交通工程供配電系統設計與新技術應用研究

許珮瑩

（南京先行交通工程設計有限責任公司，江蘇 南京 210016）

0 引言

交通工程供配電系統的正常運行，能確保交通用電的安全、通暢，供配電系統設計要具備合理性，在設計上要符合建設部以及交通部的規范標準，這也是交通工程供配電系統設計所要遵循的基本原則，有效的執行規范標準并積極應用新技術，使其在交通工程事業中發揮出最大的綜合效益。

1 交通工程中的供配電系統設計分析

1.1 供配電系統設計技術規范

1.1.1 交通工程中供電設備系統在設計技術上要有所規范，在設備安裝過程中，根據供電的需求以及中斷部分對于電的供給量進行配對，在進行亮度照明的過程中采用負電分級，這種分級能實現經濟照明，照明效率較高[1]。交通中沒有明確規定所采用的負電分級要求，使用設備運行系統技術的情況下要根據交通工程設備系統的運行情況，還要考慮到設備在交通運行中的實際情況；不同地點的分級負電有所區別，交通設備在收費站的使用上一般是一級負荷，這種負荷照明不需要太大的功率電壓，設備較簡單，包括普通的居民樓層停車點，監控財務室等，而屬于二級負電的一般包括廣場、建筑場的照明收費，除去上述所說的照明收費用電處，其余均是三級負荷。交通工程中有高速公路、大型橋梁、隧道，這條主干線工程比較長，所需要的供電設備較多，沿途出現的路燈每隔一段距離就要有一盞，還要有用電監控室、供配電監控室等，為了保障交通安全，供配電設備會被大量使用。

1.1.2 隧道照明系統是常見的供電設備系統，由于隧道常修建于山體內部，內部光線較暗，照明燈就顯得尤為重要，供配電設備照明系統要比正常照明燈可靠，同樣大型橋梁中的用電設備也是比較多，一般大型橋梁的跨度很大，照明設備主要包括航標燈、結構內部照明、塔和纜的景觀照明等，這些燈照明功率、照明時間以及啟用時間不同，因而構成設備照明負荷也不同，一般情況下大型橋梁的用電功率都比較大，承載的負荷比一般高速公路照明負荷要大，會導致線路的中斷。為了解決這一問題，可以采用等級負荷進行照明安排，三級不同負荷進行相互補充，特別是三級負荷，系統設備中可將三級負荷作為一、二級負荷的供給者，使供電正常運行。交通工程中變電站必不可少，設置的站點通常在收費中心、管理中心站中，兩個變電站之間的距離不少于30km。供配電設備一路進行電源的供電，一路是外接10kV電源作主電源，為了滿足低壓柴油發電機供電的要求，減少器材資金的投入，盡量不使用兩路外接電源，變電站柴油發電機的使用功率也要有所控制，運行時間在1min以上，在各個用電系統設備中，都要保障負荷供電的正常運行[2]。

1.2 供配電所需設備系統

因為變壓器的容量存在差異，因此高壓柜會根據其變壓器的容量大小來進行調節，使高壓柜得以充分發揮其性能。變壓器的容量較大時，則可以采用較大的柜箱，并配上斷路器；如果變壓器容量在比較低的時候，一般采用環網柜，配上熔斷器[3]。現在，高壓柜較為少用，低壓柜則最為常見、常用，其特點是性能可靠、安全性高、線路多但不復雜等。變壓器的種類存在著差異，可以分為固體絕緣變壓器、氣體絕緣變壓器、液體絕緣變壓器三種，這三種變壓器中，固體絕緣變壓器和氣體絕緣變壓器較為完善，然而氣體變壓器尚未被廣泛使用，在使用時可以因地制宜的選擇相應的變壓器。以收費站的供配電系統為例，收費站交通供配系統由外場機電設備、照明設備、車輛檢測儀器、攝像頭等構成，外場機電設備一般情況下都距離收費站有一定的距離，因此就需要通過大量的電纜來進行傳輸，所以在收費站的周圍就形成了一個傳輸網絡，這也是供配電所需設備系統中不可缺少的部分；在收費站的供配電所需設備系統中還有一項不可缺少的設備變壓器，變壓器在整個供配系統中處于神經中樞的位置，一般建設在收費站與供電所之間，可以及時對輸送的電壓進行處理調整，使得收費站的相關設備可以正常運行。保險閘在整個供配電所需設備系統中也是非常重要的，它起到了保護的作用，當出現故障時，保險閘會及時的跳閘或者斷開保險絲，避免造成損失。

2 交通工程中的供配電系統新技術推廣

2.1 供配電系統新技術推廣的原因

高速公路上的照明設備系統，如廣告牌、橋梁景點照明系統，橋塔燈光，高速公路的路燈等主要交通干線的配電系統要求越來越高，這就使得交通工程供配電設施要不斷地完善創新，就要推出新的技術[4]。在過去，高速公路的照明系統明顯較為落后，采用的方法是每隔1 000m左右設置一個照明路燈，這樣為照明系統帶來了嚴重的壓力，繼續進行降壓，已經無法滿足交通工程系統配電的要求。路燈因其跨度大、數量多，集體操作困難，導致管理難度大大增加，這樣的矛盾在高速道路建設以及大型橋梁建設中更為突出。

2.2 中壓6kV電能傳輸系統的應用

傳統的電能傳輸系統在交通工程的使用上耗電量大，而且時有斷電意外發生，導致整個供配電系統出現故障，隨著電能系統設備的不斷更新換代，新的交通工程電能設備系統逐漸被推廣，其中中壓6kV電能傳輸系統便是新技術的運用，取代了10kV電能傳輸系統。在我國，許多大型交通道路、橋梁、隧道等施工都是采用中壓6kV電能傳輸系統，中壓6kV電能傳輸系統能夠很好地提高交通工程供配電效率[5]。中壓6kV電能傳輸系統是由壓強調節站、埋地式變壓器以及“三防”電纜組成，其優點在于安全性高、供電性能穩定、投資小、經濟效益高等，因而被廣泛地運用到交通工程供配電設備中。中壓6kV電能傳輸系統項目在我國已經取得了很好的應用效果，在高架照明等工程中得到廣泛的使用，對于高速公路、高架橋、隧道等的建設來說是一場技術的革命，具有重要的意義。

3 結語

交通工程中的供配電系統隨著計算機技術的不斷發展而進步，提高了交通工程的照明效率以及運行效率，在設計上、質量上、安全上均要符合國家的標準，要因地制宜的選用相關的供電設備。因交通工程中的供配電系統與其他供電設備有所不同，所以建設的前期必須要經過規劃，對設備進行設計，計算出相應的數據進行仔細的研究分析；運行有效的設備系統，結合新技術的使用，以保障交通工程供配電的質量。

[1]熊杰.公路交通工程中的供配電系統設計[J].科技傳播，2011，（12）：137-138.

[2]宮廣濤，孫盛國.桂閩兩省區高速公路隧道電力系統應用對比探悉[J].西部交通科技，2010，（1）：51-54，59.

[3]耿殷，楊柳，王超深.高速公路應急決策系統支持技術研究[J].交通信息與安全，2009，（S1）：70-73.

[4]秦麗輝，徐亮，蔣天恩.高速公路車速限制實施方法研究[J].長春工程學院學報：自然科學版,2009，（1）：25-28.