高锦丹
摘要：随着经济和各行各业的快速发展，当一个城市交通方面的需求越来越旺盛的时候，这个城市政府就会开始加强市政隧道项目的建设力度。众所周知，一个城市建设工程中最重要的项目肯定是这个城市的供配电系统，它会直接影响到这个城市的发展，工程质量不过关会降低这个城市经济发展的速度，因此，本文论述了市政隧道工程中的供配电的特点，供配电系统的设计应根据负荷类型，技术规范和环境要求适用于确定当地电力需求。
关键词：市政隧道工程;供配电系统;特点;电气设计
引言
随着市政隧道工程数量相继增加，为人们的出行提供了诸多便利条件，也增加了城市的交通运输效率，但目前市政隧道工程在电气设计方面还存在诸多问题需要改进，在施工过程中应当加强对各个环节的控制，保证供电配电系统稳定运行。
1隧道工程中供配电系统的特点
隧道工程中供配电变电所设置通常为10KV的供配电系统，已达到整个隧道内的供电需求，受到多方面因素的影响，供配电设计经常会存在电压不稳的情况，在白天由于负载过多造成电压偏低，晚上又会呈上升趋势，隧道内照明灯受到这方面影响，长期处于不稳定的工作状态。如果电压出现较低现象，很容易造成触发器的误操作;当电压较高的时候，又造成不必要的能源损耗，不管是哪种情况，都不利于照明设备的正常运转，甚至降低照明灯具使用寿命。对隧道内供配电系统进行优化是非常重要的，能够提高电力系统的运行质量，由于隧道工程相对比较复杂，在设计上的要求也更为严格，相比于其他普通供配電系统，隧道供配电系统技术更具有多样化的特点：首先，供配电系统必须具有足够的可靠度和安全性，在隧道正常运行中，如果出现供配电系统问题，势必会对车辆行人的正常通行造成困扰，严重的化甚至会产生安全事故，造成巨大损失。同时，供配电系统中对于火灾事故的预防具有很重要作用，需要满足一级负荷实行条件，相关部门对于供配电设计必须严格按照相关技术标准认真落实，建设备用电源以确保隧道内供电系统的安全。第二，对于一些规模大、隧道长、工程量大的工程，需要配备足够数量的电气设备，再设计过程中应该根据实际需要，科学选择设备的型号和规格，提高对电力设备质量的检查，避免由于这方面因素造成的使用问题。第三，市政隧道供配电系统设计，除了要考虑自身的系统性要求，还应该关注配套设施的完善，确保整个工程项目能够具有足够的协调性，已达到共同发展的要求，比如：排水、通风、消防、监控等。另外，根据土建施工、电气施工等多方面要求及施工现场环境条件，做好隧道内照明设计的优化和安排，提高整个隧道运行的质量与安全系数。
2市政隧道工程中供配电系统的电气设计探究
2.1消防负荷设计电源末端切换
在市政隧道工程中供配电系统中会涉及到防火设计，能够及时发生火灾隐患并扑灭火灾是最基本的要求，其最重要的便是消防设施以及火灾报警系统，在设计的过程中应当及时采用双电源末端切换的方法保障防火系统的运行安全性。虽然在设计规范方面并没有明文规定，但是根据实际情况需要适当的考虑这一设计防范。假设应用这一种模式，必然会促使低压柜回路，并提升电缆的应用数量，从而提升供电的面积，导致工程成本明显提升。同时因为隧道内的特殊环境，很容易促使末端切换箱发生腐蚀与损坏，导致使用功能下降。但是，这一种模式的应用情况下，可以促使在一路电缆发生故障时，有备用电缆能够持续供电，从而保障供电的稳定性。在实际应用中，隧道内的电缆基本上都处于并列铺设的情况，一旦其中一条发生机械破坏，其它也会遭受一定的影响，同时每一条电缆都具备短路保护装置，过流损坏现象比较小，可以采用铠装电缆进行设计。
2.2变压器的保护装置设计
变压器保护装置是确保供配电系统稳定运行的关键所在，常用的变压器保护装置有断路器及负荷开关熔断器模式，这两种中继电器得到广泛应用，但是通过进行分析对比，后者是使用优点也很多。在市政隧道供配电系统运行中，采取开关方法进行负荷切换的情况是非常普遍的，在这个过程中短路保护发生比较少。负荷开关熔断器主要是运用开关切换负荷的方法，利用熔断器已达到短路状态下的保护效果，在使用中可以达到10ms内快速切换的保护效果，大大提高供配电系统的安全系数。结合市政隧道的实际情况，严格按照相关规范标准进行保护方案的优化，对不大于500kVA容量的配电变压器可以采取高压熔断器的形式，当配电变压器的容量高于500kVA时，适宜使用高压断路器，通过相互之间的科学选择和相互协调提高供配电系统的安全运行。
2.3变压器容量选取要合理。
为了保证市政隧道工程建设中的供电安全性，要对变压器的容量进行合理地选取，因为，在市政隧道工程中，通常涉及到的设备很多，每种设备可能对电的要求都不同，因此，需要对变压器的容量进行科学精密地计算。变压器容量的选取一般是根据实际情况做出合理的抉择。常用方法为：先计算隧道变电所总负荷，然后根据此，分别用两台变压器对负荷进行分担，这样一来，如若一台变压器故障，那么另一台可以继续使用，不会影响隧道运行，然而，这种方法的弊端在于一旦发生超负荷运转，则对变压器有极大的损伤。所以建议先按短期负荷进行电压器的容量选择，一旦后期发生变化，则可以进行变压器的更换或者增加变压器，且要考虑单台变压器的容量、负载率等等因素，这样可以减少变压器损耗。
2.4隧道电气设计中的节能
在隧道施工及运行过程中，不仅要切实考虑到隧道的安全问题，还要在建造隧道过程中尽量使用环保材料，以促进可持续发展。随着全球变暖，人们逐渐意识到保护环境的重要性，这就需要从生活的方方面面做出努力，隧道的施工建设也不例外。在施工过程中，施工单位也应该尽量选择节能环保材料进行安装，以切实做到节能减排发展。在电气设计中，除了按照国家相关法规进行设备选择外，还可以从技术的各个环节入手实现电力资源的节能降耗。例如，隧道中变电所的位置就要尽量设置在负荷中心，缩短供电距离，减少压降损耗，且有时可以考虑采用埋地变压器分散分布在负荷中心，低压供电半径控制在数百米以内，以降低电能损耗以及有色金属的消耗。隧道工程中的照明要求绿色照明，采用高光效灯具，且可以选用电子整流器替代电感整流器，结合实际情况，运用先进的照明控制技术，达到节能的目的。
结语
总之，虽然中国的市政隧道建设取得了很大进展，但城市供配电项目仍然存在影响政治经济发展的问题，有待解决。因此希望建设城市隧道的参与人员不断关注城市工程，持续改善问题，将城市建设的更美好。
参考文献
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中铁第六勘察设计院集团有限公司隧道设计分公司，天津 300000
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