高速公路機(jī)電工程供配電施工技術(shù)探討

朱志勇

廣東飛達(dá)交通工程有限公司 廣東 廣州 510000

高速公路機(jī)電設(shè)備施工是公路工程施工中的重要環(huán)節(jié)，其直接影響到高速公路總體運(yùn)營水平。施工人員要對(duì)機(jī)電供配電環(huán)節(jié)給予足夠的重視，為照明、通風(fēng)、監(jiān)控、收費(fèi)等眾多機(jī)電設(shè)備提供相對(duì)有力和安全穩(wěn)定的支持。因此要從源頭上避免質(zhì)量問題的發(fā)生就必須讓監(jiān)督人員親自介入，強(qiáng)化機(jī)電工程供配電施工流程的全監(jiān)督管理。在進(jìn)行供配電作業(yè)的時(shí)候，有關(guān)人員要穿戴好安全繩、絕緣手套和鞋子、安全帽、反光衣等防護(hù)器具以保證工作人員的安全和供配電工作標(biāo)準(zhǔn)化。在供配電系統(tǒng)施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)之中要及時(shí)對(duì)質(zhì)量方面的監(jiān)督和處理工作進(jìn)行強(qiáng)化，保障高速公路供配電系統(tǒng)的完善和可靠，現(xiàn)撰寫如下。

1 高速公路機(jī)電工程供配電施工構(gòu)成部分

1.1 監(jiān)測系統(tǒng)

監(jiān)測系統(tǒng)是實(shí)時(shí)了解隧道內(nèi)車輛運(yùn)行狀況和實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的重要手段。從功能上看監(jiān)測系統(tǒng)由兩個(gè)重要的組成部分構(gòu)成：（1）交通監(jiān)視系統(tǒng)：利用環(huán)形線圈、微波探測器等設(shè)備可對(duì)道路交通流量和速度進(jìn)行綜合測量。由于隧道內(nèi)的光線較暗，故而往往通過安裝紅外線和超聲波之類的探測裝置來進(jìn)行監(jiān)測。通過各種硬件的配合可實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道內(nèi)真實(shí)狀況的全方位監(jiān)控。（2）流量監(jiān)控系統(tǒng)：以視頻設(shè)備為中心將隧道內(nèi)的各種信息進(jìn)行采集并通過視頻方式展示出來，使管理層可以直觀地進(jìn)行探析和有效地控制，從而優(yōu)化供配電效率，如下述圖1示。

圖1 高速公路機(jī)電工程供配電監(jiān)測系統(tǒng)

1.2 通風(fēng)裝置

高速隧道公路空間比較密閉，通風(fēng)條件也較為有限，因此必須采用一套穩(wěn)定、可靠的通風(fēng)系統(tǒng)將環(huán)境監(jiān)測裝置、區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)等軟件和硬件結(jié)合起來，才能更好地掌握隧道內(nèi)各監(jiān)測點(diǎn)通風(fēng)真實(shí)狀況，在此基礎(chǔ)上對(duì)供配電施工過程進(jìn)行控制進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路隧道內(nèi)施工環(huán)境的改善。在為通風(fēng)系統(tǒng)提供電力支撐之后，通過實(shí)時(shí)測量空氣中二氧化碳濃度，調(diào)整風(fēng)機(jī)工作參數(shù)，在強(qiáng)排風(fēng)模式之下利用風(fēng)機(jī)減少二氧化碳等各種有害氣體的含量，營造安全的隧道工作環(huán)境，而這對(duì)優(yōu)化隧道通風(fēng)水平具有重要意義[1]。

1.3 照明系統(tǒng)

照明系統(tǒng)是整個(gè)隧道機(jī)電系統(tǒng)中不可缺少的一個(gè)重要組成部分，其能夠起到對(duì)隧道內(nèi)環(huán)境進(jìn)行照明的作用，使施工人員能夠準(zhǔn)確地掌握隧道內(nèi)的具體情況，從而達(dá)到高效作業(yè)的目的。照明系統(tǒng)的電源應(yīng)該是可持續(xù)的，要根據(jù)照明設(shè)備的運(yùn)行負(fù)載和現(xiàn)場照明需求來對(duì)供配電參數(shù)進(jìn)行合理地調(diào)整。一般情況下低功率電力網(wǎng)絡(luò)可以有效地滿足高速公路照明設(shè)備的總體電力需求，如下述圖2示。

圖2 高速公路機(jī)電工程供配電照明系統(tǒng)

2 高速公路機(jī)電工程供配電施工常用技術(shù)探析

2.1 供配電監(jiān)控與供電施工技術(shù)

隧道照明、通風(fēng)、監(jiān)控等機(jī)電設(shè)備實(shí)行24小時(shí)不間斷運(yùn)行就需要持續(xù)地供電。其中UPS系統(tǒng)是最重要的，PWM逆變器是UPS系統(tǒng)的核心設(shè)備，在此類硬件的輔助下UPS系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)“交流市電——直流電——交流電”的轉(zhuǎn)換，從而提高供配電的穩(wěn)定性。當(dāng)高速公路施工過程發(fā)生停電等異常情況時(shí)可立即啟動(dòng)備用電池以滿足臨時(shí)供電的需要。同時(shí)還可以在發(fā)電機(jī)啟動(dòng)之前對(duì)其進(jìn)行UPS供電，從而創(chuàng)造出優(yōu)良的電力供應(yīng)環(huán)境，優(yōu)化隧道機(jī)電系統(tǒng)的可靠性。不間斷電源具有正弦波輸出的特點(diǎn)，而這對(duì)外界的干擾能起到很好的抵抗作用，確保供配電施工內(nèi)容平穩(wěn)運(yùn)行。除此之外施工人員還可在公路隧道旁布置變電站，布置適當(dāng)直徑的低電壓電纜，通過它來輸送電源為洞內(nèi)的機(jī)電設(shè)備提供電源。這其中通風(fēng)設(shè)備往往安裝在隧道內(nèi)，將電纜鋪設(shè)在電纜溝中為通風(fēng)設(shè)備提供電能。在通風(fēng)設(shè)備安裝過程中要精確地鎖定風(fēng)機(jī)懸掛的確切位置并通過預(yù)埋管道把線纜與風(fēng)機(jī)馬達(dá)相連。而照明機(jī)電設(shè)備的主電纜也采用電纜溝敷設(shè)的方式，配套的分支電纜通過電纜橋進(jìn)行敷設(shè)。在緊急情況下需要確保其能夠穩(wěn)定運(yùn)營，也就是要能承受突發(fā)性事件帶來的不良制約，為此還可在高速公路施工中使用防火電纜。

在機(jī)電工程設(shè)備運(yùn)行的過程中，要求施工人員定期地對(duì)機(jī)電工程進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測和監(jiān)控，即在設(shè)備運(yùn)行的過程中或靜止的過程中對(duì)機(jī)電工程進(jìn)行各種項(xiàng)目的檢測并及時(shí)地對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，將監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析以保障供配電機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行安全。電力設(shè)備離線監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn)主要有下述幾個(gè)方面：（1）施工方的投入費(fèi)用較低，通常在同等條件下離線監(jiān)控的投入費(fèi)用占比往往不夠高，與其他更加智能化的綜合監(jiān)控相比離線監(jiān)控只需要一臺(tái)簡單的設(shè)備，投入費(fèi)用也相應(yīng)地變小。（2）探測范圍更廣，離線探測電力裝置的靈活性更強(qiáng)，其也可對(duì)收費(fèi)系統(tǒng)內(nèi)的各層電力裝置進(jìn)行探測。（3）離線監(jiān)控裝置相對(duì)簡單、操作方便、實(shí)用性強(qiáng)、精度高。（4）離線監(jiān)視比較適用于中小規(guī)模的電力供應(yīng)、配電系統(tǒng)和中小規(guī)模的電力設(shè)備，變電站高低壓柜監(jiān)視儀器的配電板、發(fā)電機(jī)等電力系統(tǒng)設(shè)備都可以是離線監(jiān)視的對(duì)象，且離線監(jiān)視采集到的數(shù)據(jù)較為精確，而且數(shù)據(jù)類型較為簡單。在高速公路供配電施工運(yùn)行過程中，采用離線監(jiān)控方式不需要對(duì)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行專門測試即可對(duì)機(jī)電工程進(jìn)行離線監(jiān)控，這樣做可以降低監(jiān)控對(duì)設(shè)備造成的沖擊，優(yōu)化供配電施工技術(shù)的安全性能。

2.2 電力供應(yīng)與配電線路施工技術(shù)

在高速公路供配電施工過程中，需要考慮到低功率電源的安裝，比較適宜的方式是架空引入變電站進(jìn)而保障低功率電源的正常使用。為滿足工程負(fù)載供電的需要可采用柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行供電。采用端柱與電纜相結(jié)合的方式使其與高壓進(jìn)線柜保持可靠的連接。為了增強(qiáng)供配電施工的靈活性，在給柴油發(fā)電機(jī)組供電的時(shí)候可以在第二段母線上進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的連接操作。這種方法的特征是當(dāng)外部接入電源出現(xiàn)停電故障的時(shí)候，其會(huì)及時(shí)感應(yīng)到這一異常情況，然后迅速斷開第一段母線，這時(shí)發(fā)電機(jī)組就會(huì)自動(dòng)投切。當(dāng)外部電源在維修完畢后就要立刻關(guān)閉發(fā)電機(jī)[2]。

另外還需要對(duì)三相型干式變壓器進(jìn)行適應(yīng)性改造并配備變壓外殼以達(dá)到全方位的保護(hù)。高速公路供配電往往采用的是“三相四線”制，但是在通信室等建筑中其具有一定的特殊性，建議將其調(diào)整為“三相五線”制。供配電系統(tǒng)中的繼電保護(hù)是很重要的功能，為了完成這個(gè)功能需要把其放在開關(guān)柜內(nèi)的微機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)之中進(jìn)行保護(hù)。

3 高速公路機(jī)電工程供配電施工技術(shù)優(yōu)化對(duì)策

3.1 注重供配電施工安全環(huán)節(jié)

施工監(jiān)督是機(jī)電設(shè)備安裝的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其要求施工、管理人員相互配合。這就導(dǎo)致在安裝前就要進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃并對(duì)安裝過程中的監(jiān)督環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格地執(zhí)行，將施工過程中產(chǎn)生的誤差控制在一定范圍之內(nèi)從而確保施工質(zhì)量。

安裝裝置必須嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行，倘若想讓供配電設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須要在前期準(zhǔn)備階段就設(shè)計(jì)好一套方案，拿到最佳設(shè)計(jì)圖紙。而且在實(shí)際安裝過程中還要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)密的檢測，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求對(duì)設(shè)備進(jìn)行安裝，在安裝設(shè)備的時(shí)候還必須要確保所有構(gòu)件都是完好無損的，這樣才能讓每個(gè)構(gòu)件都可以按照規(guī)定的要求來操作。在電源輸出端應(yīng)留出合適的長度以確保電力輸送符合要求。在母線安裝過程中要保持其表面清潔，如有裂縫等情況出現(xiàn)要及時(shí)地處理，而且在連接配電設(shè)備時(shí)要嚴(yán)格按規(guī)范操作，保證每個(gè)步驟都不能出錯(cuò)，這樣才能真正地保障工程質(zhì)量。與此同時(shí)在供電系統(tǒng)中，電纜敷設(shè)也是其中的重要環(huán)節(jié)，在施工過程中要避免對(duì)電纜造成破壞，施工完成后要確保電纜符合規(guī)定。

為使供配電施工技術(shù)能夠正常落實(shí)和使用，必須在施工完成后對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)試以保證供電及配電設(shè)備的工作質(zhì)量。在調(diào)試工作過程中，建設(shè)單位要選擇有經(jīng)驗(yàn)的調(diào)試人員并對(duì)每一位調(diào)試人員的職責(zé)和分工進(jìn)行明確，保證在調(diào)試過程中每個(gè)人都能發(fā)揮出最大的作用。

3.2 注重供配電調(diào)試環(huán)節(jié)

在完成上述作業(yè)之后就需要有序地進(jìn)行機(jī)電工程調(diào)試工作，調(diào)試手段可以劃分為兩種類型：單機(jī)調(diào)試與聯(lián)機(jī)調(diào)試。鋪設(shè)完畢后經(jīng)過自檢和聯(lián)檢，通過驗(yàn)收即可進(jìn)行分項(xiàng)工程和系統(tǒng)單機(jī)調(diào)試。在調(diào)試時(shí)應(yīng)按照生產(chǎn)廠家所提供的技術(shù)指導(dǎo)有秩序地進(jìn)行。施工人員做好測試過程中的所有操作記錄和檔案，為日后的設(shè)備維護(hù)提供依據(jù)。在高速公路供配電調(diào)試工作結(jié)束后進(jìn)行在線通電，待各項(xiàng)電力參數(shù)符合要求并交驗(yàn)后方可交付使用[3]。

3.3 優(yōu)化設(shè)備和物料購置環(huán)節(jié)

建設(shè)單位在確定了設(shè)計(jì)方案之后就需要采購設(shè)備和物料進(jìn)場進(jìn)行施工。在這個(gè)過程中，設(shè)備和物料的管理工作是非常重要的，因?yàn)槲ㄓ斜ＷC了這兩環(huán)節(jié)的質(zhì)量才能確保后續(xù)施工質(zhì)量。針對(duì)這種情況建設(shè)單位在采購過程中應(yīng)該對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行嚴(yán)格地挑選并根據(jù)聯(lián)合文件的要求和合同條款購買設(shè)備和物料，保證其性能滿足施工需要。所有物料都必須通過供貨商的檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后方才進(jìn)行施工方抽樣檢驗(yàn)工作。采購的設(shè)備和物料要有檢驗(yàn)合格的標(biāo)志并且要清楚地標(biāo)注出參數(shù)與性能，在確定滿足施工要求后才能采購并運(yùn)送到施工現(xiàn)場。在進(jìn)入現(xiàn)場前要進(jìn)行現(xiàn)場驗(yàn)收，特別是要對(duì)重要設(shè)備做通電試驗(yàn)，對(duì)其他設(shè)備檢查在運(yùn)輸途中有無損壞。一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備或物料存在質(zhì)量問題，立即聯(lián)系供應(yīng)商對(duì)其進(jìn)行處理，不合格物料不得入場。通過對(duì)物料采購質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格地控制可確保進(jìn)入施工現(xiàn)場的所有物料都符合施工質(zhì)量要求，從而保障施工質(zhì)量的提高，延長電力供應(yīng)和配電系統(tǒng)的壽命，減少維護(hù)事故的發(fā)生率。公路工程管理層應(yīng)當(dāng)建設(shè)起后勤保障部門，選取優(yōu)秀采購人才進(jìn)行采購，嚴(yán)格把控設(shè)備、物料采購的每一環(huán)節(jié)，保障極端惡劣情況不會(huì)出現(xiàn)，采購人員在采購過程中要謹(jǐn)記“以單位為主，為人民服務(wù)”，確保采購優(yōu)質(zhì)的設(shè)備和物料且在采購意向達(dá)成之后及時(shí)地做好采購洽談日志交予上級(jí)部門，上級(jí)部門管理層第一時(shí)間對(duì)采購洽談日志等進(jìn)行內(nèi)容審核，并對(duì)不符合公路施工規(guī)范的內(nèi)容進(jìn)行批注并要求更換供應(yīng)商。唯有將良好的物料和設(shè)備采購到位之后，高速公路機(jī)電工程供配電施工技術(shù)方可按部就班地落實(shí)與實(shí)施，才能為公路后續(xù)的優(yōu)質(zhì)通勤提供保障。

3.4 優(yōu)化機(jī)電供配電施工環(huán)節(jié)

在設(shè)備和物料進(jìn)入施工現(xiàn)場之后，施工單位應(yīng)該建立臨時(shí)倉庫將設(shè)備和物料放置在干燥、干凈的環(huán)境中防止因?yàn)槌睗窦绑a臟而造成設(shè)備和物料的質(zhì)量問題出現(xiàn)。在施工安裝時(shí)可將施工所需的設(shè)備及物料取出，其他物料仍存放于倉庫以保障物料儲(chǔ)存質(zhì)量。在進(jìn)行施工的時(shí)候要先做好施工技術(shù)交底工作，讓施工人員熟悉使用說明書，對(duì)設(shè)備和物料的安裝和施工流程有明晰的認(rèn)知，如果遇到一些不能保證正確作業(yè)的工作流程，施工人員務(wù)必要第一時(shí)間與技術(shù)人員展開溝通，在確定對(duì)疑問環(huán)節(jié)有了充分的了解之后再進(jìn)行安裝，避免出現(xiàn)返工的情況導(dǎo)致設(shè)備性能損壞，從而對(duì)施工進(jìn)度產(chǎn)生影響。建設(shè)單位可在建設(shè)現(xiàn)場設(shè)立專業(yè)的質(zhì)量檢驗(yàn)區(qū)并指派專業(yè)檢驗(yàn)員對(duì)設(shè)備和物料進(jìn)行檢驗(yàn)。除此之外倘若發(fā)現(xiàn)存在問題的物料應(yīng)立即報(bào)告并進(jìn)行替換和處理以防止在安裝和施工過程中出現(xiàn)不合格的工序。施工單位還應(yīng)對(duì)施工安裝后的設(shè)備性能進(jìn)行質(zhì)量檢測并對(duì)檢測各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)記錄以確定施工效果。倘若施工結(jié)果未能滿足設(shè)計(jì)要求應(yīng)與施工單位和監(jiān)理單位聯(lián)絡(luò)并尋求解決辦法。

4 結(jié)束語

總的來說，機(jī)電工程是高速公路施工項(xiàng)目中的一個(gè)重要組成部分，其對(duì)改善公路工程的使用體驗(yàn)、保證工程長期發(fā)展有著非常重要的實(shí)際意義。因此施工單位要高度重視機(jī)電工程，從施工準(zhǔn)備工作開始應(yīng)用供配電施工技術(shù)對(duì)各機(jī)電工程分系統(tǒng)的建設(shè)工作進(jìn)行嚴(yán)格控制，從各個(gè)安裝環(huán)節(jié)開始進(jìn)行工作，保證施工安全、穩(wěn)定、順利進(jìn)行。