)保持理想狀態(tài),達(dá)到節(jié)能的要求。
高架車站盡量縮小車站規(guī)模,采用開敞式設(shè)計,設(shè)置站臺安全門,利用自然通風(fēng),可節(jié)省空調(diào)系統(tǒng),達(dá)到節(jié)能的目的。
3.3 其他節(jié)能措施
站廳、站臺照明設(shè)施采用多路交叉供電。非運營高峰時段可以關(guān)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(shè)置事故照明燈或節(jié)電照明燈。自動扶梯實行變頻調(diào)速節(jié)能。
車輛沖洗和檢修廢水經(jīng)處理、消毒后再回用于洗車或沖洗零部件,既節(jié)約用水,又保護(hù)環(huán)境。
參考文獻(xiàn)
[1]王彥峰.廣州市軌道交通5號線節(jié)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(yīng)用屏蔽門對空調(diào)節(jié)電系統(tǒng)的分析[J].華東電力,2001,(2):20-23.
[3]朱江.地下鐵道動力照明設(shè)計中降損節(jié)能措施的探討[J].建筑電氣,2002,(4):39-42.
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