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摘要：我國的交通系統作為經濟發展的重要基礎，在現代化建設中起到了重要作用，城市建設對市政交通系統的需求不斷增加，這在很大程度上促進市政隧道工程的建設。另外，近幾年由于隧道工程質量問題造成的安全事故逐漸增多，嚴重影響人們的生命安全及經濟的穩定發展。供配電系統是隧道工程中必不可少的一個部分對其進行特點分析以及電氣設計研究具有重要意義。

關鍵詞：市政隧道；隧道工程；供配電系統；電氣設計

引言

隨著市政隧道工程數量的不斷增多，給人們的出行及城市運輸帶來了優越的便利條件。由于多方面的影響，當前市政隧道工程在電氣設計方面還存在一些問題，必須要對各個環節加以把控、合理定位，才能確保系統安全運行。不管是設計、施工還是后期的維護運營環節都至關重要。特別是供配電系統，它承接了隧道內部照明、弱電、消防、通風等方面功能需求，必須結合工程實際情況，合理選擇設備和布置，盡量滿足隧道工程對供配電系統的使用要求，做好專業設計工作，注重過程中設計標準及相關技術要求的滿足，完善隧道工程的供配電系統設計，為人們提供更加安全、可靠的交通環境。

1市政隧道工程中供配電系統特點

隧道工程中供配電變電所設置通常為10KV的供配電系統，已達到整個隧道內的供電需求，受到多方面因素的影響，供配電設計經常會存在電壓不穩的情況，在白天由于負載過多造成電壓偏低，晚上又會呈上升趨勢，隧道內照明燈受到這方面影響，長期處于不穩定的工作狀態。如果電壓出現較低現象，很容易造成觸發器的誤操作；當電壓較高的時候，又造成不必要的能源損耗，不管是哪種情況，都不利于照明設備的正常運轉，甚至降低照明燈具使用壽命。對隧道內供配電系統進行優化是非常重要的，能夠提高電力系統的運行質量，由于隧道工程相對比較復雜，在設計上的要求也更為嚴格，相比于其他普通供配電系統，隧道供配電系統技術更具有多樣化的特點：首先，供配電系統必須具有足夠的可靠度和安全性，在隧道正常運行中，如果出現供配電系統問題，勢必會對車輛行人的正常通行造成困擾，嚴重的化甚至會產生安全事故，造成巨大損失。同時，供配電系統中對于火災事故的預防具有很重要作用，需要滿足一級負荷實行條件，相關部門對于供配電設計必須嚴格按照相關技術標準認真落實，建設備用電源以確保隧道內供電系統的安全。第二，對于一些規模大、隧道長、工程量大的工程，需要配備足夠數量的電氣設備，再設計過程中應該根據實際需要，科學選擇設備的型號和規格，提高對電力設備質量的檢查，避免由于這方面因素造成的使用問題。第三，市政隧道供配電系統設計，除了要考慮自身的系統性要求，還應該關注配套設施的完善，確保整個工程項目能夠具有足夠的協調性，已達到共同發展的要求，比如：排水、通風、消防、監控等。另外，根據土建施工、電氣施工等多方面要求及施工現場環境條件，做好隧道內照明設計的優化和安排，提高整個隧道運行的質量與安全系數。

2市政隧道工程中供配電系統的電氣設計

2.1根據消防負荷設計電源末端切換

防火設計是隧道安全運行的重要組成部分，在供配電系統中對于防火部分要有正確認識，充分發揮出防火設備的重要作用，對隧道內發生的火災隱情及時發現，并采取有效措施進行補救，其中組重要的部分及時隧道消防設施及火災自動報警系統。在電氣設計過程中根據火災報警系統的要求，采取雙電源末端切換的模式提高防火系統安全系數。雖然在相關規范中并沒有做出明確規定，但是在具體設計環節還需要充分考慮到這一點。另外，由于市政隧道所處環境特殊，很容易發生末端切換箱受潮、腐蝕、損壞等現象，直接影響其正常功能。采取末端切換模式，可以在電纜發生故障時，及時提供可靠的供電條件，提高系統運行的穩定性。

2.2變壓器的保護裝置設計

變壓器保護裝置是確保供配電系統穩定運行的關鍵所在，常用的變壓器保護裝置有斷路器及負荷開關熔斷器模式，這兩種中繼電器得到廣泛應用，但是通過進行分析對比，后者是使用優點也很多。在市政隧道供配電系統運行中，采取開關方法進行負荷切換的情況是非常普遍的，在這個過程中短路保護發生比較少。負荷開關熔斷器主要是運用開關切換負荷的方法，利用熔斷器已達到短路狀態下的保護效果，在使用中可以達到10ms內快速切換的保護效果，大大提高供配電系統的安全系數。結合市政隧道的實際情況，嚴格按照相關規范標準進行保護方案的優化，對不大于500kVA容量的配電變壓器可以采取高壓熔斷器的形式，當配電變壓器的容量高于500kVA時，適宜使用高壓斷路器，通過相互之間的科學選擇和相互協調提高供配電系統的安全運行。

2.3應急電源設計

為了進一步提高市政隧道供配電系統的運行安全，需要配備相同條件的應急電源，通過對應急電源的科學設計能夠有效避免在發生停電等突發事故時造成的不利影響。應急電源能夠在第一時間滿足停電狀態下應急照明、消防、監控、通風等設備的安全運行。設計過程中，對于應急電源的選擇應該根據隧道實際負荷類型、工作時間、用電要求等方面綜合考慮。常用的隧道應急電源有以下幾種：柴油機發電設備、蓄電池備用電源、電網自身回路電源、組合類型的應急電源。備用應急電源的選擇必須要做到安全可靠，在環境較為復雜的隧道工程中，可以設計多種應急電源裝置，以滿足隧道運行的可靠性要求。

2.4電纜連接器的改造設計

市政隧道在運行過程中，供電線路故障產生的原因多數是由于外力所導致的。電纜連接器部位在使用過程中由于密封不夠嚴格，滲漏問題時有發生。另外，由于施工中電纜接線工藝較為復雜，受到人為因素、環境因素、設計因素等方面影響，連接器自身體積過大，在安裝過程中很容易遭到破壞和積壓。加強電纜連接器在這方面的改造設計，能夠降低這方面造成的不利影響，運用高壓連接器不僅可以降低體積容量，還具有很強的可操作性，進一步避免由于連接器故障所產生的停電現象。

2.5隧道電氣節能

市政隧道內電氣設計不僅要考慮安全可靠，還應該注重節能環保效果。第一，積極響應國家可持續發展要求，按照相關法規及標準文件進行隧道內電氣設備的選擇，同時做好隧道工程的整體質量安全，結合工程情況及企業內部資源完善隧道電氣節能標準，落實設計中的節能部分。第二，做好過程中施工技術及施工過程的規劃，從各個環節入手實現電力資源的節能降耗。設計人員根據經驗對隧道內所涉及的電力應用情況進行合理測算，選擇符合項目需求的供配電設備，避免功率過大造成過多消耗。第三，隧道電氣設計過程中不僅要注重工程質量，還應該加強對經濟效益的關注，充分發揮出節能施工所具有的優勢，降低工程造價成本。

3結語

綜上所述，市政隧道工程建設條件較為復雜，供配電系統在其中的地位至關重要，不僅可以確保隧道工程中用電設備的正產運轉，為人們提供了更安全、更可靠的交通條件，對于突發性狀況也有很好的預防作用。在電氣設計過程中，相關人員應該結合工程項目的實際情況和使用需求，科學選擇電力設備，充分滿足隧道工程對電力系統的使用要求，進一步提高隧道工程的安全性。另外，設計人員在工作中，應該不斷創新和優化供配電技術，完善供配電系統設計方案，促進隧道供配電系統的安全有效。

參考文獻

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作者:高原 單位:中設設計集團股份有限公司