引言：地铁工程电气设计节能是一项系统且实际要求相对比较高的实践性工作，致使地铁工程电气设计节能具备一定的特殊性，同时也是地铁工程中不可或缺比较关键的一个环节。地铁工程是一个需要巨大电量作为支撑，并且运营成本相对比较高的行业，将能源消耗降到最低化、有效节约电源成为地铁相关管理者最为关注的难点课题。

一、地铁工程电气设计节能基本概述

地铁工程中电气节能具有很大的发展空间和潜力，所以在工程设计过程中应对其进行精准的计算和精心的筹划。在选择节能相关设备时，必须对节能设备的原理、性能以及实际使用效果进行全面的了解分析，然后从技术以及经济角度等多方面进行详细的对比，然后选取最佳的节能设备，从而真正达到节能降耗的目的。除此之外，节能降耗其实是一项比较系统且复杂繁琐的工程，而节能设计是这项工程中无法替代且极为重要的一个环节。因此，在未来工程设计的过程中，相关设计者在进行设计时要结合现有的节能措施，并且对相关工作经验进行总结，为创新节能技术奠定良好基础。

二、地铁工程电气设计节能的基本原则

（一）对地铁工程项目的实际经济效益进行充分的考虑

在地铁工程的电气设计节能的过程中，必须对地铁工程所在地的社会经济状况进行综合考虑，同时还要对工程项目的实际经济效益进行全面的分析。各种节能的有效措施在地铁工程中广泛运用，势必会使工程的整体投资成本变大，而节能相关设计人员必须对这部分成本进行综合考虑，计算其需要在多久的时间内才可以收回成本。只有在保证地铁工程项目实际经济效益的前提下，才能严格按照相关规范以及标准要求对其进行合理的电气节能设计。

（二）满足地铁的基本功能需求

地铁工程涉及的内容比较广，并且对各个方面的要求也相对比较高，例如照明度、舒适度以及通风性等，对于此，地铁工程在电气设计节能中，必须对这些基本功能进行全面的了解，并且设计是建立在满足其基本功能实际需求的基础之上，然后合理运用各种节能工艺以及有效的技术措施，从而保证地铁工程项目畅通无阻的运行。

（三）节省不必要的能量消耗

在地铁工程电气设计节能中，必须对整个地铁工程进行全面的分析了解，从而寻找节能设计的关键点，也就是说地铁工程什么地方有必要采取节能措施，什么地方不能节省能耗。尤其是在地铁工程关键环节设计时，设计人员在设计过程中必须对经济、合理、实用等因素以及施工工艺和先进的技术手段进行充分考虑，并且将其贯彻落实到整个设计过程，从而保证电气设计节能方案的可行性和合理性，以免出现盲目追求能耗降低的现象。

三、地铁电气节能设计的具体途径

（一）减少线路上的能量损耗

1.应选用电阻率较小的材质做导线

地铁用电线材质均采用铜芯,但同时也要贯彻节约用铜的原则。

2.减小导线长度

首先,线路尽可能走直线,少走弯路,以减少导线长度;其次,低压线路应不走或少走回头线,以减少来回线路上的电能损失;低压配电室应靠近电缆井,而且由低压配电室提供给每个电缆井的干线,不至于产生支线沿着干线倒送的现象,亦即低压配电室与电缆井位置的布局上应使线路都分向前送,尽可能减少回头输送电能的支线。对于比较长的线路,除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面外,适当加大一级导线截面。

（三）电动机在运行过程中的节能

1.采用变频控制

地铁车站中通风空调系统、电梯/扶梯系统及低压配电系统占整个机电系统用电量的90%以上。因为,在这种情况下,电机的效率是很低的,消耗的电能并不与负载的下降成正比。采用变频调速器,使其在负载下降时,自动调节转速,使其与负载的变化相适应。采用这种方式,可提高电机在轻载时的效率,达到节能的目的。对车站空调大系统组合式空调柜及回排风机宜配置变频器,据测算,其节电效果能达到30%以上。而对电梯/扶梯采用变频技术,实行分时管理、自动变速,则可达到有效节能的目的。当高峰时段客流量大时,为尽快疏散人流,扶梯运行速度加快;非高峰时段客流降低时,扶梯速度也随之降低;无人乘坐时,扶梯供电频率降为10Hz,速度变得非常缓慢,这样就能有效地降低能耗。但是,变频器设备的价格仍偏高,因此在应用中受到一定的限制。

2.电动机采用软启动方式

另一种节能方式是采用软起动器,软起动器设备是按起动时间逐步调节可控硅的导通角,以控制电压的变化。由于电压可连续调节,因此起动平稳,起动完毕,则全压投入运行。此种设备也可采用测速反馈、电压负反馈或电流正反馈,利用反馈信息控制可控硅导通角,以达到速度随负载的变化而变化。它可用在电动机容量较大,又需要频繁起动的设备,以及附近用电设备对电压的稳定要求较高的场合。因为它从起动到运行,其电流变化不超过三倍,可保证电网电压的波动在所要求的范围内。但它是采用可控硅调压,正弦波未导通部分的电能全部消耗在可控硅上,不会返回电网。

（四）照明部分的节能

1.采用高效光源

白炽灯过去用得最广泛,因为它便宜,安装维护简单,它致命的弱点是发光率太低,因此目前常被各种发光率高、光色好、显色性能优异的新光源取代。T5高频荧光灯属于高科技产品,是21世纪荧光灯的发展方向和主导产品,也是国际公认的替代T8、T10荧光灯的一种"绿色照明"节能新产品。它不仅具有舒适、光效高、显色性好、光衰小、寿命长、无频闪等特点,还具有省电、省材料、注汞量少、明显降低汞污染等优点。推广应用T5高频荧光灯,十分有利于环境保护。

2.采用灵活的控制方式

对长期需要开停,但又要按人流多少进行照度调整的场合,节电照明与工作照明比值为1︰2,其中工作照明又分为1.5︰0.5两部分,组成0.5、1、1.5、2、2.5及3六种照度组合。可以灵活方便地选择以上照度组合,以达到科学使用、节约能源的目的。

3.选用配套的照明控制设备

荧光灯采用调电压调光,其节能效果并不显著。因为,气体放电灯的发光是靠离子在高电压下产生碰撞,达到一定能级而使荧光粉发光,因此,光通量并不与电压成正比,电压下降10%,光通量差不多下降30%～40%,电压下降30%,灯会全熄。因此,气体放电灯采用调压方式调光,在实际工程中也很少采用。照明节能中,除了满足照度、光色、显色指数外,应采用高效光源及高效灯具,对能利用自然光部分的灯具或可变照度的照明采用成组分片的自动控制开停方式,可达到照明节能的效果。

四、结语

通过对地铁工程电气设计环节中出现的问题进行充分的研究以及全面的分析，进而保障电气节能设计能够取得较好的效果。另外，在地铁工程电气设计的整个环节中，对于节能设计的关键环节和重点要素要加强重视，对于相关环节必须要采取有效的措施和科学的方法，只有这样才能够保证地铁工程电气节能的良好效果。

参考文献：

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