環控電控柜，簡稱環控柜，主要是給地鐵車站和區間的通風空調設備提供電源的低壓配電柜，同時實現了空調機組的送風機、排風機、制冷機組、冷卻水泵與冷卻塔等空調設備的集中供電和智能控制。車站里一般有兩個環控室，A、B端各一間環控室，有的車站一端可能有兩個環控室，每間環控電控室里各安放一套環控電控柜。環控電控柜采用智能低壓系統實現對設備的監控和控制。

　　●環控柜的作用
　　地鐵環控旨在通過控制風機、空調、給排水及照明等子系統的有機運行，為乘客和工作人員提供一個舒適的乘車和工作環境，為地鐵相關設備提供一個溫濕度適宜的運行環境。在地鐵正常運行期間，環控系統可以排除工作空間內的濕熱，保證人員與設備的舒適環境；當列車因為阻塞停留在隧道區間時，環控系統可以向隧道提供新風，維持乘客短時間內必要的環境條件；當發生火災或者有毒氣體泄露時，環控系統可以通過排煙及時將有毒有害物質排出，最大限度避免乘客受到傷害。

　　●智能低壓系統的優點
　　傳統的環控控制系統，功能單一，且大多采用繼電器和接觸器控制，電氣元多，接線復雜，可靠性差；以點對點的方式與上位監控系統相連接，復雜的控制電纜給日后的維護造成了諸多不便。
　　智能低壓控制系統功能強大，可以實現對配電回路的測量、監視、故障報警和預報警等功能。其接線簡單，通過通信接口與上位監測系統BAS相連。而且更容易實現對電動機的各種保護，如堵轉、過載、缺相/相不平衡、接地、欠載、過電壓、欠電壓、裝置故障報警等。同時，可實現各種電動機的不同啟動控制方式，包括直接啟動、正反轉控制、雙速控制等。由于系統功能的提高和控制接線的簡化，提高了系統的可靠性和自動化程度，同時提高了系統的可維護性。

　　●智能低壓系統的構成
　　智能低壓控制系統由智能元件、現場總線及通信管理器等組成，并與BAS相連。其中，通信管理器主要由電源模塊、CPU模塊、通信模塊等組成。智能元件主要包括馬達保護器、智能儀表、軟啟動器、變頻器、PLC及智能I/O等。

　　公司智能低壓方案有施耐德方案、西門子方案和AB（羅克韋爾）方案，系統所用的總線方式可選擇的有：Modbus、CANOPEN、PROFIBUS-DP、DeviceNet。系統結構共三層，主要是在設備測控層和通訊管理層，與BAS之間的通訊網絡采用冗余的以太網接口進行通訊。以施耐德方案為例（如圖1所示），設備測控層和通訊管理層網關通過CANOPEN或Modbus通訊協議進行通訊，CAN現場總線具有開放性好、通訊速率快、可靠性高、抗干擾能力強的特點。然后通過多條CAN總線進行馬達保護器、變頻器、智能I/O和PLC設備的信息采集和監控上傳，分擔了總線上的通訊負荷，減少了總線上從站的數量，提高了系統通訊的響應速度。

　　●系統控制原理
　　根據設備類型、設備控制原理及接線方式的不同，主要分為：采用軟啟動器控制的（TVF）隧道風機；采用變頻器控制的（TEF）排熱風機、（AHU）組合式空調器、（HPF）大系統回排風機；采用馬達保護器控制的普通風機、送/補風機、排煙風機、空調器等篇；采用PLC或智能I/O控制的電動風閥、組合風閥等。

　　系統實現對設備的就地、環控（環控電控室）、BAS控制，控制的優先級順序為就地控制、環控電控室控制、BAS控制。隧道風機的控制有時間聯鎖功能，正反轉切換需要在60S內完成。大部分風機風閥通過硬接線實現聯動控制：風閥開到位，風機才能啟動；風機停止后，風閥才能關閉。

　　公司環控電控柜具有的施耐德方案、西門子方案與AB（羅克韋爾）方案，可滿足客戶對于不同工況的需求，。目前上述方案已在石家莊地鐵1號線二期、鄭州地鐵3號線、南昌地鐵3號線、太原地鐵2號線與洛陽地鐵1號線等項目成功運用。

工程設計部王志飛　
2021年3月18日