低壓直流供電技術在公路隧道中的應用探討

何熠凱

摘要：在我們國家建筑行業發展的同時，不同的建筑施工技術走入到建筑施工現場，其中公路隧道施工結合低壓直流供電技術，擁有廣泛的應用優勢。這一項技術成為了公路建設的關鍵核心技術，可進一步降低公路隧道建設的設備成本，節約能耗，提高電能質量。本文主要闡述低壓直流供電技術在公路隧道施工中的重要應用，從這個角度進行探討與分析，表明該項技術的應用優勢。

關鍵詞：低壓直流供電技術;公路隧道;應用

引言：綠色環保的施工理念在最近這幾年越來越被重視，施工項目中引入了新能源，新科技以及相關的節能技術，確實在一定程度上給公路隧道施工提出了指引的方向。其中直流供電技術可以通過直流發電，電流負荷以及儲能設備等不同的環節進行建設項目的能源控制，減少了配電系統以及相關用電設備的電流交換，極大程度上提高了供電設備的可靠性，減少了電能的損耗，已經成為一大發展的趨勢，受到了相關建設人員的重點關注。低壓直流供電技術在整個公路隧道中都有廣泛的應用前景以及應用優勢，采用綠色可靠的節能技術，成為目前建筑施工的關鍵發展方向。

一、低壓直流供電技術的闡述

低壓直流供電技術是在電子電力技術發展的同時，研究出來的一種安全效率的技術，這一項技術可以保證電網運作的穩定性，也可以結合不同的建筑施工特殊設備用電需求，節約電能，經濟成本較低。直流供電技術分為高壓直流供電以及低壓直流供電，從目前的整個機電設備運作來看，變頻調速設備開始普及，因為變頻器可以通過電流轉換，真正實現節約能耗。其中公路隧道施工越來越多，采用的是led作為節能型的照明光源，可采用直流電源。總體來說，這是一項施工項目的新技術，值得關注。

二、低壓直流供電技術在公路隧道中的應用

1.照明方面的應用

在公路隧道施工的過程中，一定會涉及到施工的照明設備，特別是隧道施工，照明設備顯得格外重要，目前，采用低壓直流供電技術結合照明設備，可保障公路隧道施工的安全生產，這一技術主要運用于照明裝置中有兩類，第一類是氣體放電燈，比如生產中常見的金鹵燈、電磁感應燈等等，這一系列的燈具產品采用的是電子鎮流器驅動光源發電技術。主要由整流和高頻逆變兩個重要的施工環節組成，可以省去整流電路，并且降低對濾波的要求。另一種是發光二極管，這一類的照明燈由開關電源可以使用交流和直流供電兩種方式，采用交流供電的時候，工作電壓通常控制在100～240V。這樣的方式不僅簡化了內部的結構，而且還降低了附加的損耗，極大程度上提高了整體的施工效率。

2.監控電子設備

由于公路橋梁施工建設的環境比較復雜，需要做好施工過程中的動態監督，對施工過程中的各項安全隱患問題，需要做好這方面的重點控制工作，因此結合低壓直流供電技術，在整個施工現場中設定相關的電子監控設備，這樣在一定程度上可了解施工的動態變化，也可以對施工的整個質量安全，做好全面的控制以及把控工作。特別是部分的公路隧道涉及到各種不同的交通監控設備，比如施工現場的攝像機、區域控制機、緊急救援電話，火災探測器等等，這些都離不開低壓直流供電技術，電子設備的運作都需要有電流，結合低壓供電技術就可以以保證設備的正常運作，也可以節約電能損耗。這些比較精密的電子設備，普遍采用的是將交流電轉變為48v以下的lvdc。為了進一步減少交流電網中產生的諧波，還可以安裝互感濾波器。但如果直接采用lvdc供電就不會存在設備成本增加以及能耗增加等問題。

3.電動設備的應用

公路隧道施工中會涉及到不同的電動設備，為了進一步滿足施工建設的安全需要以及防災需要，在長度1km以上的公路隧道施工中，會設置射流風機，消防水泵等不同大功率的用電設備，這一類的設備一般會通過配套交流感應式異步電動機，保證設備的正常工作，不會直接接入直流電源工作。特別是針對一些采用變頻器進行調控的感應電動機，可以接入直流電源，保證電機的工作隧道內采用的一些電負荷。按照工作的原理，可以分為不同的類型，比如電力電子類型負載包含了led燈，電子監控設備等不同的開關電源負載，以及使用電子鎮流器的hid燈，可以在直流交流兩種電流的狀態下正常工作，也可以用直流電供電，分為直流型負載。

還有一種是以通風機、液水泵為代表的大功率負載電器，這一類電器采用的是交流電，可以分為交流型負載。不管是什么樣的電動設備，都離不開低壓直流供電技術在這一項技術的廣泛應用，同時可以保證設備的正常運作，也可以節約能耗，保證施工現場的安全生產。在交流電輸送的過程中，導線本身就存在電阻，為了進一步減少輸電存在的損耗問題，就可以通過低壓直流供電技術，與周圍的環境形成分布電容，將電網傳輸的部分功率轉變為熱損失。盡可能減少這部分的熱損失，就可以節約能耗，提高建設項目的施工效率，減少成本。

三、低壓直流供電技術的技術優勢分析

低壓直流供電技術在整個應用的過程中，都有諸多的技術應用優勢。除了大功率的電機負荷之外，公路隧道中大多數的機電設備為單相負荷，因此采用這一項技術在供電可靠性方面體現了重要的優勢。公路隧道中大部分的線路故障產生原因是單機故障，直流系統比交流系統響應的時間更快，恢復的時間更短，而且可以通過多次啟動或者降壓的方式來消除故障問題，達到供電可靠的穩定狀態。在輸送的過程中，也可以減少輸電的損耗問題，節約建筑項目的施工成本，提高建筑項目的施工效率。從線路成本的角度分析，交流供電電壓按照周期性變化對輸送電路的絕緣強度要求更高，而低壓直流供電電壓的方向以及大小都保持不變，在電壓有效值相同的時候，直流電比交流電相對來說要求的絕緣強度會更低，所以建設的成本會更低。

結束語

總的來說，在目前的公路隧道施工的過程中，結合低壓直流供電技術結合現場的用電需求，適當選擇交流電和直流電，可進一步減少施工項目的生產成本，提高項目用電的安全可靠性。相信在未來幾年的發展中，低壓直流供電技術會體現出更多的應用優勢。

參考文獻：

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