市政隧道工程中供配電系統(tǒng)特點以及電氣設計

李立夫

摘 要：隨著經(jīng)濟建設的不斷深入，建筑業(yè)的發(fā)展速度逐漸加快，交通需求也在進一步擴大，這在一定程度上提高了建設市政隧道工程的要求，而供配電系統(tǒng)是隧道工程中的重要組成部分。因此，文章針對市政隧道工程中供配電系統(tǒng)特點以及電氣設計進行了探討。

關鍵詞：市政隧道工程;供配電系統(tǒng);系統(tǒng)特點;電氣設計

0 引言

經(jīng)濟建設的飛速發(fā)展使得我國交通問題得到了有效的解決，市政隧道工程作為其中的重要組成成分給人們的出行和物品的運輸帶來了極大便利，而供配電系統(tǒng)作為隧道工程中的關鍵項目可以對城市的發(fā)展造成一定的影響，因此，在設計供配電系統(tǒng)時，要盡量滿足隧道的功能需求，從工程的實際情況出發(fā)，合理的完成專業(yè)設計工作，優(yōu)化隧道中的供配電系統(tǒng)設計。

1 供配電系統(tǒng)的特點

在市政隧道工程中，供配電變電一般在10 kV左右，這已經(jīng)足夠滿足隧道的供電需求了，但是由于各種因素的影響，供配電系統(tǒng)常常會出現(xiàn)電壓不穩(wěn)的狀況，在白天的時候由于設備運行數(shù)量較多導致電壓偏低，一到了晚上設備運行數(shù)量就會減少，電壓會呈現(xiàn)一種上升趨勢，隧道內(nèi)部的照明燈長期由于這些因素而處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。一旦電壓過低，很容易導致觸發(fā)器發(fā)生錯誤操作，電壓過高，則會增大能源的損耗力度，不論電壓是過高和過低，都會對隧道內(nèi)部照明燈產(chǎn)生不利影響，干擾其正常運轉(zhuǎn)，甚至還會減少照明設備的使用時間。因此要盡量優(yōu)化供配電系統(tǒng)，這樣有可以有效的增強電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量，但是供電力系統(tǒng)本身具有一定的復雜性，設計要求也極為嚴格，與普通的供配電系統(tǒng)相比，隧道內(nèi)部的供配電系統(tǒng)有著許多特點。

首先，要具有可靠性和安全性，供配電系統(tǒng)是市政隧道過程中不可缺少的一部分，在建設時要盡力確保供電的可靠性，這是因為供電系統(tǒng)不論出現(xiàn)任何問題，都會對人們的生命財產(chǎn)造成嚴重的危害，隧道內(nèi)部環(huán)境過于窄小，若是供電系統(tǒng)出現(xiàn)短路，則會引起火災的發(fā)生，輕則損壞設備，重則危及他人生命，因此要在市場隧道工程中做好火災預防工作，要盡量滿足以及符合實行的條件，有關部門在設計供配電系統(tǒng)時要與技術標準相結合，將其落實下去，還要設置備用電源，一旦隧道內(nèi)部發(fā)生變化時，能夠及時的保證供電系統(tǒng)安全運行;其次，部分市政工程的隧道較長，規(guī)模較大，在施工時要使用大量的電力設備，因此在設計過程中，要根據(jù)實際工程項目的需要，選擇合適的設備，加大對電力設備的質(zhì)量檢測力度，盡量避免因設備質(zhì)量不佳而導致無法使用的狀況出現(xiàn);最后，在設計市政隧道工程的供配電系統(tǒng)時，要充分系統(tǒng)的實際性需求，完善配套設施，讓整個工程項目能夠協(xié)調(diào)發(fā)展，此外，還要嚴格從電氣施工要求和實際施工環(huán)境出發(fā)，優(yōu)化隧道內(nèi)部的照明設計，讓隧道的電子設備能夠安全穩(wěn)定的運行下去[1]。

2 供配電系統(tǒng)的電氣設計

2.1 根據(jù)消防負荷設計電源末端切換

要想讓隧道能夠安全地運行下去，只要做好火災預防設計，在設計供配電系統(tǒng)時，要提高對防火部分的重視程度，盡量將防火設備的作用發(fā)揮出來，當隧道內(nèi)部發(fā)生火災，或是出現(xiàn)火災隱情時，要及時的發(fā)現(xiàn)，并且采取各種手段進行補救，可以在隧道內(nèi)部安裝消防設施和火災報警器，這樣可以確保防火工作的順利進行。在安裝火災報警系統(tǒng)時要明確按照系統(tǒng)的設計要求進行，可以使用雙電源末端切換的方式，這種方式能夠在電纜出現(xiàn)故障時，快速改變供電狀態(tài)，讓系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行，盡管在具體規(guī)范中并沒有提及這種方法，但是在設計過程中要充分考慮到這一環(huán)節(jié)。此外，市政隧道所在的位置比較特別，很大程度上會導致末端切換箱出現(xiàn)潮濕，腐蝕和損壞等狀況，這會直接影響到設備的正常運行[2]。

2.2 變壓器的保護裝置

變壓器的保護裝置能夠有效的保證供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，通常情況下使用的變壓器保護裝置有兩種模式，分別是斷路器和負荷開關熔斷器，這兩種電器經(jīng)常被應用在變壓器保護裝置當中，但是兩者相互對比，負荷開關熔斷器更具有一定的優(yōu)勢。供配電系統(tǒng)在隧道中運行時，通常是采取開關的方式來完成負荷切換，在切換的過程中很少會發(fā)生短路的現(xiàn)象，即使發(fā)生了也會及時進行電路保護。負荷開關熔斷器基本上是利用開關來進行切換負荷的，使用熔斷器能夠在電路短路的情況下對其進行保護，在使用的過程中能夠在10 ms之內(nèi)快速的完成負荷的切換，從而實現(xiàn)保護效果，這極大地增強了供配電系統(tǒng)的安全系數(shù)。在安裝變壓器的保護裝置時要與市政隧道的實際施工設計相結合，遵照設計的規(guī)范和標準，還要加大對保護方案的優(yōu)化力度，當配電變壓器的容量在500 kVA以下是能夠使用高壓熔斷器的方式，當配電變壓器容量在500 kVA以下時，則采用高壓斷路器，要科學合理的使用變壓器保護裝置，將兩種變壓器相互配合起來，促使供配電系統(tǒng)能夠安全運行。

2.3 應急電源

要想增強市政隧道供配電系統(tǒng)運行的安全系數(shù)，就要設置應急電源，應急電源要與供配電系統(tǒng)使用的電源條件相同，將應急電源進行科學合理的設計，一旦隧道內(nèi)出現(xiàn)停電等突發(fā)事件時，應急電源能夠快速的運行起來，確保隧道內(nèi)照明，消防，通風等設備的正常運行，可以在很大程度上避免不利因素的影響。在設計應急電源時，先要選擇合適的應急電源，可以從隧道的電壓負荷，用電需求等各個方面進行考慮。在隧道中通常使用的應急電源主要為以下幾種，分別是柴油機發(fā)電設備，蓄電池備用電源，組合的應急電源等，應急電源最重要的一點就是安全可靠，市政隧道工程的周邊的環(huán)境極其復雜，應該選擇多種類型的應急電源，這樣可以有效的促進隧道的有序運行。

2.4 電纜連接器的改造

市政隧道在運行時，很容易會出現(xiàn)供電線路故障，故障大多是由外界因素引起的。在使用電纜連接器時常常會因為密封性不夠而導致滲漏的出現(xiàn)。此外，電纜接線的過程具有一定的復雜性，很容易受到各種因素的影響，再加上連接器本身的體積較大，很難進行安裝，安裝時還極易受到破壞。因此，要對電纜連接器加以改造，盡量減少不良因素對電纜連接器造成的影響，可以使用高壓連接器，這樣可以有效的減少體積，增強可操作性，防止因連接器故障而導致隧道停電狀況的發(fā)生。

2.5 隧道電氣節(jié)能

在隧道中設計供電器系統(tǒng)時，不僅要從安全可靠的角度出發(fā)，還應該加強電器節(jié)能功效。首先，國家近幾年來在大力倡導可持續(xù)發(fā)展，建設隧道時也要響應國家號召，在符合法律法規(guī)和標準的前提下，保障隧道工程的質(zhì)量安全，與工程情況相結合，盡可能的選擇節(jié)能電氣設備;其次，優(yōu)化隧道工程的施工規(guī)劃，在每個環(huán)節(jié)中落實節(jié)能降耗工作，設計人員要全面的測算出電力應用情況，選擇合適的供配電設備，讓設備功率保持在一定的范圍之內(nèi);最后，設計供配電系統(tǒng)時，要在保障工程質(zhì)量安全的基礎上，盡量提高經(jīng)濟效益，將節(jié)能施工的優(yōu)點充分的發(fā)揮出來，降低整個工程的投入成本。

3 結束語

綜上所述，市政隧道工程盡管是交通建設中的一項基礎工作，但是本身具有一定的復雜性，供配電系統(tǒng)在隧道工程中也起到了極為關鍵的作用，不僅可以保障隧道中各種設備的正常運行，還可以對突發(fā)性事件起到預防作用。因此在設計電氣時，設計人員要從工程項目的實際情況出發(fā)，滿足工程建設對電力系統(tǒng)的需求，選擇合適的電器設備，進一步增強隧道工程的安全可靠性。

參考文獻：

[1]胡云武.城市隧道電氣設計探討[J].現(xiàn)代建筑電氣，2020，

11（3）：48-52+57.

[2]許兵.市政隧道工程中供配電系統(tǒng)特點及電氣設計探討[J].中國新技術新產(chǎn)品，2019（16）：70-71.