高速公路机电工程供配电施工技术

发表时间:2020/5/9   来源:《城镇建设》2020年第3卷2月5期   作者:赵铃春
[导读] 当前高速公路建设的快速发展,高速公路建设过程中机电工程施工技术也在不断完善
        摘要:当前高速公路建设的快速发展,高速公路建设过程中机电工程施工技术也在不断完善,推动了我国高速公路整体施工质量和建设水平。在机电工程施工中,要掌握技术要点,控制施工质量。论文主要就高速公路机电工程供配电施工技术进行了探讨。
         关键词:高速公路;供配电;施工技术
引言
         近年来,我国高速公路不断发展,有效推进了我国高速公路机电安装工程的完善,机电安装工程作为高速公路工程中的重要组成部分,其施工技术和施工质量都受到普遍关注。因此,工程施工单位必须要加大对高速公路机电安装工程的重视,全面落实施工质量管理,从施工的各个阶段入手,强化施工人员的综合素质,有效确保高速公路机电安装工程顺利实施。
1、高速公路机电工程供配电系统概念及技术要点
         机电工程是高速公路建设项目中的一个单项工程。高速公路机电工程一般包括三大系统(通信系统、收费系统、监控系统)和隧道通风、照明、消防及沿线供配电系统等。不同组成部分又包括多种设备和设施,如通信系统包括发端设备、收端设备和信道设施等。所有设施都需要供配电系统为其提供运行动力。供配电系统不仅要满足高速公路照明、隧道通风等用电需求,还需要满足高速公路工程建设、运营及后续维护等方面的用电需求。供配电系统还需保证通讯设备、养路设备、服务区功能用电需求,确保机电工程可以稳定运行。所以在系统整体设计时,要从机电工程规模、负荷及技术等方面进行评估分析,从先进性、安全性和经济性等角度制订合理方案,为高速公路机电工程建设和运行打下可靠基础。
2、高速公路发展现状
         目前智慧高速公路尚未形成统一的定义,已建或在建的智慧高速公路分别从不同的方面围绕着“智慧”功能进行实施;但是从试点方向和建设实际来看,智慧高速公路建设集中在公路管理、服务、养护、行驶等的智慧化,以大数据、物联网、互联网、云计算、车路协同、自动驾驶、5G通信等前沿技术的实现为特征,使高速公路成为更安全、更高效的运输系统。智慧高速公路与普通高速公路相比,应用了多项新技术、新设备和新的建设方案,其供配电系统也有所不同。甚至某些供配电方案本身已融入智慧公路建设中,成为智慧公路的一部分。如苏州同里的“三合一”无线充电智慧公路,已实现光伏路面发电、动态无线充电、无人驾驶三种技术的融合应用,虽然还处于短距离、低时速路段试验阶段,仍然不失为未来智慧高速公路发展方向之一[1]。
3、高速公路机电工程供配电施工系统重难点分析
         3.1、重视施工过程的联合设计
         在施工联合设计阶段,施工的主要依据是设计文件,具体施工中还要指导施工材料进场、验收等工作。工程施工人员根据前期勘查工作中获取的信息资料,与施工单位、设备供应商、技术指导员等根据施工合同规定和具体的需求,对原有的设计图纸进行分析,并提出修改意见,制定联合设计文件,对修改方案进行再次复核,在反复沟通修改后,确保各方满意度,完善相应的工作,还要注意设备清单、施工安装设计图等修改和确定,对相关设计图纸和方案进行审查,确保联合文件得到最终批准后,再进行设备的采购等施工工作。
         3.2、监控系统
         高速公路的监控系统包括三部分即信息采集系统、道路指挥中心、信息共享系统。它是一个闭路系统,对车辆行驶情况进行分析,再转换为相对应的指令信息,提供给工作人员进行调节和疏导。高速公路的监控系统具有监控点比较分散的特点,因为高速公路的距离相对较远,所处的环境也各不相同,比较复杂。因此,对监控设备的要求非常高,既要有较高的适应性又要保证传输信息的质量。如果想要提高监控系统的质量,“就必须完善设备的技术天线和信号传输这两类技术”高速公路的监控系统是以光纤为传输媒介,它的应用也是最为普遍的,要因地制宜根据各地的网络信息环境,不同地区的信息汇总后传输至控制中心。

如今监控系统的规模在不断扩大,日趋完善,作为现代化监控系统应具备如下特征:可靠性,在面对突发状况时,监控系统要能够快速、可靠的调动历史信息,更快更好的处理好应急事件;易管理,面对大规模的监控情况,要能灵活应对,满足不同监管级别的需求;融合性,不局限于高速公路监控系统的范围,可以与其他系统间相互融合,信息共享[2]。
         3.3、设备接线控制重点
         要确保调试及后期设备的可靠运行,重点要做好机电工程供配电系统设备接线的保护接地,注意设备接线盒内裸露出的不同相线与导线对地间的距离。
         3.4、供电方式
         针对该案例工程特点,机电工程设计团队决定采用集中供电方式。考虑到服务区和收费站这类地点负荷容量比较大,因此在相关区域分别设立了变电所,以就近原则配备了单路10kV高压电源,根据负荷分级及负荷分布情况,采用“单市电+柴油发电机+UPS电源”的供电方案,采用双电源供电,两路电源于变配电所内低压切换。变电所设置一台柴油发电机组,作为市电的备用电源,在电源故障的状态下,由柴油发电机组发电并由双电源开关自动切换,可以持续为收费、通讯和监控系统等重要负荷供电。另外,在该配电系统施工完毕之后,要对临时用电电源进行转换,用永久性用电电源代替。同时,配电所内部要基于负荷分布状况来设计低压配电室,一般可以用低压配电盘引出低压线路,为邻近位置监控系统、通信设备供电。对监控机房这类场所,使用专用的供电线路来提供电力,确保供电的可靠性[3]。
         3.5、机电安装工程预留预埋
         首先,土建结构施工。在土建模板施工过程中,最主要的任务是做好放线工作,由于放线工作需要考虑的方面众多,因此在进行放线时需要加强对施工细节的重视。比如说,管道口位置的预留、尺寸放线、照明灯和开关面板等位置的合理布置等,只有不断加强对发现施工的科学化分析与设置,才能保障后期施工质量的提升。其次,沉梁及低筋铺设。沉梁及低筋铺设主要内容是为高速公路机电安装工程做好管道铺设,有效实现管道施工中预埋件的加固。另外还需要做好管道开关、线路等的防雷接地,提升高速公路机电工程安全。最后,严格落实检查工作。在所有的施工任务完成之后,要通过专业工作人员的细致检查,一旦发现有施工遗漏,必须要及时进行补救。检查过程中如果发现接头和管线的松动时,要立即做好固定处理,并且落实与土建施工的交接工作[4]。
4、采用该方案进行供配电设计应考虑以下问题
         1.需综合分析公路全线用电负荷,合理划分供电区间。包括全线上位机安装数量及位置和上位机、下位机覆盖区间,确定合理供电距离和负载率。2.根据供电区间划分,选择合适的长距离传输电压等级及相应设备。3.根据远端负荷重要性,确定上位机电源是否接入备用电源或应急电源系统。此外,对于分布较远的零星小负荷用电设备,从经济性、功能性等方面考虑,可单独采用太阳能或风光互补方式供电,并配以可靠的蓄电池组、智能监测及通信单元,以便于及时处理故障情况[5]。
结束语
         综上所述,机电工程供配电系统作为支撑高速公路运营管理的动力源泉,其设计合理性、技术先进性、质量可靠性都至关重要。要求相关工程设计人员对工程实际情况进行全面考察,基于现代技术理念进行科学化设计,并在施工勘察、材料管理、施工管理等方面做到专业、可靠,才能保质保速地顺利完成建设任务,为高速公路的安全、高效运营提供不可或缺的支持与保障。
参考文献:
[1]冯喜雄.关于高速公路特长隧道机电施工管理的论述[J].门窗,2019(18):106-107.
[2]孙爱军.高速公路隧道照明及供配电节能思考[J].中国交通信息化,2019(08):38-39+100.
[3]陈署鑫.高速公路隧道机电工程设计的重点及应注意的问题[J].交通世界,2019(21):144-145+156.
[4]柳阳.高速公路机电工程系统集成设计与施工调试技术[J].交通世界,2019(19):142-143.
[5]黄志平.特长隧道供配电系统方案优化设计[J].机电信息,2019(21):12-13.
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