市政隧道工程中供配电系统特点以及电气设计

李立夫

摘 要：随着经济建设的不断深入，建筑业的发展速度逐渐加快，交通需求也在进一步扩大，这在一定程度上提高了建设市政隧道工程的要求，而供配电系统是隧道工程中的重要组成部分。因此，文章针对市政隧道工程中供配电系统特点以及电气设计进行了探讨。

关键词：市政隧道工程;供配电系统;系统特点;电气设计

0 引言

经济建设的飞速发展使得我国交通问题得到了有效的解决，市政隧道工程作为其中的重要组成成分给人们的出行和物品的运输带来了极大便利，而供配电系统作为隧道工程中的关键项目可以对城市的发展造成一定的影响，因此，在设计供配电系统时，要尽量满足隧道的功能需求，从工程的实际情况出发，合理的完成专业设计工作，优化隧道中的供配电系统设计。

1 供配电系统的特点

在市政隧道工程中，供配电变电一般在10 kV左右，这已经足够满足隧道的供电需求了，但是由于各种因素的影响，供配电系统常常会出现电压不稳的状况，在白天的时候由于设备运行数量较多导致电压偏低，一到了晚上设备运行数量就会减少，电压会呈现一种上升趋势，隧道內部的照明灯长期由于这些因素而处于不稳定的状态。一旦电压过低，很容易导致触发器发生错误操作，电压过高，则会增大能源的损耗力度，不论电压是过高和过低，都会对隧道内部照明灯产生不利影响，干扰其正常运转，甚至还会减少照明设备的使用时间。因此要尽量优化供配电系统，这样有可以有效的增强电力系统的运行质量，但是供电力系统本身具有一定的复杂性，设计要求也极为严格，与普通的供配电系统相比，隧道内部的供配电系统有着许多特点。

首先，要具有可靠性和安全性，供配电系统是市政隧道过程中不可缺少的一部分，在建设时要尽力确保供电的可靠性，这是因为供电系统不论出现任何问题，都会对人们的生命财产造成严重的危害，隧道内部环境过于窄小，若是供电系统出现短路，则会引起火灾的发生，轻则损坏设备，重则危及他人生命，因此要在市场隧道工程中做好火灾预防工作，要尽量满足以及符合实行的条件，有关部门在设计供配电系统时要与技术标准相结合，将其落实下去，还要设置备用电源，一旦隧道内部发生变化时，能够及时的保证供电系统安全运行;其次，部分市政工程的隧道较长，规模较大，在施工时要使用大量的电力设备，因此在设计过程中，要根据实际工程项目的需要，选择合适的设备，加大对电力设备的质量检测力度，尽量避免因设备质量不佳而导致无法使用的状况出现;最后，在设计市政隧道工程的供配电系统时，要充分系统的实际性需求，完善配套设施，让整个工程项目能够协调发展，此外，还要严格从电气施工要求和实际施工环境出发，优化隧道内部的照明设计，让隧道的电子设备能够安全稳定的运行下去[1]。

2 供配电系统的电气设计

2.1 根据消防负荷设计电源末端切换

要想让隧道能够安全地运行下去，只要做好火灾预防设计，在设计供配电系统时，要提高对防火部分的重视程度，尽量将防火设备的作用发挥出来，当隧道内部发生火灾，或是出现火灾隐情时，要及时的发现，并且采取各种手段进行补救，可以在隧道内部安装消防设施和火灾报警器，这样可以确保防火工作的顺利进行。在安装火灾报警系统时要明确按照系统的设计要求进行，可以使用双电源末端切换的方式，这种方式能够在电缆出现故障时，快速改变供电状态，让系统能够稳定运行，尽管在具体规范中并没有提及这种方法，但是在设计过程中要充分考虑到这一环节。此外，市政隧道所在的位置比较特别，很大程度上会导致末端切换箱出现潮湿，腐蚀和损坏等状况，这会直接影响到设备的正常运行[2]。

2.2 变压器的保护装置

变压器的保护装置能够有效的保证供配电系统的稳定运行，通常情况下使用的变压器保护装置有两种模式，分别是断路器和负荷开关熔断器，这两种电器经常被应用在变压器保护装置当中，但是两者相互对比，负荷开关熔断器更具有一定的优势。供配电系统在隧道中运行时，通常是采取开关的方式来完成负荷切换，在切换的过程中很少会发生短路的现象，即使发生了也会及时进行电路保护。负荷开关熔断器基本上是利用开关来进行切换负荷的，使用熔断器能够在电路短路的情况下对其进行保护，在使用的过程中能够在10 ms之内快速的完成负荷的切换，从而实现保护效果，这极大地增强了供配电系统的安全系数。在安装变压器的保护装置时要与市政隧道的实际施工设计相结合，遵照设计的规范和标准，还要加大对保护方案的优化力度，当配电变压器的容量在500 kVA以下是能够使用高压熔断器的方式，当配电变压器容量在500 kVA以下时，则采用高压断路器，要科学合理的使用变压器保护装置，将两种变压器相互配合起来，促使供配电系统能够安全运行。

2.3 应急电源

要想增强市政隧道供配电系统运行的安全系数，就要设置应急电源，应急电源要与供配电系统使用的电源条件相同，将应急电源进行科学合理的设计，一旦隧道内出现停电等突发事件时，应急电源能够快速的运行起来，确保隧道内照明，消防，通风等设备的正常运行，可以在很大程度上避免不利因素的影响。在设计应急电源时，先要选择合适的应急电源，可以从隧道的电压负荷，用电需求等各个方面进行考虑。在隧道中通常使用的应急电源主要为以下几种，分别是柴油机发电设备，蓄电池备用电源，组合的应急电源等，应急电源最重要的一点就是安全可靠，市政隧道工程的周边的环境极其复杂，应该选择多种类型的应急电源，这样可以有效的促进隧道的有序运行。

2.4 电缆连接器的改造

市政隧道在运行时，很容易会出现供电线路故障，故障大多是由外界因素引起的。在使用电缆连接器时常常会因为密封性不够而导致渗漏的出现。此外，电缆接线的过程具有一定的复杂性，很容易受到各种因素的影响，再加上连接器本身的体积较大，很难进行安装，安装时还极易受到破坏。因此，要对电缆连接器加以改造，尽量减少不良因素对电缆连接器造成的影响，可以使用高压连接器，这样可以有效的减少体积，增强可操作性，防止因连接器故障而导致隧道停电状况的发生。

2.5 隧道电气节能

在隧道中设计供电器系统时，不仅要从安全可靠的角度出发，还应该加强电器节能功效。首先，国家近几年来在大力倡导可持续发展，建设隧道时也要响应国家号召，在符合法律法规和标准的前提下，保障隧道工程的质量安全，与工程情况相结合，尽可能的选择节能电气设备;其次，优化隧道工程的施工规划，在每个环节中落实节能降耗工作，设计人员要全面的测算出电力应用情况，选择合适的供配电设备，让设备功率保持在一定的范围之内;最后，设计供配电系统时，要在保障工程质量安全的基础上，尽量提高经济效益，将节能施工的优点充分的发挥出来，降低整个工程的投入成本。

3 结束语

综上所述，市政隧道工程尽管是交通建设中的一项基础工作，但是本身具有一定的复杂性，供配电系统在隧道工程中也起到了极为关键的作用，不仅可以保障隧道中各种设备的正常运行，还可以对突发性事件起到预防作用。因此在设计电气时，设计人员要从工程项目的实际情况出发，满足工程建设对电力系统的需求，选择合适的电器设备，进一步增强隧道工程的安全可靠性。

参考文献：

[1]胡云武.城市隧道电气设计探讨[J].现代建筑电气，2020，

11（3）：48-52+57.

[2]许兵.市政隧道工程中供配电系统特点及电气设计探讨[J].中国新技术新产品，2019（16）：70-71.