交通工程供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與新技術(shù)應(yīng)用研究

許珮瑩

（南京先行交通工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，江蘇 南京 210016）

0 引言

交通工程供配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，能確保交通用電的安全、通暢，供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要具備合理性，在設(shè)計(jì)上要符合建設(shè)部以及交通部的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，這也是交通工程供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)所要遵循的基本原則，有效的執(zhí)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)并積極應(yīng)用新技術(shù)，使其在交通工程事業(yè)中發(fā)揮出最大的綜合效益。

1 交通工程中的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

1.1 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范

1.1.1 交通工程中供電設(shè)備系統(tǒng)在設(shè)計(jì)技術(shù)上要有所規(guī)范，在設(shè)備安裝過程中，根據(jù)供電的需求以及中斷部分對于電的供給量進(jìn)行配對，在進(jìn)行亮度照明的過程中采用負(fù)電分級，這種分級能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)照明，照明效率較高[1]。交通中沒有明確規(guī)定所采用的負(fù)電分級要求，使用設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)技術(shù)的情況下要根據(jù)交通工程設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行情況，還要考慮到設(shè)備在交通運(yùn)行中的實(shí)際情況；不同地點(diǎn)的分級負(fù)電有所區(qū)別，交通設(shè)備在收費(fèi)站的使用上一般是一級負(fù)荷，這種負(fù)荷照明不需要太大的功率電壓，設(shè)備較簡單，包括普通的居民樓層停車點(diǎn)，監(jiān)控財(cái)務(wù)室等，而屬于二級負(fù)電的一般包括廣場、建筑場的照明收費(fèi)，除去上述所說的照明收費(fèi)用電處，其余均是三級負(fù)荷。交通工程中有高速公路、大型橋梁、隧道，這條主干線工程比較長，所需要的供電設(shè)備較多，沿途出現(xiàn)的路燈每隔一段距離就要有一盞，還要有用電監(jiān)控室、供配電監(jiān)控室等，為了保障交通安全，供配電設(shè)備會被大量使用。

1.1.2 隧道照明系統(tǒng)是常見的供電設(shè)備系統(tǒng)，由于隧道常修建于山體內(nèi)部，內(nèi)部光線較暗，照明燈就顯得尤為重要，供配電設(shè)備照明系統(tǒng)要比正常照明燈可靠，同樣大型橋梁中的用電設(shè)備也是比較多，一般大型橋梁的跨度很大，照明設(shè)備主要包括航標(biāo)燈、結(jié)構(gòu)內(nèi)部照明、塔和纜的景觀照明等，這些燈照明功率、照明時(shí)間以及啟用時(shí)間不同，因而構(gòu)成設(shè)備照明負(fù)荷也不同，一般情況下大型橋梁的用電功率都比較大，承載的負(fù)荷比一般高速公路照明負(fù)荷要大，會導(dǎo)致線路的中斷。為了解決這一問題，可以采用等級負(fù)荷進(jìn)行照明安排，三級不同負(fù)荷進(jìn)行相互補(bǔ)充，特別是三級負(fù)荷，系統(tǒng)設(shè)備中可將三級負(fù)荷作為一、二級負(fù)荷的供給者，使供電正常運(yùn)行。交通工程中變電站必不可少，設(shè)置的站點(diǎn)通常在收費(fèi)中心、管理中心站中，兩個變電站之間的距離不少于30km。供配電設(shè)備一路進(jìn)行電源的供電，一路是外接10kV電源作主電源，為了滿足低壓柴油發(fā)電機(jī)供電的要求，減少器材資金的投入，盡量不使用兩路外接電源，變電站柴油發(fā)電機(jī)的使用功率也要有所控制，運(yùn)行時(shí)間在1min以上，在各個用電系統(tǒng)設(shè)備中，都要保障負(fù)荷供電的正常運(yùn)行[2]。

1.2 供配電所需設(shè)備系統(tǒng)

因?yàn)樽儔浩鞯娜萘看嬖诓町悾虼烁邏汗駮鶕?jù)其變壓器的容量大小來進(jìn)行調(diào)節(jié)，使高壓柜得以充分發(fā)揮其性能。變壓器的容量較大時(shí)，則可以采用較大的柜箱，并配上斷路器；如果變壓器容量在比較低的時(shí)候，一般采用環(huán)網(wǎng)柜，配上熔斷器[3]。現(xiàn)在，高壓柜較為少用，低壓柜則最為常見、常用，其特點(diǎn)是性能可靠、安全性高、線路多但不復(fù)雜等。變壓器的種類存在著差異，可以分為固體絕緣變壓器、氣體絕緣變壓器、液體絕緣變壓器三種，這三種變壓器中，固體絕緣變壓器和氣體絕緣變壓器較為完善，然而氣體變壓器尚未被廣泛使用，在使用時(shí)可以因地制宜的選擇相應(yīng)的變壓器。以收費(fèi)站的供配電系統(tǒng)為例，收費(fèi)站交通供配系統(tǒng)由外場機(jī)電設(shè)備、照明設(shè)備、車輛檢測儀器、攝像頭等構(gòu)成，外場機(jī)電設(shè)備一般情況下都距離收費(fèi)站有一定的距離，因此就需要通過大量的電纜來進(jìn)行傳輸，所以在收費(fèi)站的周圍就形成了一個傳輸網(wǎng)絡(luò)，這也是供配電所需設(shè)備系統(tǒng)中不可缺少的部分；在收費(fèi)站的供配電所需設(shè)備系統(tǒng)中還有一項(xiàng)不可缺少的設(shè)備變壓器，變壓器在整個供配系統(tǒng)中處于神經(jīng)中樞的位置，一般建設(shè)在收費(fèi)站與供電所之間，可以及時(shí)對輸送的電壓進(jìn)行處理調(diào)整，使得收費(fèi)站的相關(guān)設(shè)備可以正常運(yùn)行。保險(xiǎn)閘在整個供配電所需設(shè)備系統(tǒng)中也是非常重要的，它起到了保護(hù)的作用，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，保險(xiǎn)閘會及時(shí)的跳閘或者斷開保險(xiǎn)絲，避免造成損失。

2 交通工程中的供配電系統(tǒng)新技術(shù)推廣

2.1 供配電系統(tǒng)新技術(shù)推廣的原因

高速公路上的照明設(shè)備系統(tǒng)，如廣告牌、橋梁景點(diǎn)照明系統(tǒng)，橋塔燈光，高速公路的路燈等主要交通干線的配電系統(tǒng)要求越來越高，這就使得交通工程供配電設(shè)施要不斷地完善創(chuàng)新，就要推出新的技術(shù)[4]。在過去，高速公路的照明系統(tǒng)明顯較為落后，采用的方法是每隔1 000m左右設(shè)置一個照明路燈，這樣為照明系統(tǒng)帶來了嚴(yán)重的壓力，繼續(xù)進(jìn)行降壓，已經(jīng)無法滿足交通工程系統(tǒng)配電的要求。路燈因其跨度大、數(shù)量多，集體操作困難，導(dǎo)致管理難度大大增加，這樣的矛盾在高速道路建設(shè)以及大型橋梁建設(shè)中更為突出。

2.2 中壓6kV電能傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用

傳統(tǒng)的電能傳輸系統(tǒng)在交通工程的使用上耗電量大，而且時(shí)有斷電意外發(fā)生，導(dǎo)致整個供配電系統(tǒng)出現(xiàn)故障，隨著電能系統(tǒng)設(shè)備的不斷更新?lián)Q代，新的交通工程電能設(shè)備系統(tǒng)逐漸被推廣，其中中壓6kV電能傳輸系統(tǒng)便是新技術(shù)的運(yùn)用，取代了10kV電能傳輸系統(tǒng)。在我國，許多大型交通道路、橋梁、隧道等施工都是采用中壓6kV電能傳輸系統(tǒng)，中壓6kV電能傳輸系統(tǒng)能夠很好地提高交通工程供配電效率[5]。中壓6kV電能傳輸系統(tǒng)是由壓強(qiáng)調(diào)節(jié)站、埋地式變壓器以及“三防”電纜組成，其優(yōu)點(diǎn)在于安全性高、供電性能穩(wěn)定、投資小、經(jīng)濟(jì)效益高等，因而被廣泛地運(yùn)用到交通工程供配電設(shè)備中。中壓6kV電能傳輸系統(tǒng)項(xiàng)目在我國已經(jīng)取得了很好的應(yīng)用效果，在高架照明等工程中得到廣泛的使用，對于高速公路、高架橋、隧道等的建設(shè)來說是一場技術(shù)的革命，具有重要的意義。

3 結(jié)語

交通工程中的供配電系統(tǒng)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展而進(jìn)步，提高了交通工程的照明效率以及運(yùn)行效率，在設(shè)計(jì)上、質(zhì)量上、安全上均要符合國家的標(biāo)準(zhǔn)，要因地制宜的選用相關(guān)的供電設(shè)備。因交通工程中的供配電系統(tǒng)與其他供電設(shè)備有所不同，所以建設(shè)的前期必須要經(jīng)過規(guī)劃，對設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算出相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)的研究分析；運(yùn)行有效的設(shè)備系統(tǒng)，結(jié)合新技術(shù)的使用，以保障交通工程供配電的質(zhì)量。

[1]熊杰.公路交通工程中的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].科技傳播，2011，（12）：137-138.

[2]宮廣濤，孫盛國.桂閩兩省區(qū)高速公路隧道電力系統(tǒng)應(yīng)用對比探悉[J].西部交通科技，2010，（1）：51-54，59.

[3]耿殷，楊柳，王超深.高速公路應(yīng)急決策系統(tǒng)支持技術(shù)研究[J].交通信息與安全，2009，（S1）：70-73.

[4]秦麗輝，徐亮，蔣天恩.高速公路車速限制實(shí)施方法研究[J].長春工程學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2009，（1）：25-28.