高速公路機電工程供配電施工技術探討

朱志勇

廣東飛達交通工程有限公司 廣東 廣州 510000

高速公路機電設備施工是公路工程施工中的重要環節，其直接影響到高速公路總體運營水平。施工人員要對機電供配電環節給予足夠的重視，為照明、通風、監控、收費等眾多機電設備提供相對有力和安全穩定的支持。因此要從源頭上避免質量問題的發生就必須讓監督人員親自介入，強化機電工程供配電施工流程的全監督管理。在進行供配電作業的時候，有關人員要穿戴好安全繩、絕緣手套和鞋子、安全帽、反光衣等防護器具以保證工作人員的安全和供配電工作標準化。在供配電系統施工的每一個環節之中要及時對質量方面的監督和處理工作進行強化，保障高速公路供配電系統的完善和可靠，現撰寫如下。

1 高速公路機電工程供配電施工構成部分

1.1 監測系統

監測系統是實時了解隧道內車輛運行狀況和實現遠程監控的重要手段。從功能上看監測系統由兩個重要的組成部分構成：（1）交通監視系統：利用環形線圈、微波探測器等設備可對道路交通流量和速度進行綜合測量。由于隧道內的光線較暗，故而往往通過安裝紅外線和超聲波之類的探測裝置來進行監測。通過各種硬件的配合可實現對隧道內真實狀況的全方位監控。（2）流量監控系統：以視頻設備為中心將隧道內的各種信息進行采集并通過視頻方式展示出來，使管理層可以直觀地進行探析和有效地控制，從而優化供配電效率，如下述圖1示。

圖1 高速公路機電工程供配電監測系統

1.2 通風裝置

高速隧道公路空間比較密閉，通風條件也較為有限，因此必須采用一套穩定、可靠的通風系統將環境監測裝置、區域控制網絡等軟件和硬件結合起來，才能更好地掌握隧道內各監測點通風真實狀況，在此基礎上對供配電施工過程進行控制進而實現對高速公路隧道內施工環境的改善。在為通風系統提供電力支撐之后，通過實時測量空氣中二氧化碳濃度，調整風機工作參數，在強排風模式之下利用風機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境，而這對優化隧道通風水平具有重要意義[1]。

1.3 照明系統

照明系統是整個隧道機電系統中不可缺少的一個重要組成部分，其能夠起到對隧道內環境進行照明的作用，使施工人員能夠準確地掌握隧道內的具體情況，從而達到高效作業的目的。照明系統的電源應該是可持續的，要根據照明設備的運行負載和現場照明需求來對供配電參數進行合理地調整。一般情況下低功率電力網絡可以有效地滿足高速公路照明設備的總體電力需求，如下述圖2示。

圖2 高速公路機電工程供配電照明系統

2 高速公路機電工程供配電施工常用技術探析

2.1 供配電監控與供電施工技術

隧道照明、通風、監控等機電設備實行24小時不間斷運行就需要持續地供電。其中UPS系統是最重要的，PWM逆變器是UPS系統的核心設備，在此類硬件的輔助下UPS系統可以實現“交流市電——直流電——交流電”的轉換，從而提高供配電的穩定性。當高速公路施工過程發生停電等異常情況時可立即啟動備用電池以滿足臨時供電的需要。同時還可以在發電機啟動之前對其進行UPS供電，從而創造出優良的電力供應環境，優化隧道機電系統的可靠性。不間斷電源具有正弦波輸出的特點，而這對外界的干擾能起到很好的抵抗作用，確保供配電施工內容平穩運行。除此之外施工人員還可在公路隧道旁布置變電站，布置適當直徑的低電壓電纜，通過它來輸送電源為洞內的機電設備提供電源。這其中通風設備往往安裝在隧道內，將電纜鋪設在電纜溝中為通風設備提供電能。在通風設備安裝過程中要精確地鎖定風機懸掛的確切位置并通過預埋管道把線纜與風機馬達相連。而照明機電設備的主電纜也采用電纜溝敷設的方式，配套的分支電纜通過電纜橋進行敷設。在緊急情況下需要確保其能夠穩定運營，也就是要能承受突發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。

在機電工程設備運行的過程中，要求施工人員定期地對機電工程進行狀態監測和監控，即在設備運行的過程中或靜止的過程中對機電工程進行各種項目的檢測并及時地對其進行監控，將監測數據進行統計分析以保障供配電機電設備的運行安全。電力設備離線監控的優點主要有下述幾個方面：（1）施工方的投入費用較低，通常在同等條件下離線監控的投入費用占比往往不夠高，與其他更加智能化的綜合監控相比離線監控只需要一臺簡單的設備，投入費用也相應地變小。（2）探測范圍更廣，離線探測電力裝置的靈活性更強，其也可對收費系統內的各層電力裝置進行探測。（3）離線監控裝置相對簡單、操作方便、實用性強、精度高。（4）離線監視比較適用于中小規模的電力供應、配電系統和中小規模的電力設備，變電站高低壓柜監視儀器的配電板、發電機等電力系統設備都可以是離線監視的對象，且離線監視采集到的數據較為精確，而且數據類型較為簡單。在高速公路供配電施工運行過程中，采用離線監控方式不需要對監控設備進行專門測試即可對機電工程進行離線監控，這樣做可以降低監控對設備造成的沖擊，優化供配電施工技術的安全性能。

2.2 電力供應與配電線路施工技術

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而保障低功率電源的正常使用。為滿足工程負載供電的需要可采用柴油發電機進行供電。采用端柱與電纜相結合的方式使其與高壓進線柜保持可靠的連接。為了增強供配電施工的靈活性，在給柴油發電機組供電的時候可以在第二段母線上進行自動轉換開關的連接操作。這種方法的特征是當外部接入電源出現停電故障的時候，其會及時感應到這一異常情況，然后迅速斷開第一段母線，這時發電機組就會自動投切。當外部電源在維修完畢后就要立刻關閉發電機[2]。

另外還需要對三相型干式變壓器進行適應性改造并配備變壓外殼以達到全方位的保護。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，建議將其調整為“三相五線”制。供配電系統中的繼電保護是很重要的功能，為了完成這個功能需要把其放在開關柜內的微機監視系統之中進行保護。

3 高速公路機電工程供配電施工技術優化對策

3.1 注重供配電施工安全環節

施工監督是機電設備安裝的一個重要環節，其要求施工、管理人員相互配合。這就導致在安裝前就要進行設計和規劃并對安裝過程中的監督環節進行嚴格地執行，將施工過程中產生的誤差控制在一定范圍之內從而確保施工質量。

安裝裝置必須嚴格按照規定進行，倘若想讓供配電設備正常運轉，必須要在前期準備階段就設計好一套方案，拿到最佳設計圖紙。而且在實際安裝過程中還要對其進行嚴密的檢測，根據設計圖紙的要求對設備進行安裝，在安裝設備的時候還必須要確保所有構件都是完好無損的，這樣才能讓每個構件都可以按照規定的要求來操作。在電源輸出端應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要及時地處理，而且在連接配電設備時要嚴格按規范操作，保證每個步驟都不能出錯，這樣才能真正地保障工程質量。與此同時在供電系統中，電纜敷設也是其中的重要環節，在施工過程中要避免對電纜造成破壞，施工完成后要確保電纜符合規定。

為使供配電施工技術能夠正常落實和使用，必須在施工完成后對配電網進行調試以保證供電及配電設備的工作質量。在調試工作過程中，建設單位要選擇有經驗的調試人員并對每一位調試人員的職責和分工進行明確，保證在調試過程中每個人都能發揮出最大的作用。

3.2 注重供配電調試環節

在完成上述作業之后就需要有序地進行機電工程調試工作，調試手段可以劃分為兩種類型：單機調試與聯機調試。鋪設完畢后經過自檢和聯檢，通過驗收即可進行分項工程和系統單機調試。在調試時應按照生產廠家所提供的技術指導有秩序地進行。施工人員做好測試過程中的所有操作記錄和檔案，為日后的設備維護提供依據。在高速公路供配電調試工作結束后進行在線通電，待各項電力參數符合要求并交驗后方可交付使用[3]。

3.3 優化設備和物料購置環節

建設單位在確定了設計方案之后就需要采購設備和物料進場進行施工。在這個過程中，設備和物料的管理工作是非常重要的，因為唯有保證了這兩環節的質量才能確保后續施工質量。針對這種情況建設單位在采購過程中應該對供應商進行嚴格地挑選并根據聯合文件的要求和合同條款購買設備和物料，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，檢驗合格后方才進行施工方抽樣檢驗工作。采購的設備和物料要有檢驗合格的標志并且要清楚地標注出參數與性能，在確定滿足施工要求后才能采購并運送到施工現場。在進入現場前要進行現場驗收，特別是要對重要設備做通電試驗，對其他設備檢查在運輸途中有無損壞。一旦發現設備或物料存在質量問題，立即聯系供應商對其進行處理，不合格物料不得入場。通過對物料采購質量進行嚴格地控制可確保進入施工現場的所有物料都符合施工質量要求，從而保障施工質量的提高，延長電力供應和配電系統的壽命，減少維護事故的發生率。公路工程管理層應當建設起后勤保障部門，選取優秀采購人才進行采購，嚴格把控設備、物料采購的每一環節，保障極端惡劣情況不會出現，采購人員在采購過程中要謹記“以單位為主，為人民服務”，確保采購優質的設備和物料且在采購意向達成之后及時地做好采購洽談日志交予上級部門，上級部門管理層第一時間對采購洽談日志等進行內容審核，并對不符合公路施工規范的內容進行批注并要求更換供應商。唯有將良好的物料和設備采購到位之后，高速公路機電工程供配電施工技術方可按部就班地落實與實施，才能為公路后續的優質通勤提供保障。

3.4 優化機電供配電施工環節

在設備和物料進入施工現場之后，施工單位應該建立臨時倉庫將設備和物料放置在干燥、干凈的環境中防止因為潮濕及骯臟而造成設備和物料的質量問題出現。在施工安裝時可將施工所需的設備及物料取出，其他物料仍存放于倉庫以保障物料儲存質量。在進行施工的時候要先做好施工技術交底工作，讓施工人員熟悉使用說明書，對設備和物料的安裝和施工流程有明晰的認知，如果遇到一些不能保證正確作業的工作流程，施工人員務必要第一時間與技術人員展開溝通，在確定對疑問環節有了充分的了解之后再進行安裝，避免出現返工的情況導致設備性能損壞，從而對施工進度產生影響。建設單位可在建設現場設立專業的質量檢驗區并指派專業檢驗員對設備和物料進行檢驗。除此之外倘若發現存在問題的物料應立即報告并進行替換和處理以防止在安裝和施工過程中出現不合格的工序。施工單位還應對施工安裝后的設備性能進行質量檢測并對檢測各項指標進行詳細記錄以確定施工效果。倘若施工結果未能滿足設計要求應與施工單位和監理單位聯絡并尋求解決辦法。

4 結束語

總的來說，機電工程是高速公路施工項目中的一個重要組成部分，其對改善公路工程的使用體驗、保證工程長期發展有著非常重要的實際意義。因此施工單位要高度重視機電工程，從施工準備工作開始應用供配電施工技術對各機電工程分系統的建設工作進行嚴格控制，從各個安裝環節開始進行工作，保證施工安全、穩定、順利進行。