市政隧道工程中供配電系統特點及電氣設計探討

許兵

摘? 要：隨著市政隧道工程數量相繼增加，為人們的出行提供了諸多便利條件，也增加了城市的交通運輸效率，但目前市政隧道工程在電氣設計方面還存在諸多問題需要改進，在施工過程中應當加強對各個環節的控制，保證供電配電系統穩定運行，供配電系統屬于市政隧道工程中至關重要的組成部分，主要功效即為隧道內部照明、消防、通風等，應當結合工程的實際需求，對相關設施設備進行科學地選擇，最大程度地滿足隧道工程配電供電系統要求，有效改進隧道工程配電系統的完善性，該文對市政隧道工程中供配電系統的特點和電氣設計展開分析，力求提高市政隧道工程配電系統的科學穩定性。

關鍵詞：市政隧道工程;供配電系統;特點;電氣設計

中圖分類號：U45? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

隨著市政隧道工程的規模和數量不斷增加，工程質量標準也有所提高，在施工過程中應當精確把控好施工各個環節，展開精確定位，基于設計、施工、后期維護等方面，做到質量的全面提升。該文分析了市政隧道工程中供配電系統特點，探討電氣設計相關內容，對實踐工作進行有價值的指導。

1 市政隧道工程中供配電系統特點分析

市政隧道工程中供配電系統主要功能是提高供電系統的可靠性。市政隧道工程建設期間，維護供電可靠性至關重要，一旦產生問題，就會給人民生命財產安全形成相對嚴重的威脅，象由于供電問題形成火災等情況，會形成嚴重的安全事故。其中，一級負荷（關鍵性通信樞紐、鐵路樞紐、國際活動場所等）就是中斷供電造成極其嚴重的政治、經濟損失，導致人員傷亡。一級負荷供電方式是指中斷供電將造成人身傷亡，或將損壞主要設備且長期難以修復，或給國民經濟帶來巨大損失。在一級負荷供電方式下應當同時設置備用電源，主要是應用到柴油發電機組、直流蓄電池組;二級負荷（政府辦公樓、甲級電影院以及博物館等）指的是中斷供電導致顯著的政治、經濟損失、公共場所秩序混亂的負荷。其供電方式不僅實施2條相互獨立的線路，同時遵循實際狀態，需要進行備用電源的配置;三級負荷于供電方式上，并無特殊要求標準，是除一二級負荷以外的其他負荷，是單回路供電模式。

具有較多的運行設備，屬于市政隧道工程中供配電系統的另一重要特點，一般情況下，建設市政隧道工程規模是較大的，施工現場環境復雜，建設技術要求較高，所以建設期間應用的設備也是較多的。在增加設備的情況下，就必須落實好安全管理設備工作，防止設備形成故障，嚴重地危害到施工正常進行，或者危及人員安全。

2 市政隧道工程中供配電系統的電氣設計探究

2.1 根據消防負荷設計電源末端切換

防火設計結構是保證隧道安全運行的關鍵組成部分，在供電配電系統中也應當重視防火設計，使防火設備能夠充分發揮火災防范作用，可以發現隧道工程運行中的火災安全隱患。在施工過程中采用科學合理的設計理念，消防負荷設計關鍵性的部分就是隧道消防設施、火災自動報警系統。進行電氣設計期間，遵循相應的火災報警系統要求標準，采用雙電源末端切換措施，改善并且增強防火系統安全系數。但當前相關法律并未對其作出明確的規定，但在實際的設計環節中也應當充分考慮此點的安全隱患。因市政隧道的環境具有一定的特殊性，容易出現末端切換箱受潮、腐蝕以及損壞等情況，對正常功能產生一定程度的影響。所以必須對生產電纜進行定期檢測維護，防范產生電纜發生故障，確保系統平穩地運行。

2.2 變壓器的保護裝置設計

維護供配電系統穩定運行的重要保障就是變壓器保護裝置，斷路器及負荷開關熔斷器模式是普遍應用到的變壓器保護裝置，作為中繼電器應用甚廣。但在實際工供配電系統工作中經過對比發現負荷開關熔斷器的應用優勢是較多的。市政隧道供配電系統運行期間，運用此開關方法來切換負荷的方式較多，此環節中出現短路保護的情況非常少。負荷開關熔斷器通常是采取開關切換負荷舉措，利用熔斷器切斷短路故障線路，應用期間滿足10 ms內快速切換保護功效，使將供配電系統安全系數有效地提升。針對當前市政隧道實際情況，根據建設標準來建立優化與保護方案，對500 kVA以內的容量配電變壓器，實施高壓熔斷器舉措，如果配電變壓器容量在500 kVA以上，采取高壓斷路器，相互之間進行合理地選用以及協調，則可以使供配電系統平穩的工作。

2.3 應急電源設計

為了使市政隧道供配電系統平穩運行，應該配備條件一致的應急電源，經過科學地設計應急電源，防止在出現停電的時候，或者出現其他的突發事件而出現不利的影響情況。應急電源可以在第一時間，在停電狀態下維護應急照明、消防、監控等設備平穩的工作。在設計期間選擇應急電源時應該遵循隧道實際負荷的各項指標，諸如電源類型、用電的要求以及工作時間等充分的考慮。柴油機發電設備、蓄電池備用電源以及組合類型的應急電源等，屬于普遍應用到的隧道應急電源。在選用備用應急電源時，必須要確保安全性、可靠性，如果隧道工程是具有較為復雜的環境的，需要設計不同類型的應急電源裝置，達到維護隧道可靠運行目標。

2.4 電纜連接器的改造設計

市政隧道運行期間，構成供電線路故障的因素較多，但是主要的原因就是外力引發。電纜連接器在工作過程中會因為不完善的密封而導致出現滲漏的問題。而且因施工期間的電纜接線工藝是相對復雜的，容易受到多種問題的干擾，諸如設計、人為、環境因素等，加之連接器具有較大的體積，所以進行安裝工作時，很容易產生破壞或者積壓等不良的問題。通過實施改造設計電纜連接器，可以使此種因素導致的不利影響明顯程度的降低。在應用高壓連接器時，能夠將體積容量有效地降低，也能夠形成較高可操作性，進而防止因連接器故障情況導致停電問題。

2.5 隧道電氣節能

對于市政隧道內電氣設計工作而言，需要考慮的內容是多方面的，一方面需要重視安全性、可靠性，另一方面需要提升節能環保等的成效。所以，應該積極地順應國家可持續發展要求，遵循有關的法規、標準文件，科學合理地選用隧道內電氣設備。另外，需要加強隧道工程綜合質量安全管控，結合實際的工程狀態，考慮到企業內部資源情況，不斷地健全完善隧道電氣節能標準，做好設計中的節能部分的相關工作。同時要科學地規劃好施工技術、施工過程，基于全面的環節下，達到電力資源的節能降耗的目標。對此，設計人員應該遵循實踐經驗，科學地測算隧道中所涉及的電力應用情況，使供配電設備的選用滿足項目需求，防止由于過大的功率導致產生非常嚴重的消耗的情況。另外，在落實隧道電氣設計期間，除了加強工程質量的監管之外，也應當從經濟效益的角度控制電氣能源消耗，明顯地減少工程造價成本的支出。

3 結語

市政隧道工程內不可缺少的構成部分就是供配電系統，維護隧道運行平穩可靠且安全，屬于應對突發狀況的重要系統。在進行設計市政隧道工程中供配電系統期間，應該注意設備的安全可靠，同時，確保其經濟適用以及快捷簡便，遵循隧道的實際狀況，采取最優設施設備。而且設計人員應該不斷地研究供配電的新技術，對設計方案實施改進和優化，使隧道供配電系統更加先進以及可靠。

參考文獻

[1]鄧姍姍.市政隧道工程中供配電系統特點以及電氣設計[J].科技創新與應用，2017（6）：245.

[2]周龍武.供配電系統總體規劃節能措施與變配電設計節能技術[J].科技資訊，2017（16）：27-28.

[3]黃鳳玲.市政隧道工程中供配電系統特點及電氣設計探討[J].科技經濟導刊，2017（17）：106.

[4]高原.市政隧道工程中供配電系統特點以及電氣設計[J].四川水泥，2017（12）：76.