叶爱新

摘要：随着我国城市化发展水平的不断提升，交通行业的进一步发展，以及基础设施建设质量的提高，人们的日常生活和出行得到了有力保障。在智能交通中，城市轨道交通是重要的组成部分，具有节能、环保、方便等优点。积极发展城市轨道交通，可以有效解决城市交通拥堵问题。也是建设环境友好型社会的重要途径。

关键词：城市轨道交通;电气节能;设计策略

我国是消耗能源量较大的国家，近年来，政府部门对节能减排项目越来越重视，并积极出台了相关的、降低能耗的政策。随着城市轨道交通工程的不断发展，各地区在积极建设地铁，这使节能技术的应用范围不断扩大。而在电气设计方面，不仅要满足基本的照明和功能需求，而且要从多个角度合理应用节能技术，通过合理实施节能措施来增强供配电系统的经济性与合理性。

1.城市轨道交通实际能耗情况

在城市轨道交通运营中，电能是消耗的主要能源，同时还有部分天然气、水资源、柴油等。通常情况下，会在线路巡检车上使用柴油，但是对柴油量使用的较少，站在整个城市轨道交通总耗能角度上看其可以忽略不计。而食堂使用的天然气和生产生活用水的总和不到总耗能的1%，剩余部分都是电能。以使用类别为依据，可以将电能划分为列车牵引用电、动力照明灯等多个设备的用电，其中，列车牵引电站占总用电量的一半以上，电力照明主要包括照明设备、空调设备、给排水设备等。当相关工作人员对城市轨道交通实际用电情况有全面、深入的了解后，要合理开展节能设计工作，制定完善的节能设计方案，同时要在后期合理开展监督管理工作[1]。

2.城市轨道交通电气节能设计

2.1提升供电线路路径设计的合理性

地铁车站实际用电种类繁琐，电容量较大，需要大量供电电缆的支持，为此通常情况下工作人员会敷设电缆桥架。而提升电缆桥架路径规划的合理性，完善电缆路径，可以最大程度降低供电线路运行对电能的消耗量。通常情况下会在地铁车站集中设置降压变电站，在车站的甲乙两端分别设置相应的跟随变电所和降压变电所，它们负责车站用电荷载。同时需要在甲乙两端设置一定数量的电缆井，为电缆上下的铺设工作提供便利。在车站设计初级阶段以及设计建筑方案过程中，电气设计人员要与车站建筑设计人员合理的和沟通，充分的交流，了解车站变配电室的具体位置以及电缆井的位置，并以此为基础确定供电线路设计路径。需要注意的是，一定要做好前期工作，避免出现由于前期工作不到位而导致阻碍后期工作的顺利开展，降低供电路径的通畅性，出现电缆数量增加和供电路径延长等问题[2]。

2.2列车牵引系统的节能设计

在城市轨道交通系统的正常运行中，列车牵引系统所消耗的能源数量占据整个能耗较大比例，为此要高度重视这一部分的节能设计工作。在具体节能设计中，要想降低列车牵引系统能源消耗量要做到以下几点：

首先，合理设计线路方案。线路方案的合理性是影响列车牵引系统能源消耗量的重要因素，为了降低列车牵引系统能源消耗数量，要科学设计坡度，最大程度降低坡道的高度，尽量缩短地铁站与站之间的连接路径。

其次，要重点考虑交路的长度、客流、运营等方面，合理对比和选择行车交路方案，为满足客流需求奠定坚实的基础。积极开展列车对数、列车运行交路的设计工作，最大程度提升乘客率，降低跑空车的次数，从而降低空车或者乘客量少的牵引用电数量。

最后，要科学应用模拟仿真计算方法，合理布置牵引，有效选择牵引变电器的容量。

2.3低压用电节能设计

在城市轨道交通系统中包含着大量的车辆段、车站等，因此不可避免的会耗费大量的电能。在地下建筑中，地下车站是重要组成部分，其对消耗的电能数量要求较大。为此要合理开展低压用电节能设计工作。首先，在选择路线过程中，要防止出现地下车站埋设深度过大的情况，从而有效达到降低各种用电设备安装数量的目的，其中包括通风空调、电扶梯，最终降低地下车站用电数量。其次，在设计车站的建筑过程中，要有效考虑周边的环境，提升资源利用的合理性，高度重视实际的自然环境，以专业设计为基础，充分展现实际的节能效果。再次，要根据实际的施工情况设置通风空调设备、给排水系统等，科学设置自动化的电子控制系统。由于全日车站电负荷量变化较大，会出现早、晚高峰，为此在建立用电自动化系统過程中，要充分展现出季节性、时间性等特征，从而有效增强实际的节能效果。在设置自动扶梯过程中，要合理应用变频控制的方式，如果自动扶梯无人乘坐，那么就会大大降低扶梯的运营速度，实现降低空载耗电量的目标。最后，要选择车辆场和车辆段过程中，要保证有优越的接轨条件，为行车组织顺利进行提供便利，实现提升运营质量和效率的目标，缩短列车空走距离，降低列车空走对电能的消耗量。同时在选择车辆段和车辆厂地址过程中，要重点考虑市政规划、生态环境保护等因素。在总平面设计中，要以实际的工艺流程为基础提升布局设计的合理性，避免出现不必要的调车[3]。

2.4城市轨道交通相关设备的选择和使用

在城市轨道交通系统中，车辆是消耗牵引能源的重要力量，提升车辆选择的合理性在降低列车牵引系统能源消耗中具有积极作用。同时车辆的型号、材料等决定着其自重，如果使用铝合金焊接轻型结构，则可以有效降低车辆的自重，降低牵引能源的消耗量。此外，要合理选择照明设备的型号。在城市轨道交通照明设备选择中，要尽可能选择和使用节能型荧光灯，并合理配置电子镇流器，保证使用的镇流器与灯具与国家相关照明要求相符。同时要积极推广和使用 LED灯，从而有效降低照明系统对电能的消耗量。

结语：

综上所述，在城市建设发展中，城市轨道交通是必不可少的基础设施，为了降低其对电能的消耗量，要积极开展节能设计工作，从设备选型、低压用电等方面开展节能设计工作，为城市经济的进一步发展和构建完善的、安全的、舒适的轨道交通服务体系奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]廖大鹏. 城市轨道交通电气节能设计[J]. 城市建设理论研究（电子版），2019，No.294（12）：141.

[2]王雅灏. 城市轨道交通电气节能设计[J]. 建筑工程技术与设计，2018，000（036）：3309.