高速公路隧道机电施工方案(6篇)

高速公路隧道机电施工方案篇1

关键词：高速公路；隧道火灾；应急措施

一、隧道火灾的原因及隐患

1.1隧道火灾的原因：从国内外隧道火灾事故案例可知，造成火灾事故的原因是多方面的。隧道火灾原因大致有以下几个方面。

1.1.1车辆本身故障引发的火灾：车辆故障引发汽车火灾的主要原因有机件摩擦起火、化油器回火、电气线路短路、车辆漏油等引发火灾。

1.1.2车辆撞击起火：由于隧道内车辆超速行驶和隧道能见度低，极易发生车辆之间、车辆与隧道及隧道设施相撞或擦挂，发生交通事故导致火灾的。

1.1.3车辆上的货物引起火灾的：隧道内有各种车辆通过，他们所载的货物有可燃的或易燃的物品，可能会因各种原因引发火灾。

另外还有隧道内的设施、设备着火而引起的隧道火灾等。

1.2隧道火灾的隐患：据国际消防技术委员会(CTIF)近期对多国隧道的检查中发现，当前不少隧道由于设计和管理差错，存在以下火灾隐患。

1.2.1通风排气道少：隧道中经常运输化学物品和多种易燃易爆物品，由于隧道内通风排气道少，必然通风不畅，温度上升快，许多有害气体都滞留在隧道内，不但伤害人体健康，而且遇到高温和名火，及易发生火灾和爆炸，造成重大损失。

1.2.2缺少紧急出口通道：当前各国隧道的外观比较优美，结构各不相同，高度和密度也各异，但都缺少紧急进出口道。不少公路只能从两端进出。有些隧道虽然有少量进出口道，但标志不醒目，一旦发生火灾，不但消防和救护车辆无法到现场，遇难者也难逃出，必然造成重大损失。

1.2.3防火救护设备少：不少隧道内缺少灭火水源和灭火器，消火栓间隔太远，救护工具也很少。一旦发生火灾，现场人员无法及时灭火救灾。此外还有许多人们不重视或不了解的危险因素。如国际消防技术委员会多次火灾案例报告中所述，通过隧道运输的面粉、咖啡粉和牛奶粉等有机粉末与隧道中灰尘混合后，遇到高温或明火时同样会发生爆炸。隧道火灾危险性大于敞开空间火灾的危险性。

二、隧道火灾中烟气流动和火焰传播速度的特性

日本隧道火灾研究所在隧道火灾的研究中，建造了长21m、高1.6m、宽1.5m的隧道模型，研究表明，隧道内燃料的燃烧速度是敞开空间的3倍，隧道火灾中，隧道内温度可达到1000℃。当隧道发生火灾时，向隧道内送风，在一定程度的风速下，火焰的燃烧速度和敞开空间一致；如果风速减弱，火源正上方的隧道壁温度将很快升高，通过辐射热量的返回，燃烧速度将猛烈增加。隧道火灾烟气流动和火焰传播、扩散是十分复杂的现象。隧道火灾的危害主要来自于烟气和火势的蔓延，而烟气的扩散和火焰的传播速度完全被隧道气流控制。

无风隧道中烟气自由流动扩散的主要特性。其特征表现为缓慢而非稳定的流动扩散过程。火灾初期阶段烟气在隧道上部空间呈流束状的纵向延伸，同时逐渐向下部空间的空气区横向扩展。这种烟气和空气的分层作用将随着烟气扩散逐渐减弱以致消失，在一定距离处以全断面的烟气流状态继续扩散，已形成的流束状烟气也渐趋消失。其结果在隧道中形成大范围、高浓度的烟气危害区，在火灾初期阶段，利用烟雾和空气的分层现象和扩散，将对控制隧道火灾、防灾起到积极作用。但是，当自由扩散形成烟气危害区以后，将对防灾产生不利的影响。利用通风气流改变这一流动扩散形态，将对控制隧道火灾、防灾产生明显效果。在自然风控制下隧道中的烟气受限流动扩散特性表现为：在下部烟气区，燃烧生成的烟气即刻被气流裹携，并在强烈的混掺作用下很快扩散至整个流区空间。烟雾区位置和对烟雾的稀释程度，是与火灾的发生位置和强度密切相关的。在少数特定的条件下，直接利用自然风控制火灾烟雾可以获得良好的防灾效果，但大多数情况下将对防灾产生不利影响甚至严重后果。因此，利用风机对气流的调节作用，改变烟雾的扩散形态对于控制火灾是十分必要的。

利用风机改变隧道中的自然风状态(包括静止状态)，这时的烟雾扩散完全被调控气流所控制，称为烟气的强制扩散。由于气流的调控不仅可以进行不同幅度的增速、减速调节，而且还能改变流动的方向。因此，被调控气流所控制的烟雾扩散浓度和扩散区域也随之变化，这种烟雾扩散特性更能适应隧道防灾的要求。从此意义上说，烟气的强制扩散是控制隧道火灾的一种主要扩散形式。通过气流的调控改变烟气和火焰传播扩散特性，不仅是必要的，而且也是可行的。

三、隧道火灾的防范

3.1隧道的耐火等级：隧道内发生火灾时，隧道顶部的温度将会很高。而公路隧道墙体内一般埋有电缆等设施，如果墙体耐火等级太低火灾时极易将电缆烧坏，影响隧道内设备的使用。因而隧道所用的材料耐火极限应为1.5h-2h，隧道内的拱顶和侧壁的表面应喷涂隧道防火涂料或其他措施予以保护，提高其耐火等级，使耐火极限达到2h以上，防止隧道内混凝土在火灾中迅速升温而降低强度，避免混凝土炸裂、衬内钢筋破坏失去支撑能力而导致隧道内垮塌，防止墙体内埋的电缆等设施烧坏。同时对墙体内的电缆还应用阻燃电缆或耐火电缆，各类电气线路均应穿管保护。

3.2隧道内的消防设施：隧道是一个近似密闭状态的交通设施，为了能及时了解隧道的营运情况，应在隧道内安装电视监控系统。此外，为了使火灾或其他突法事件能及时得到解决，隧道内还应安装应急设施，主要包括报警设施(隧道内车辆多，排放的烟气多，不适合安装感烟探测器，宜采用感温探测器或火焰探测器)。在安装自动报警设施的同时还应安装手动报警装置，以便发现火情的人员能够迅速报警。另外，宜在每隔一定距离设置消防应急电话，手动报警设施和应急电话可设在消火栓箱旁。疏散设施，为了控制人员伤亡和财产损失，也为了是消防人员快速进入火灾现场扑救，必须尽可能快的疏散人员和车辆。短距离的隧道可用自然通风，如果隧道内采用纵向通风系统，火灾时烟气将会顺车道扩散，则应设置避难设施。隧道内应设置事故照明和安全疏散引导引导标志，以便火灾时指示人们的避难方向。灭火设施，在隧道内应配备必要的灭火器材，应设置消火栓系统以及便携式灭火器材。

3.3隧道的消防管理：隧道的火灾主要是通过隧道内的车辆引起的，加强安全管理首先应从加强车辆管理入手，隧道管理部门通过监控系统对隧道内车辆进行监控，如果发生事故，隧道管理部门应立即派车进行疏散。公安交警应加强对进入隧道的车辆以及驾驶人员的检查，对酒后驾车和疲劳驾驶的驾驶员不许进入隧道。另外，隧道管理部门还应定期检查隧道内的消防设施、火灾隐患和消防安全工作等。

四、隧道火灾时各系统的控制

4.1隧道通风系统的控制：正常交通情况：稀释隧道内汽车行驶时派出废气中以CO气体为主的有害物质和烟雾，为乘用人员、维修人员提供符合卫生标准的洞内空气环境，为安全行车提供良好的清晰视线。

火灾事故情况：通风系统具备双向排烟功能，在事故发生时能控制烟雾和热量的扩散，可根据消防及救援人员的现场要求控制和调节隧道洞内的风向和风量。火灾状态时，隧道内的风速应控制在3m/s以内。

控制的目的是保障隧道内环境指标处于标准允许范围内，即CO浓度低于标准要求的230ppm，烟雾透过率低于0.0070。

启动风机应首选累计启动时间最短的风机，以平衡各组风机的劳逸程度，延长风机寿命。

为了减缓风机启动瞬间的电流冲击，启动风机时各组风机之间要有足够的延时，如果改变送风方向，应确保先关停再启动反向运转。

启动一组风机5分钟或10分钟后，如果各项指标没有明显下降应再启动一组，直到全部风机启动。若还无法降至允许范围内，监控系统应立即向监控员发出报警信息，提示关闭隧道。

在隧道火灾时，风机启动和送风方向在火灾早期应以抑制或减缓洞内烟雾和有毒气体扩散速度和范围为目标，以确保受困人员有足够时间安全疏散。如果车行横洞没有安装防火卷帘门，可以通过横洞两侧前后两组风机互相对吹，在车行横洞内形成空气反压，来阻止火灾隧道有毒气体向另一侧扩散。

4.2隧道的照明控制：隧道的照明控制确保车辆驾驶员在进出隧道时实现洞内外光线平稳过渡，避免因“黑洞”或“白洞”现象而影响车辆行驶安全。照明控制一般根据洞口光强检测值或人工设定的时序参数进行自动控制。但是在隧道发生火灾时，应与事件处理要求实现联动控制、为疏散人员和事件处理部门提供照明。

以上2个系统的控制在监控系统检测到火灾报警后，由监控中心下达命令，切断市电供电，由市电切换到配电柜处安装的应急电源EPS，同时熄灭隧道内的照明灯，由EPS供电，支持应急灯照明和风机的运行，在此期间，依照设计时定的方案，自动或手动控制发电机的启动，来供隧道内各个设施的用电。

4.3可变情报板信息的：隧道洞内外情报板和可变限速标志信息主要是配合隧道内事件的发生，及时向隧道内司乘人员和救助人员提供疏散路径、隧道环境状况、交通管制等信息，以便及时掌握隧道内情况，配合应急部门处理应急事件。

4.4隧道广播：隧道广播主要用于隧道突发事件时操作员指挥洞内受阻人员和车辆及时安全的按预定方案疏散，以及组织灭火等突发时间的处理。

4.5交通信号控制：交通信号系统主要用于隧道正常交通指示以及隧道发生火灾、交通阻塞和事故等事件的交通控制。

五、结束语

随着社会的发展，高速公路建设越来越重要，隧道内的突发事件也同样得到越来越多的重视，可见一份火灾应急方案的制定对于高速公路的管理者来说是十分必要的。

预防和减少隧道火灾带来的损失，可以从以下几个方面考虑：

(1)首先应进行合理的设计，根据发生火灾的各种情况以及以及相应的原理，制定出最有效的安全措施；

(2)其次是设置应急设施，确保这些设施的方便性、有效性、预防性和系统性；

(3)通过信息宣传和各个部门的大力配合，使隧道司乘人员认识到自身行为的重要性；

高速公路隧道机电施工方案篇2

【关键词】高速公路隧道，机电系统，现状，问题

中图分类号：U412.36+6文献标识码：A文章编号：

一.前言

近些年，高速公路隧道得到了有效的开采利用，刺激了经济的增长，也利于人们出行。但是，在隧道机电工程系统中仍出现一些不可避免的问题，需要不断更新规范内容，以及完善系统。针对高速公路机电工程建设现状以及出现的问题进行了探讨，同时提出了相应的解决方法。

二.高速公路隧道机电系统的现状

1.高速公路机电工程设备现状

目前，国内高速公路机电工程的大多数设备，是由工控机加各种接口板卡组成的。虽然通过多年的使用、发展、换代，在性能指标等方面有了比较大的提升，但是这种系统设备仍然存在许多问题。这些工控机所存在的问题，已成为严重制约交通机电信息化建设正常发展的瓶颈，以及交通机电设备在设计、建设、运营、维护更新换代选择设备时必须考虑的问题。

2.公路隧道现状

公路隧道不同于铁路隧道．需要安全人性化的照明．通风设施更需要一整套合理．周密的紧急事件救助方案。不论是戴高乐机场还是我国的国家大剧院，安全经济、美观的设计都是基础。要想完成安全先进和因人而异的公路隧道设计．需要设计人员具有丰富的公路隧道设计经验和对世界先进隧道设施设备的了解甚至精通。然而，目前存在的闭门造车、片面追逐工期的做法却阻碍了公路隧道的发展应用学科缺乏更高层次的理论研究的指导．规范标准没有或者滞后是我国许多应用科学领域的通病.片面地追求经济效益．追求科技成果的市场化周期是导致以上原因的根本.所以．目前我国缺乏科学院所对隧道安全．运营管理和紧急救助方案的理论研究也就不难理解了。

三.公路隧道机电系统存在的问题

1.工程界面对机电工程施工的影响

高速公路机电工程通常包括通信收费监控三大系统，此外还包括隧道通风供电照明和消防系统，其特点是施工界面广，线长，点多，施工约束多，施工时间短。在施工现场，经常会碰到与七建工程房建工程的界面以及各专业合同段之间的界面问题，如隧道机电工程中的预留洞室预埋管件不畅通与漏做等现象。

造成这些问题的原因是多方面的首先是由于相关单位不了解机电设计单位提供的预留预埋设施的用途，以致经常出现遗漏错位和不符合设计要求的现象；其次是由于施工单位没有及时跟踪土建或房建单位的工程进度，以致信息不对称而造成问题；此外，部分机电施工单位存在观望等待的思想，一心想降低施工成本，把活儿集中一些，不愿意分散作业，往往造成前期松懈后期紧张的局面而导致施工产生问题

2.联合设计对机电工程施工的影响

联合设计是机电工程施工前期工作中非常重要的工作内容，它是对初步设计的补充和完善机电工程施工中常常遇到工程量清单漏项和缺项招标文件文字说明与图纸不符，图纸与工程量清单不符，设计图纸与现场情况不符等现象。这主要是由招标文件的表述不清部分设计人员无工程实际经验，缺乏对设备的了解造成一些工程规模较大的机电项目，则是因多家设计院因设计理念不同，没有沟通衔接造成问题，如系统组网方式数据传输方式设备控制模式通信接口等，这些问题原本需要在联合设计阶段便进行修改完善部分机电施工单位人员素质参差不齐，对联合设计重视不够，现场勘察不详实，不了解联合设计程序，施工图设计粗糙，无法指导施工，有些是则边设计边施工，结果造成施工质量低下，系统功能缺失或效果不佳，延误工期。

3.隧道运营管理问题

隧道运营管理对于确保隧道安全运营以及较好的社会效益和经济效益十分重要。随着越来越多的隧道投八运营之中，国内隧道在运营管理方面取得了一定的成绩．但仍然普遍存在问题．特别是隧道事故数量有所增长。由于隧道特殊的环境．一旦发生交通、火灾事故将导致人员伤亡、设施毁坏、交通中断、甚至环境破坏．造成无法估计的经济损失。

4.分散式运作模式带来的效率低下

由于高速公路特定的发展历史、地理位置、系统技术现状以及企业整体上的传统管理体制等因素的影响，省内多数高速公路以分散型的设备维护管理体制为主，即，以基层站所为单位的现场维护层和区域综合支撑的技术管理层为主的架构体系。实践证明，这种分散式运作模式，在高速公路企业的营运初期，对于整体业务的展开是有帮助的，可是随着公司管辖的高速公路不断壮大、机电工程缺陷责任期的结束、系统设备运行年限的延长，整个运营维护体系需要庞大的人力资源来支持，从而带来了维护成本增加、人员浪费、整体运维效率下降、区域维护力量不平衡等一系列问题。

5.隧道普遍存在安全隐患

隧道内路面材料不合理．没有考虑到各种环境下的使用情况，如：水泥路面在雨天或路面灰尘多时，路面摩擦系数减小容易引起交通事故：隧道内避难设置与路线衔接处的棱角易引发撞击交通事故，如：路面滑、刹车失灵等车辆易撞到棱角处，引起严重的车毁人亡事故；

隧道内主体工程的材料使用不当，如：易燃、抗温不高、有毒、抗暴烈不强的材料；

隧道内坡度过大，对于长隧道或特长隧道而言坡度不易过大、过长。对于上坡段行使的车辆尤其是大货车将释放大量的烟和有毒气体，对于下坡路段的车辆尤其是大货车易造成超速或刹车失灵；

横洞、避难通道的配套设施不完善．如：横洞无防火卷帘门、避难逃生通道无指引设备等；

隧道内设备位置不合理，如：紧急电话应考虑在紧急停车带增设摄像机应考虑在横洞、避难逃生通道等处增设；

隧道内设施不完善，如：横洞指示标志、避难逃生指示标志、设备、指示标志等不完善；

隧道内通风、照明设备不完善，如：风力不够、照明亮度不够等。

四.解决高速公路隧道机电系统问题的措施

1.实现高速公路机电维护技术资源共享

为最大限度地发挥技术资源，降低运维管理成本，高速公路机电维护维修部门应根据企业营运的长远战略目标，结合管理路径相对集中、隧道机电系统庞大、技术资源相对优越等自身特点，选择了适应现阶段发展的自主维护管理模式，并遵循营运整体要求，建立与公司营运工作目标相一致的维护组织机构、人员配置、职责划分、运作流程以及信息化管理等，重点在现场维护层、区域管理层的技术力量基础上，开展专业能力盘点，有针对性地建立专业技术支援队伍，实现无区域技术共享。

2.严格执行合同管理制度与工程监理制度

在建设管理过程中，严格按照国家有关法令法规，按照招标文件要求和评标报告，与中标单位签订机电工程合同书。在工程实施过程中，做到了一切严格按合同办事。同时，严格执行工程监理制度的有关规定，通过公开招标方式，选择了具有交通部机电监理资质、监理业绩较好、符合招标文件中标条件的监理单位

五.结束语

高速公路隧道机电系统近年来在各行各业起着重大作用，取得了瞩目的成绩，但仍存在一些亟待解决的问题，在我国未来的发展前景中，高速公路隧道担当着巨大重任，需要各行各业人士的共同努力与百姓的支持，让其得到完善，让人们生活更加便利。

参考文献：

[1]胡辉.论高速公路机电工程项目管理［J］.现代高贸工业，2010（4）:67

[2]朱保同．高速公路机电工程监理的探讨［J］．山西科技，2009（2）:46

[3]闫光明.试论高速公路机电工程的施工管理［J］.山西交通科技，2009（6）:58

[4]何振邦.浅谈高速公路机电系统的维护和管理[J].青海交通科技，2006，（05）：6-15.

高速公路隧道机电施工方案篇3

关键词：公路机电外场设备隧道供配电防盗

中图分类号：X734文献标识码：A

前言：高速公路外场的机电系统是保证高速公路高速、安全、舒适运营的重要手段，也是提高公路营运管理效率，实现现代化交通管理必不可少的措施，通常由监控系统、收费系统、通信系统以及供配电系统和照明系统共同组成。随着政府对于高速路行车安全的日益重视，大量的机电设备在高速公路外场得到了应用。但是由于各种因素的影响，公路机电外场设备铜芯电缆的偷盗活动也越来越严重，公路机电外场设备和隧道供配电的防盗措施成为相关管理部门关注的重点。

一．公路机电外场设备和隧道供配电的被盗情况

随着我国科学技术的发展，高速公路的行车安全受到相关管理部门的重视，越来越多的机电设备被运用到高速公路外场和隧道内。但是，由于市场上铜的价格较高，加上高速公路周边环境较为特殊，为犯罪分子提供了有利的盗窃条件，近些年来，偷盗电缆的行为日益增多，严重影响了高速公路的正常运行和管理。以我国某地高速公路为例，2010年至今，共发生10余起电缆被盗案件，丢失电缆总长3500多米，并多次伴随通信光缆断裂的现象，严重影响了公路监控和通信系统功能的发挥，给过往车辆的安全带来隐患。

外场机电设备由于距离高速公路收费站点较远，也是盗窃活动的多发区域，通信光缆由于没有相应的回收价值，一般不会受到的影响，但是有时也会被盗窃者无意间破坏。隧道供配电的盗窃通常发生在无人看管中、短隧道，隧道中的供配电系统一般只用于隧道内的照明，一旦被破坏，会导致过往车辆无法在第一时间了解隧道内的实际情况，引发安全事故。

二．公路机电外场设备和隧道供配电防盗现状

当前的线缆防盗报警设备存在一定的不足，在被盗前不能提前预警，只是简单地套用了路灯线缆的防盗设计，并没有针对高速公路线路长、人员少、出警时间长等特点进行设计，只是被动地等待盗窃分子得手后，才能根据线缆的断裂情况发出警报，从案发到相关人员感到现场，通常需要30分钟以上，这就使得案件的侦破相当困难，也在一定程度上助长了犯罪分子的嚣张气焰。因此，相关技术人员应该重视起来，加强公路机电外场设备和隧道供配电防盗措施的设计和研究，提高设备使用的安全性。

三．公路机电外场设备和隧道供配电的防盗措施

为了保证公路的正常、安全运营，一旦电缆或设备遭到破坏，必须在第一时间修复，不仅需要耗费大量的人力、物力和资金，同时也存在再次被盗的隐患。因此，对于机电设备被盗情况，应该以预防为主。要对机电设备被盗的实际案例进行分析，对其特点进行归纳，进而采取针对性的防盗措施，预防盗窃现象的发生。

1.改进中小隧道设备构造

对于外场设备而言，由于受到自身功能的限制，不可能对其位置进行大的调整，也就不可避免其离收费站点过远这个问题。但是对于中小隧道来说，却具有一定的改进空间。目前，我国大多数中小隧道的供配电都是通过高压电缆将电力引入隧道口的箱式变压器内，之后通过降压，利用电缆传输至隧道的各个角落，为照明设备服务。如果两个相邻隧道距离较近，为了节约建设成本，可能会减少变压器的数量，在两个隧道间通过电缆进行电力传输，而这一段电缆则是被盗高发地段。为了解决这个问题，可以增加变压器的数量，对高压电缆进行分别引入，减少地面供电电缆的敷设。

2.改变线缆敷设方式

2.1外场设备

当前，公路机电工程中线缆的敷设方式通常采用以下两种：其一是挖开路面，设置混凝土电缆沟，在沟内安装线缆托架，之后在托架上敷设线缆；其二是开挖管道，在沟内埋设钢管，在钢管内敷设线缆，对于转角处或有高差的地方，设置人、手井，对其方向和高差进行调节。这两种方法都缺乏相应的防护措施，一旦被挖开，线缆很容易就会被剪断抽出。根据对被盗案例的分析以及实地施工经验，可以对线缆的敷设方式进行改变。在挖出沟槽后，以细沙铺底，之后放入线缆，使用混凝土将沟槽填平，不再设置托架或钢管，可以大大减少线缆的被盗机率。

2.2隧道设备

如果隧道内指存在照明电缆，其直径相对较细，重量也较轻，可以直接将线缆敷设在隧道顶部的电缆桥架内；如果其线径较粗，重量较大，超出电缆桥架的承受范围，可以将其放置在电缆沟底，之后使用强度较高混凝土对沟槽进行密封，而不再敷设在路侧的线缆托架上。由于线缆的使用寿命都比较长，质量也过硬，在使用期限内一般不用更换，因此并不会妨碍其使用和维护，也不会影响其自身的性能。另一方面，加大了盗窃的难度，盗窃者无法通过割断两点将线缆抽出，从而可以起到防盗的目的。

3.对设备供电方式进行改进

对于能耗较低的设备，可以充分利用当前飞速发展的新型能源，如太阳能、风能、光能等，实现设备的自我供电，尽可能减少外接电缆的敷设，做到盗无可盗，自然就可以减少设备被盗的机率。同时，要合理安置太能能、风机等组件，尽量将其放置在高处或难以触碰的地方，避免其遭到破坏或盗窃。

4.安装相应的监控设备

要在机电设备和隧道内安装相应的监控设备，对其进行实时监视，一旦发现供电电缆被盗或设备被破坏的情况，可以在第一时间报警，通知相关部门，并提供盗窃者的特征，协助公安部门及时抓获罪犯，减少经济的损失。监控系统包括一个监控主机和多个监控终端，监控主机位于高速公路收费站点或相应的停车区，监控终端则安装在外场设备的室外配电箱内。安装完成后，监控终端会不间断发射信号，与监控主机形成联系。如果一定时间内监控主机没有收到监控终端的信号，则表示电缆已经被破坏或断开，系统会立即将报警信号进行上传，并通知附近的管理人员。这种监控方式可以及时发现被盗线路的具体路段，结构简单，成本低廉，但是具有一定的滞后性，并且无法提供盗窃者的体貌特征，局限性较大。

对于较为重要的设备，如隧道的箱式变压器、终端铁塔的跌落保险等，可以在附近安装监控摄像头，加大监控力度，对设备进行实时监控，一旦发现有人进入监控范围，可以调出录像进行分析，发现可疑情况立即通知巡逻人员，尽可能减少对于设备的破坏。这种监控方式成本相对较高，构造复杂，但是可以实现即时监控，发现盗窃行为还可以为公安部门提供参考依据，有利于案件的侦破工作。

三．结语

总之，公路机电外场设备和隧道供配电设备对于高速公路的正常运行和管理具有十分重要的作用，相关管理部门要加大监管力度，加强相应的防盗措施建设，保护设备的使用安全，加强巡防、路政和公安的联动，相互配合，严厉打击盗窃行为，为自身的财产安全负责，也为过往车辆的行车安全负责。

参考文献：

[1]郭镇江.公路机电外场设备和隧道供配电防盗措施[J].城市建设理论研究（电子版）,2012,(2):115-120.

高速公路隧道机电施工方案篇4

关键词：宁淮高速公路老山隧道；消防系统；

Abstract:Thefireisoneofthehighrisksthatfacingthehighwaytunnel.NinghuaiexpresswayLaoshantunnelhaslongtunnel,smallspaceandheavytraffic,ifthereisafire,itoftenoutofcontrol,andlackofescapefacilitiesandambulancepersonnel,inadditiontothedriverandpassengerspanic,itislikelytocausesignificantcasualties.Therefore,theLaoshantunnelsectionofthe(K2+076.909-K8+100)istheimportantfirekeyoftheentireNinghuaihighway.Keywords:theLaoshanNinghuaiexpresswaytunnel;firefightingsystem;

中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）03-00

1．概述

宁淮高速公路老山隧道设置老山1号隧道和老山2号，隧道采用上、下行分离设置方式，隧道较长（老山1号隧道：左洞长1785米、右洞长1795米，老山2号隧道：左洞长1425米、右洞长1800米），相距较近（左线洞口间距：约65米，右线洞口间距：约80米），容易诱发交通事故，救援空间相当有限，路况复杂，交通量较大且增长迅速。

火灾是高速公路隧道所面临的高度危险之一。因该隧道长、空间小、车流量大，火灾一旦发生，往往会一发不可收拾，并且由于缺乏逃生设施及救护人员，加之司机与乘客惊慌失措，很可能造成重大伤亡。因此老山隧道区段（K2+076.909－K8+100）是整个宁淮高速公路的消防重点。

2．老山隧道消防系统方案比选

2.1消防取水方式比选

2.1.1方案介绍

稳定、充足的水源是发生火灾灭火的根本保证，为此提出了2种取水、供水方案：

方案一：采用打深井取水方法，该方案由水源管井1口、深井潜水泵1台、高位消防水池1个、高位消防水池至隧道内消防给水系统组成。

水源位置初步选定在老山2号隧道左线进口端外侧沟谷，出水量大于20m3/h，在深井内安放1台深井潜水泵，通过预埋好的消防管道，将井水输送到高位消防水池，高位消防水池内的水，利用自身重力将隧道管网充满水，并在洞内管网内保持恒定的水压，供消防用水。

方案二：在老山2号隧道左线入口的山坡上（ZK6+500），设600T高位消防水池一座，老山隧道左线ZK7+300路侧，设置300T低位消防水池一座，水源引自永宁服务区360T消防水池，水源来自市政自来水。

由设置在永宁服务区360T消防水池内的潜水泵，将水输送到低位消防水池，由低位消防水池内设置的潜水泵再将水提升至高位消防水池，利用重力流供隧道消防灭火之用。

2.1.2方案比选

方案一的取水方式较方案二的优点在于距离隧道较近，供水管网较短，从经济的角度考虑节约了成本，但第一种打井取水的方案不能确保出水量，无法满足隧道失火时高位消防水池的补水之需。

第二种取水方案，水源距隧道管网约3公里，较第一种方案远约一倍的距离，但在方案二中，不但多设置了300T的低位消防水池，且充分利用了永宁服务区360T消防水池内的水，其供水水源取自市政供水，供水较稳定，水源充足。

经上所属，利用经济技术比较，不难看出，方案二虽然在成本上略高于方案一，但其可靠的供水方案，充足的水资源，是方案一所无法达到的，在关乎隧道内人民生命、财产安全的重大问题上，推荐按方案二进行实施。

2.2火焰探测器的比选

2.2.1方案介绍

火灾探测器常用的有分布式线型感温探测器和双波长火焰探测器2种。

第一种方案：分布式线型感温探测器

分布式线型感温探测器设置在隧道顶板上，长线型敷设，不受交通风和换气风影响；光纤外加不锈钢管合成的传感器可抗机械损坏，不受恶劣环境或电磁干扰的影响；当发生火灾时，在温度不断升高，达到感温探测器报警条件后，发出报警信号。

第二种方案：双波长火焰探测器

双波长火焰探测器是通过捕捉火焰特有的燃烧变化频率以及火灾特有的光谱分布特性来探测和判断隧道内火灾的。双波长火焰探测器不受交通风和换气风影响，防水型构造，设置在隧道侧墙上。无论是否有遮挡，当有火焰产生时，双波长火焰探测器检测到恒定的火焰光谱后，立即产生报警信号。

2.2.2方案比选

采用第一种方案，测温方式的感温线型探测器检测火灾，不利于早期消防灭火，因分布式线型感温探测器的不稳定性及滞后性，当达到报警温度时，火灾已发展到相当规模。而采用第二种方案，只要产生恒定的火焰，在没有形成火灾前，就能发出报警信号，使火灾事故可以得到提早控制和消灭。

经上所述，选择第二种方案的可靠性、及时性要远比第一种方案优。

3．老山隧道消防系统构成

3.1消防管网

老山隧道消防管网包括：消防供水管道及隧道内环状密闭管网两部分。

消防供水管道起始于永宁服务区360T消防水池，沿路经过永宁服务区、K9+300机耕通道、K8+590滴水珠跨线桥、K8+100柯家山分离式立交及YK7+626过路箱涵到达300T低位消防水池，该段供水管道采用DN80镀锌钢管，柔性卡箍连接；再从300T低位消防水池经过低位消防水池施工便道，经排山体洪水的涵洞上山，沿高位消防水池施工便道敷设至高位消防水池，该段供水管道采用Φ80无缝钢管，柔性卡箍连接；最后从高位消防水池往山下敷设至ZK6+500二号隧道左线洞口处，与洞内消防管网连接，该段供水管道采用双路DN150镀锌钢管。

图一消防供水管道示意图

洞内环状密闭管网包括老山1号隧道、老山2号隧道及垭口处消防管道，每个隧道左、右洞自身构成“口”型密闭管网，并在两洞之间垭口处，用“工”字形管道连接，形成密闭环状管网系统。该管网采用DN150镀锌钢管，敷设在隧道车行方向左侧消防管沟内。

图二洞内环状密闭管网

3.2消防水池

发生火灾时，消防水池的储水量，决定了隧道内的灭火能力。老山隧道消防系统设置了2座消防水池：一座300T低位消防水池，位于隧道左线ZK7+300路侧山坡脚下；另一座600T高位消防水池，位于2号隧道左线入口（ZK6+500）的山坡上，距ZK6+500路面高差约68米。均采用半埋地下式建造，全封闭圆形钢筋混凝土结构。水池顶盖预留2个通气孔、1个检修孔和1个液位仪孔。水池建造完全按照《圆形钢筋混凝土蓄水池》(04S803)标准。

3.3洞内灭火设施

3.3.1洞内消火栓

洞内行车方向左侧墙上，设有消火栓、水成膜泡沫灭火装置，每套设施间距约50m，共129套。

1．消火栓流量每股5L/S；

2．箱门为不锈钢门；

3．水成膜泡沫灭火装置流量每股为0.5L/S；

4．箱内贮存AFFF原液30L，混合液浓度为3％，喷射灭火时间≥30分钟，喷射距离≥6m，发泡倍数≥4.5；

5．箱内应配有30L不锈钢泡沫罐、30m橡胶软管卷盘、比例混合器、喷枪；

6．箱内进水管上设一个小型压力表（0―1.6Mpa）。

3.3.2洞内灭火器

在洞内行车方向右侧墙上，设有灭火器洞室，间距约50m，共137套。

箱内配置3具MFZ-8型磷酸铵盐干粉灭火器；

箱门为不锈钢门。

3.3.3洞外灭火装置

为预防洞口失火，在隧道出、入口设置3套室外消火栓；同时为防止洞内消防时将蓄水池水用完，在隧道出、入口又设置3套室外水泵结合器，供消防水车为洞内管网补水。

3.4水池液位仪及水泵

高、低位水池内分别设置液位仪，高位水池液位显示仪可显示液位的具体高度，低位水池液位仪有4个液位信号报警。

在永宁服务区360T消防水池内，安装2台潜水泵（Q=12m3/h，H=76.5M，P=5.5KW），一主一备。用于将水从永宁服务区输送到低位消防水池。

在300T低位消防水池内，安装2台潜水泵（Q=12.5m3h，H=150M，P=13KW），一主一备。用于将水从低位消防水池输送到高位消防水池。

高位水池液位信号、低位水池报警信号、低位消防水池内潜水泵工作状态信号通过各自信号电缆分别上传至服务区水泵房的同步显示控制箱和监控中心控制室，通过监控软件，随时掌握高、低位水池内水位情况及潜水泵状态。

对潜水泵的控制具备以下几种控制模式：

水泵房同步显示控制箱的自动、手动控制；

监控中心计算机系统自动控制；

监控中心通过计算机进行人工控制。

控制、信号电缆均采用凯装电缆直埋的敷设方式，和消防管道共走一个路由，过桥、路面、涵洞等构造物采用穿镀锌钢管保护。

水泵供电电缆采用凯装电缆直埋的敷设方式，供电方式采用双回路供电。

3.5火灾报警系统

1．系统设置火灾报警主机1台，在老山1号隧道和老山2号隧道洞内，行车方向右侧墙壁上，按约50米/套间距设置双波长火灾自动检测器（含手动报警按钮）。在隧道垭口变电站计算机机房内设置火灾报警主机，火灾自动检测器采用总线式连接到火灾报警主机上。

2．当隧道内或隧道垭口变电站发生火灾时，隧道垭口变电站内火灾报警主机发出报警信号，上传永宁服务区监控中心监控计算机网络，请求灭火、救援等活动。在老山隧道本地监控计算机网络与监控中心监控计算机网络通信发生故障时，火灾报警主机可通过以太网光端机将报警信号直接上传监控中心监控计算机网络。报警信号上传至永宁服务区监控中心监控计算机网络后，通过声光报警器发出声光报警。同时摄像机图像自动切换报警处图像到主监视器和大屏幕投影屏上显示，经操作员进行确认，由监控中心监控计算机网络采取相应的交通控制方案，包括启动通风、隧道照明、消防系统、调整各外场设备的信息等，以便快速、有序的疏导隧道内的车辆和人员，保证隧道的安全运营。

4．老山隧道消防系统施工难点

老山隧道消防系统约有15Km长的管道敷设，在如此长距离的敷设，加上地形复杂，对施工人员来说是一种挑战。为此，我们对老山隧道洞内、洞外及山上地形进行了实地踏勘，在此基础上，对各种不同地形采取了不同的铺设方式。

洞内管网采用在行车方向左侧的消防管沟内敷设，钢管下垫混凝土垫块支撑，利用车行、人行横洞下预留的过路套管过路。

洞外供水管道，以直埋敷设方式为主，但在遇到过路、桥、涵时，采用不同方法。1.在过K9+300机耕通道时，从桥上覆土埋设，由于覆土较薄，外加岩棉、铁皮包裹保温；2.过K8+590滴水珠跨线桥时，在桥梁上固定“L”型槽钢托架，托架上垫垫木，托供水管的方法敷设，水管外包岩棉保温；3.通过K8+100柯家山分离式立交时，从桥侧电力管道上通过，用钢筋箍点焊在电力管道托架上固定；4.消防供水管横过高速公路，在没有预留过路横管的情况下，我们选择在YK7+626处的箱涵内敷设过路，采用“U”型卡箍，将供水管挂在距涵底2米高处的侧壁上，水管外包岩棉保温；5.在从低位消防水池到高位消防水池上山的线路上，由于上山的路线弯曲严重、且道路高低不平，最后选择从排山体洪水的涵上山，施工方法同YK7+626处过路涵，采用“U”型卡箍挂水管的方法。

5．老山隧道消防系统施工生态环境保护

宁淮高速老山隧道，地处部级森林公园老山风景区，为避免消防系统施工给老山自然、生态的环境带来人为的破坏，在施工前，多次勘察施工现场，对尽可能避免破坏生态的方案进行多次考察论证。

如高位消防水池施工的过程中，为避免在老山上现场搅拌混凝土，占用大量施工用地从而破坏生态环境，在施工过程中，选择了用商品混凝土的方案。由于老山地势陡峭，商品混凝土很难运送至施工现场，经讨论，第一：利用原隧道土建施工时留下的施工便道，将该便道进行修整，垫毛石和碎石去除陡坡；第二：运送混凝土的搅拌车，每次只装载半车数量的商品混凝土，以减少负载。通过这种方法，不但在规定的工期内顺利完成高位消防水池的施工，而且很好的保护了老山的生态环境。

6．结束语

高速公路隧道机电施工方案篇5

关键词：水电站库区公路隧道合同能源管理

中图分类号：TQ153.16文献标识码：A文章编号：1672-3791（2015）06（c）-0152-02

1合同能源管理的概念及特点

1.1合同能源管理的概念

合同能源管理就是由专业的节能服务公司和用能单位签订合同进行节能服务的约定，以此来帮助用能单位进行节能改造。合同的制定基于用能诊断、工程设计、资金筹措、设备采购、施工安装、调试和验收、员工培训和维护保养等方面。节能服务应该按照合同的约定进行设计，采用合同能源管理模式为用能单位进行节能改造设计。节能服务公司在项目实施之前用合同的形式将目标和服务的内容进行约定，项目实施后用取得的节能效益回收投资，以取得合理的利润。

合同能源管理是一种通过非行政手段的方式来解决高能耗问题的机制。虽然政府确定了一些节能减排的项目，但是很难推动用能单位自主进行节能改造。利用合同能源管理方式，用能单位可以零投入进行节能改造，还可以减少投入的风险，在实现盈利的同时达到节能减排的目的。同时节能服务公司也能够通过对能源的有效节约而获得一定的经济效益。因此，合同能源管理模式是一种双赢的机制。

1.2合同能源管理模式的特点

（1）在进行合同能源管理中，节能项目审计、方案设计、融资和设备采购、施工测量以及运营维护和认证等都由节能服务公司统一负责，用能单位只需参与配合。

（2）采用合同能源管理模式，节能服务公司需对用能单位培训，以确保在合同期结束后，公路隧道用能单位也能够自己管理节能设备，确保节能效果。如果节能服务公司达不到合同中规定的要求，则在项目过程中造成的损失由节能公司承担。节能服务公司在和用能单位签订节能服务合同时，在合同中约定好节能改造效果，将节能改造前后对比，其所消耗的能源的总量有预期的下降。

（3）用能单位不用提供节能改造资金，节能改造的前期资金投入由节能服务公司来负责，有效降低了节能改造投入及风险。资金的来源一般有以下三个方面：通过租赁节能改造过程中需投入的设备；节能服务公司对该项目进行融资；节能服务公司自己对该项目投入。

2合同能源管理的模式及特点

2.1节能效益分享型

节能效益分享型的模式就是节能服务公司通过提供资金的方式对项目进行节能改造，用能单位和节能服务公司共同享受节能的效益。

节能效益分享型的特点有以下几个方面。

用能单位以及节能服务公司的节能收益通过合同约定进行分配。合同期限以及分配方案经双方协商一致后确定，节能收益的分享比例分为固定式和不固定式两种。为了能够尽快的收回成本，节能服务公司一般都会在节能改造完成的最早的几年内，收取收益的比例较高，然后随着成本的不断收回逐渐的下调收回比例。如项目的节能改造完成投入运营后，收益分享的期限为十年，则前五年内，公路隧道用能单位和节能服务公司的收益比例分别为30%和70%，第六年到第八年内，分享比例分别为50%，最后两年内用能单位和节能公司的分享比例为70%和30%。合同期满之后，所有的节能设施和设备都将无条件的交付给公路隧道用能单位。

这种模式受能源价格影响比较大。只有能源价格保持不变或者价格上涨，才能保证项目的收益，才能确保总体的节能目标实现。

2.2节能量保证型

在进行合同能源管理的过程中应向用能单位承诺节能指标，以此保证项目在后期运营中的收益，如果节能公司无法达到节能效益就进行一定的赔偿。同时用能单位也应在公路隧道验收合格后将所有的工程款立刻支付给节能公司。如果后期的节能效益没有达到节能公司在合同中的约定，节能公司应退回公路隧道用能单位的收益差额。

这个模式的特点是由用能单位负责全部的融资工作，节能公司只是做技术上的改造。该模式能否开展，除节能技术本身外，还受用能单位的资金、开展节能改造的积极性等因素的影响。其次，由于这种模式缺少节能监督机构以及保险机构，难以有效测定节能效果以及减少或转移合同能源管理项目风险的能力。

2.3能源费用托管型

这个模式是指用能单位的能源费用都交给节能服务公司来进行管理，如果满足相应的规范以及使用功能，节能服务公司的改造和节约效益就都归节能公司所有。

如该水电站库区公路隧道每年用电账单为1000万元，该水电站库区公路隧道以5年4000万元费用支付给节能公司，由节能公司代为缴纳电费。节能公司通过节能改造和管理，花去成本600万元，节电率达到40%，因此只用花用3000万元即够缴电费，利润为400万元，利润率为10%。而用能单位在五年中可节约1000万元。

这种模式能够有效的避免用能单位在节能效率上的分歧，但是此模式对节能公司的要求较高。节能公司要对用能单位提供节能改造的设计、设备以及材料的采购、融资和能效审计甚至是后期的测评以及运行的管理方案等一系列的服务，由于节能公司承担的风险变大，所以对该公司的经济实力和技术要求也较高。

3合同能源管理项目的技术方案

3.1照明能效管理方案

（1）隧道照明设计说明。

隧道能效管理系统照明方案设计严格遵照照明设计规范。该实施合同能源管理模式的水电站淹没复建公路隧道属于三级公路，共9个隧道，隧道总长度约16km，隧道设计车速30km/h，隧道建筑限界为9m×5.3m，双向双车道，混凝土路面，隧道车流量较小。白天洞外环境亮度取3000cd/m2。原设计采用高压钠灯照明，能效管理系统照明设计选用高品质的飞利浦专用隧道照明灯具，灯具的光通保持性好，光衰小，使用寿命周期内可维持光衰量在20%以内。在整个灯具使用周期内，亮度值都高于标准值。

（2）照明节能措施和节能原理。

该系统主要从设备、工艺技术和管理三个方面进行节能。

①设备节能。

采用品质较优的LED照明灯替换传统的高压钠灯，可有效节能。

②工艺节能。

采用亮度传感器及时序控制，实现隧道的自动化控制，减少不必要的照明能耗，节约电能。

③管理节能。

建立照明能效管理系统，均衡照明灯具的使用寿命，优化控制方案。

（3）系统功能。

①系统组成：隧道能效管理系统由现地控制单元和通讯网络、LED照明灯具、检测传感器、照明能效管理系统等组成。现地控制单元以PLC为核心，负责对现地照明设备的信号采集和处理，通过通讯网络将照明设备的实时状态传输至相邻的现地控制单元，实现隧道内的数据共享和时序同步，达到节能的目的。

②控制对象：控制对象为隧道内除应急照明外所有的LED照明灯具。

③控制信号：控制信号主要有：亮度传感器、电参数传感器等。

④系统功能：隧道照明分为自动控制和手动控制两类。

自动控制：正常情况下，系统根据控制流程自动实现照明灯组的开启和关闭。

手动控制：当自动控制失效或者需要手动操作时，可以在各个照明段的现地控制柜上通过“开启”和“关闭”按钮实现各灯组的手动开关。

3.2通风能效管理方案

（1）隧道通风设计说明。

隧道能效管理系统的通风方案设计严格遵照通风规范，每座隧道均采用22kw的射流风机。

（2）通风节能措施和节能原理

该方案主要从设备、工艺技术和管理三个方面进行节能。

①设备节能原理。

采用变频器替代接触器控制，实现风机无极调速和高效运行，节约电能。

电机系统在设计过程中，需要考虑建设前、后长期工艺要求的差异和过载、重载启动、系统安全等因素，因此都留有一定的余量。这些电动机大多在满负荷下运行，电能利用率低、耗电量过大，浪费严重。变频调速技术已成为节约能源及提高产品质量的有效措施。很多用户实践的结果证明，节电率一般在10%～30%，有的高达40%，变频调速技术作为高新技术、基础技术和节能技术，已经渗透到各行各业中。

采用变频器进行变频调速，可使电动机回到高效运行状态，变频器通过降低电机转速减少输出功耗，实现按需供能。设备的转速降低后，可减少磨损，延长使用寿命，节约电能，获得可观的间接经济效益。使用变频器进行交流变频调速，并与PLC、CO/VI传感器等进行配合，可以实现高精度控制，提高通风效率，有效节能，使隧道空气质量明显改善。

②工艺节能原理。

采用CO/VI、风速仪等传感器，实现隧道通风的自动化控制，节约电能。

该系统采用PLC控制，根据传感器对隧道内CO/VI浓度实际检测情况进行风机转速调节，确保通风条件、空气质量良好的状态下，最大化的提高节能效果。

③能效管理节能原理。

建立隧道能效管理系统，实现智能控制、无人或少人值守，节约管理成本。

采用最新的设计理念对通风设备的状态进行综合监测，如对风机运行状态监视，运行时间监视、运行次数监视。在这些监控数据的基础上，自动调整各各组风机的运行时间和次数，需要启动风机时，优先启动运行时间短的风机，延长风机的使用寿命。

（3）系统功能。

①系统组成：公路隧道能效管理系统由现地控制单元、通讯网络、风机、检测传感器、通风能效管理系统等组成。现地控制单元以PLC为核心，负责对现地风机设备的信号采集和处理，通过通讯网络将通风设备的实时状态传输至相邻的现地控制单元，实现隧道内的风机数据共享和时序同步，达到节约电能的目的。

②控制对象：控制对象为隧道内的所有的风机。

③控制信号：控制信号主要有：CO传感器、VI传感器、风速传感器、电参数传感器等。

④系统功能：隧道通风分为自动控制和手动控制两类。

自动控制：正常情况下，系统根据控制流程自动实现风机的开启和关闭。

手动控制：当自动控制失效或者需要手动操作时，可以在各个现地控制柜上通过“开启”和“关闭”按钮实现各风机的手动启停。

4水电站库区公路隧道合同能源管理项目的体会

（1）从技术方案的角度，考虑到目前新了《公路隧道照明设计细则》和《公路隧道通风设计细则》，后续能效管理系统的通风、照明节能改造要满足新的规范要求。在照明调光控制上，还可以采用无级调光的方式控制LED照明灯具，比该项目更节能，更加满足运营安全的需要，在以后的照明改造中可以选用无级调光控制LED照明灯具。该项目节能效益良好：节能改造初步估算投入600万元，年节约电费193.46万度，年节约标准煤696.44吨，年减排CO21855.23吨，年节省电费125.75万元。

（2）传统照明均采用高压钠灯，其初期投入相对较低，但耗电量高、灯泡易坏，维修工作量大。LED灯具供电安全等级高，其为冷光源，无热辐射，无危害人体健康的紫外线辐射，无有害金属汞，可减少环境污染，降低温室效应和能源消耗，符合国家节能减排的要求，维修工作量小。在进行合同能源管理中，节能服务公司负责节能改造的投入、能源审计、方案设计、融资和设备采购以及运营维护和认证等工作，公路隧道用能单位只需参与配合。节能服务公司需满足安全运营相关规范要求，承担合同期内安全运营风险，这就促使节能服务公司选用品质较好的LED灯具和先进的控制方式，以达到运营安全、节能的目的。

5结语

随着我国的不断发展，公路隧道的建设越来越多，交通量越来越大，隧道运营能耗的问题越来越突出，合同能源管理能够有效地应对公路隧道的节能减排问题。因此，应该注意在运营过程中实施能源节约措施，推广合同能源管理机制的应用，在保证经济效益的同时，努力做到节能环保。

参考文献

[1]林利安，韩直，任其亮.公路隧道合同能源管理模式研究[J].交通信息与安全，2011，29（1）：1-3.

[2]杜佳军.一次成功的合同能源管理项目实践[J].上海节能，2009（11）：20-21.

[3]李学丰.合同能源管理机制在宁夏的应用探讨[J].宁夏工程技术，2009，8（4）：328-330.

[4]李伟.探究市政道路桥梁的现场施工技术应用[J].江西建材，2014（3）：197-197.

高速公路隧道机电施工方案篇6

【关键词】高速公路供配电系统；高速公路供配电管理；柴油发电机组

一、文献综述

高速供电系统按照用电等级分配，基本可分为三个等级：由于隧道内用电等级较高，隧道照明、消防为一级负荷；通风、监控为二级负荷；其他为三级负荷。一级负荷应有两个电源供电。因此本工程电源采用一路10KV专线进线方式作为第一路电源；配电所另设柴油发电机组作为备用电源，即第二路电源。一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其它负荷接入应急供电系统。因此本工程在隧道内设置EPS为隧道内的照明及动力提供应急电源。

二、系统分析

工程由于各条隧道较分散，供电区域分别独立设置。其中司马台、何家沟、秋窝梁隧道均为长大隧道因此在隧道入口及出口处各设一个10KV变配电所，同时设置了柴油发电机房及EPS系统;尹家沟、新道沟及塔沟前、塔沟后隧道均为中短隧道分别在隧道洞口处设置10KV箱变，同时设置了EPS系统作为备用电源。

各条隧道的供配电系统方案分述如下：司马台、何家沟、秋窝梁隧道均为长大隧道负荷及电源：本设计在司马台、何家沟、秋窝梁3条隧道左幅隧道入口处及右幅隧道出口处均设置1#变配电所；在左幅隧道出口处及右幅隧道入口处设置2#变配电所；1#和2#变配电所分别由一路10KV电源供电，并负责10KV进线、计量及馈电。配电所进线电源电压采用10KV等级。同时在左、右幅隧道内设置400KW柴油发电机组及EPS箱和EPS柜为隧道内的照明及动力提供应急电源。各隧道电气设备装机容量分述如下:

1）何家沟隧道用电设备总装容量为770KW，其中动力为480KW；

2）司马台隧道用电设备总装容量为1421KW，其中动力为780KW；

3）秋窝梁隧道用电设备总装容量为1440KW，其中动力为780KW。

4）隧道10KV进线配电所：一路10KV进线。高压计量。在各分变电所设补偿电容器柜，低压无功补偿至COSФ=0.9。配电所内设柴油发电机组作为备用电源。10KV馈电回路2路直接引出至隧道各变电所，另1路电源经变压器降压，引至配电所0.4KV低压母线。在0.4KV母线处设电源转换开关，当外线停电或电源质量较差时启动自备柴油发动机组，自备电源经电源转换开关引至配电所低压母线（配电所0.4KV母线同时为配电所所用电负荷供电）。配电所0.4KV电源经0.4/10KV升压变升压后，为各隧道提供10KV供电电源。

尹家沟、新道沟、塔沟前、塔沟后隧道均为中短隧道负荷及电源：尹家沟、新道沟、塔沟前、塔沟后隧道为中短隧道，本设计分别在4条隧道洞口一端设置箱变，箱变分别由一路10KV电源供电，并负责10KV进线、计量及馈电。配电所进线电源电压采用10KV等级。同时在箱变内设置EPS为隧道内的照明提供应急电源。各隧道电气设备装机容量分述如下:

1）尹家沟隧道用电设备总安装容量为82KW，均为照明负荷；

2）新道沟隧道用电设备总安装109KW，均为照明负荷；

3）塔沟前隧道用电设备总装容量分别为88KW，均为照明负荷。

4）塔沟后幅隧道用电设备总装容量分别为245KW，均为照明负荷。

实际系统分析：在实际工程中，由于种种原因，对原设计方案作出如下实施改动：

1、低压配电路数由于供电低压配电柜数量不足而合并减少（阎营子配电室除外）；

2、原方案采用低压补偿低压电容器装置设置在低压配电室内，低压电容器组应接成三角形。电容器组应装设单独的控制和保护装置，当电容器组为提高单台用电设备功率因数时，可与该设备共用控制和保护装置。虽然原方案在理论上可提高功率因数，但各支路由于功率因数较低，从而导致支路电流过大，压降增大，线损电耗也随之加大。在实际操作中，后改为在照明终端增加电容器以提高功率因数的做法。

综于以上两点，在实际操作中并不能真正实现三相平衡，虽达到设计要求，但无法做到灯具厂家要求的-8%~+5%，从而增大故障几率。

后期设想：

精心维护，高效管理供配电设施投入运营后，设备的老化，人为的损坏，都会影响这些设施的使用。为了使电器设备及辅助设施保持良好的工作性能，确保高速公路使用者的行车安全和舒适，必须采用先进的管理方式和手段，实施高效能的维护管理。我们应做好以下几点：

（1）完善各种规章制度，明确岗位责任制。从一开始就养成工作人员按操作规程进行操作，使整个维护管理工作走向程序化、规范化。这样才有可能保证设备的使用年限，延长使用寿命；

（2）抓好技术培训工作，对操作人员进行技术培训，熟悉设备的工作原理和操作流程，正确使用系统的各项功能；

（3）做好故障记录和养护维修记录，对设备建立完整的技术档案，随时可以提供查询；

（4）加强对仪器、仪表、备件和专用工具的管理及定期检查。

三、科学设计，与时俱进

（1）电气设备应随科技的发展而选择改进型的、性能优越的产品。在以后的设备维修更换中采用防护等级高、互锁功能优、免维护的高中低压开关柜、干式变压器、双电源切换开关；

（2）在使用中不断改进方案，例如照明电容补偿采用灯内电容和电容柜双补偿方案，使各相电路既保证电路内电流最小，又更加保证三相更加平衡。

四、监控并重，以人为本

（1）配电房的设计应功能化、人性化，便于值班人员工作。如将电缆沟水泥盖板一律换成轻质钢盖板，对发电机房进行噪音降低处理等；

（2）配电线路接线方式应统一化、标准化；

（3）提高自动化控制水平，使部分设备的只监不控变为监控并举，建设真正无人值班配电房。

参考文献