公路特長隧道施工臨時用電方案探討

王玉林

（云南省交通投資建設集團有限公司，昆明650000）

1 引言

公路特長隧道施工臨時用電方案是項目管理中的重要內容，其是指隧道洞口及隧道內臨時用電設備如何連接及規劃的主要方法和措施，內容包括臨時變壓器、動力電線布設、空壓機用電、加工廠用電、拌和站用電、生活用電、場地照明、洞內用電設備及高壓進洞方案等【1】。

在常規隧道施工中，電費占隧道施工成本的5%左右，安全有效的臨時用電方案不僅能保障施工現場用電安全，防止觸電并杜絕安全事故發生，還能保障施工現場正常運轉，解決隧道施工臨時用電的不規范、電費高及效率低等問題。

2 工程概述

2.1 工程概況

云南澄川高速公路祿充特長隧道是一條分離式特長隧道，左線長為4 770m（起止樁號為ZK6+600～ZK11+370，最大埋深約為667m），右線長為4 760m（起止樁號為K6+690～K11+390，最大埋深約為651m），累計總長9 530m。

2.2 工程地質

隧道位于云貴高原中部地區，整體地勢由北向南呈階梯狀逐漸降低，中部隆起，東西兩側較低，區域海拔高度1 820～2 250m，相對高差430m，屬剝蝕-溶蝕型低中山地貌，坡面上為耕植土。隧道進口位于澄江縣養白牛村東南側300m，出口位于澄江縣立昌居委會李竹處小組東側山溝里面。

3 公路特長隧道常規臨時用電方案

結合以往經驗，公路特長隧道常規的臨時用電方案主要內容如下：

1）在隧道口安裝2臺1 200kV·A的變壓器，供應洞外及洞內的施工用電。

2）供電設備包括：隧道內用電設備、噴漿機、輸送泵、大型抽水機、電焊機、鋼材加工廠、空壓機房、拌和站、鼓風機、生活區等，總功率約為2 100kW。

3）進洞動力線采用三相五線制，進洞1 600m段落采用3根240mm2的360V高壓火線，2根120mm2的零線；之后的施工段采用3根185mm2的火線，2根100mm2的零線【2】。

4）進洞1 600m后，由于電線較長，電壓產生衰變，不能正常供應大功率用電設備，如輸送泵、噴漿機、大型抽水泵等，所以，在距1 600m最近的人行橫洞內布置1臺800kV·A的箱變變壓器，電線從隧道口的變壓器處接專用帶橡膠皮的高壓鋁芯線，以保證800m范圍內的大功率用電設備的電力供應。

5）隧道洞內成洞段的照明采用降壓措施，把電壓降到220V，掌子面的照明采用專用降壓器把電壓降到36V，確保照明電壓穩定及使用安全。隧道內的用電設備有兩相的，也有三相的，但為保證用電的安全，所有用電設備均采用一機一閘一漏保護措施。

6）掌子面每掘進100m接一次高壓線，在需要用電的位置采用空開接到各用電設備上，確保安全。杜絕個別用電設備漏電短路，導致其他設備全部停電的現象發生，保證掌子面安全生產正常進行。

4 澄川高速祿充隧道施工用電方案

本工程中，臨時用電施工方案內容如下：

1）從澄江縣拉1條1×105kV·A的高壓電線到隧道口，供應1臺800kV·A的箱變變壓器；從江川拉1條1×105kV·A的高壓電線至隧道口，供應2臺800kV·A的箱變變壓器。

2）供電設備包括：隧道內用電設備、噴漿機、輸送泵、大型抽水機、電焊機、鋼材加工廠、空壓機房、拌和站、鼓風機、生活區等，總功率約為2 200kW。

3）進洞動力線采用三相五線制，進洞1 600m段落采用3根240mm2的360V高壓火線，2根120mm2的零線；之后的施工段采用3根185mm2的火線，2根100mm2的零線。

4）進洞1 600m后，由于電線較長，電壓產生衰變，不能正常供應大功率用電設備，如輸送泵、噴漿機、大型抽水泵等，所以，在隧道洞口采用升頻增流增壓變壓器，把電壓增到750kV·A左右，然后在1 600m附近的人行橫洞處，隧道左右洞各安裝1臺升頻增流增壓變壓器，把電壓降到360kV·A，從而正常供應洞內的所有大功率用電設備。如圖1、圖2所示分別為升頻增流增壓變壓器現場實地布置圖和升頻增流增壓變壓器名稱示意圖。

圖1升頻增流增壓變壓器現場實地布置圖

圖2升頻增流增壓變壓器名稱示意圖

5）隧道洞內成洞段的照明采用降壓措施，把電壓降到220V，確保照明電壓的穩定及使用的安全。隧道內的用電設備有兩相線的，也有三相線的，但為保證用電的安全，均采用一機一閘一漏保護措施。

6）掌子面每掘進100m接一次高壓線，在需要用電的位置采用空開接到各用電設備上，確保安全。杜絕個別用電設備漏電短路，導致其他設備全部停電的現象發生，保證掌子面安全生產正常進行。

5 施工現場供電布置

配電系統實行三級配電，即變壓器→總配電箱→分配電箱→開關箱。所有用電設備根據功率大小配備相應的漏電保護開關，全部實行一機一閘一漏保護的用電保護措施，嚴禁用同一個開關箱接多臺用電設備，杜絕用電安全事故的發生。

6 節約用電措施

為節約用電，可采取以下幾個措施：

1）大功率用電設備應盡量用施工工序調節錯開同時啟動，以避免電壓不足的情況發生，如左右洞的混凝土輸送泵、噴漿機、大型抽水泵等不要同時啟動。

2）開挖臺車及鋼筋臺車上的照明燈只能用防爆燈，并且要用專用降壓設備把電壓降到36V。

3）開挖臺車上的照明燈、電焊機必須使用一機一閘一漏保護措施，杜絕一閘多用，并且要隨時檢查漏電保護器是否正常，以確保設備及人員的絕對安全。

4）臺車上的電源開關箱底面須離地面1.2m高，既方便使用，又有防水防塵的作用。

5）隧道二襯已澆筑（成洞）段的照明電壓應≤36V，二襯至掌子面段的電壓應≤24V，距離地面高度應≥2.5m【3】。

7 結語

針對公路特長隧道（3 000m以上），進洞至1 600m左右時，由于工作電壓不夠，需要增加高壓進洞措施，確保隧道內用電設備的電壓供應得到保證，其不同的進洞方案效果如下：

1）若在隧道內1 600m左右的位置安裝1臺800kV·A的箱變變壓器，則增加單獨架設高壓鋁芯線和箱變變壓器的費用，每米增加120～150元，按1 600m計算，加上人工費，增加的總費用約為60萬元，每米增加的高壓進洞費用約為380元。

優點是電壓相對穩定，800kV·A的變壓器可以往前掘進800m左右，不用移動變壓器。1 200kV·A的變壓器可以往前掘進1 100m左右，不用移動變壓器。

缺點是費用較高、安裝時間較長、拆除時間也長，拆除費用較高，安全風險大。

2）若在隧道內1 600m左右的位置安裝升頻增流增壓變壓器，則無須增加單獨進洞高壓電線費用，只需在隧道洞口及1 600m處的左右洞內各安裝1臺升頻增流增壓變壓器，加上人工安裝費等，增加的總費用約為18萬元，每米增加的高壓進洞費用約為110元。

優點是投資費用低、安裝時間短、安裝速度快（1d就能安裝完畢）、拆除也快，拆除時無須增加費用。

缺點是掌子面每掘進400m左右就要移動一次變壓器，電壓穩定性相對差，連接洞外和洞內的電線之間不能接低壓電線開關箱，需從另外一個洞接低壓電。

3）從安全、經濟、環保、成本方面綜合考慮，在公路特長隧道施工中，高壓進洞方案建議采用升頻增流增壓變壓器，以符合各方利益。