在粤港澳大湾区建设与“双碳"目标的双重驱动下,华南地区的轨道交通网络正以的密度和速度扩展。然而,这片区域的高温、高湿、多雷暴的气候环境,以及庞大的客流量,给轨道交通的能源管理与配电安全带来了极为具体且严峻的挑战。传统的粗放式管理模式已难以应对,运营单位亟需一套能直击痛点、精细管控的智慧化解决方案。


一、 华南地区轨道交通面临的四大核心痛点

1.高能耗与精细化管控的矛盾
通风空调系统是轨道交通的能耗大户,约占车站总能耗的25%-35%。在华南地区,漫长的夏季和的客流量使得空调负荷巨大且波动剧烈。然而,多数系统仍采用定流量、定风量的粗放控制,无法根据实时客流、室外温湿度进行动态调节,导致大量能源浪费。同时,照明、电扶梯等系统也缺乏分时分区精细控制手段。
2.气候下的电气安全风险倍增
华南地区年均相对湿度达82%,雷暴日数平均为45天,远高于全国平均水平。这种环境极易导致:
电气绝缘性能下降,加速电缆及设备老化,增加漏电和短路风险。
雷击过电压威胁,因雷击感应过电压导致的电源设备损坏事件,占全国同类故障的47%。
设备过热隐患,高温环境下,配电柜内连接点因接触电阻增大而过热的风险显著升高,传统巡检难以发现。
3.数据孤岛阻碍科学决策
电力监控、能源管理、环境监控、设备管理等系统往往独立建设,数据标准不一,接口复杂。运营管理者无法获得统一、实时的全局能源视图,难以进行跨系统的能效分析与故障联动诊断,节能优化与安全预警缺乏有效的数据支撑。
4.运维压力随网络扩张剧增
随着广州、深圳、东莞等地轨道交通线路不断延伸,设备数量呈指数级增长。依赖人工定期巡检和故障后维修的模式,不仅响应慢、成本高,且无法实现预测性维护。在潮湿、闷热的地下环境中,人工巡检的效率和准确性也面临考验。
二、 城市轨道交通智慧能源配电解决方案
城市轨道交通智慧能源配电解决方案,通过“智能感知终端+边缘计算单元+一体化平台"的架构,为华南轨道交通构建从设备层到平台层的全面保障。

(一) 关键设备部署与针对性功能
变电所核心防护层(应对高湿、雷击环境)
核心设备与作用:
AM6系列微机保护装置:提供精准的继电保护,防止因潮湿、绝缘下降引发的故障扩大。

ARB6系列弧光保护装置:在开关柜母线室安装弧光探头。当柜内因潮湿、灰尘引发电弧短路时,能在≤7.8ms内快速切断故障,防止柜体爆炸,应对瞬间恶性事故。

ARTM系列无线测温传感器:直接安装在断路器触头、电缆接头等关键部位,实时监测温度,预警因接触不良、过载在高温环境下加剧的过热风险。

APView500电能质量在线监测装置:监测电网谐波、电压暂降等问题,评估充电桩、光伏等设备接入对电能质量的影响,为治理提供依据。

部署位置:各主变电所、牵引降压混合所内的35kV/10kV开关柜、直流1500V开关柜、0.4kV低压柜。

2.配电与末端安全监控层(杜绝火灾隐患)
核心设备与作用:
ARCM系列剩余电流式电气火灾监控探测器:安装在配电回路首端,实时监测因线路绝缘老化(在高湿环境下加速)产生的剩余电流,以及线缆温度,实现电气火灾的早期预警。

AFPM系列消防设备电源监控传感器:监控消防风机、水泵、应急照明电源状态,确保在天气或突发事件中消防设施供电。

AISD系列智能安全配电装置:从技术上实现“漏电不起火、短路不跳闸(限流)、触电不伤人",提升末端用电安全等级。

部署位置:车站、车辆段各低压配电箱/柜的总开关及出线回路。
3.能源计量与能效优化层(破解能耗难题)
核心设备与作用:
APM/ADW系列多功能电力仪表:实现对所有主要负荷的分类、分项、分时精确计量。为分析空调、照明等系统的实际能耗占比、评估节能措施效果提供坚实数据基础。


智能照明控制器:可根据站内自然光光照度、客流时段自动调节照明亮度,实现按需照明。

部署位置:车站各照明、空调、电扶梯、广告、商业等独立用电回路。
4.新能源与特殊负荷管理层
核心设备与作用:
AM5SE系列防孤岛保护装置:光伏系统并网安全设备,防止电网断电时系统孤岛运行,威胁维修人员安全。


有序充电管理模块:对充电桩负荷进行智能调度,避免在用电高峰时段对车站配电系统造成过大冲击。

部署位置:车辆段/停车场屋顶光伏并网点、电动汽车充电桩配电回路。
(二) AcrelEMS软件平台:数据融合与智能决策

所有前端数据汇聚至部署于控制中心的AcrelEMS平台,实现四大核心价值:
统一监控,打破信息孤岛:平台集成电力、能源、安全、环境数据,在一张图上全景展示全网运行状态,为跨专业协同调度提供统一视图。

主动预警,筑牢安全防线:平台对漏电、温度、消防电源、电能质量等参数设置多级阈值。一旦越限,立即通过平台、短信、APP多途径报警,并定位到具体回路和设备,变被动抢险为主动预防。例如,可提前预警因潮湿导致的绝缘下降趋势。



能效分析,驱动精细管理:基于精准的计量数据,平台可自动生成能耗报表,对比不同线路、车站、时间段的能耗差异。结合客流、室外温湿度数据,可评估空调系统运行策略的有效性,为从“经验调节"转向“数据驱动"的节能优化提供决策支持。

智慧运维,降本增效:建立设备电子健康档案,结合实时监测数据(如温度趋势、运行时长),预测设备故障风险,自动生成预防性维护工单,并通过移动APP派发,大幅提升运维效率与设备可靠性。

5.典型案例

三、 广泛的应用场景
该方案的核心是针对复杂供用电系统的全面数字化管理。因此,同样适用于华南地区众多对安全、能效有高要求的场景:
大型公共建筑:如深圳、广州的数据中心(保障供电安全与低PUE)、智慧医院(确保生命支持系统供电)、商业综合体(实现能耗分户计量与节能控制)。
工业园区:对制造工厂进行分产线、分工艺的用能考核与安全监控。
基础设施:适用于机场、港口等大型交通枢纽的能源综合管理。