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摘要：我国的交通系统作为经济发展的重要基础，在现代化建设中起到了重要作用，城市建设对市政交通系统的需求不断增加，这在很大程度上促进市政隧道工程的建设。另外，近几年由于隧道工程质量问题造成的安全事故逐渐增多，严重影响人们的生命安全及经济的稳定发展。供配电系统是隧道工程中必不可少的一个部分对其进行特点分析以及电气设计研究具有重要意义。
关键词：市政隧道；隧道工程；供配电系统；电气设计
引言
随着市政隧道工程数量的不断增多，给人们的出行及城市运输带来了优越的便利条件。由于多方面的影响，当前市政隧道工程在电气设计方面还存在一些问题，必须要对各个环节加以把控、合理定位，才能确保系统安全运行。不管是设计、施工还是后期的维护运营环节都至关重要。特别是供配电系统，它承接了隧道内部照明、弱电、消防、通风等方面功能需求，必须结合工程实际情况，合理选择设备和布置，尽量满足隧道工程对供配电系统的使用要求，做好专业设计工作，注重过程中设计标准及相关技术要求的满足，完善隧道工程的供配电系统设计，为人们提供更加安全、可靠的交通环境。
1市政隧道工程中供配电系统特点
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电系统，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
2.1根据消防负荷设计电源末端切换
防火设计是隧道安全运行的重要组成部分，在供配电系统中对于防火部分要有正确认识，充分发挥出防火设备的重要作用，对隧道内发生的火灾隐情及时发现，并采取有效措施进行补救，其中组重要的部分及时隧道消防设施及火灾自动报警系统。在电气设计过程中根据火灾报警系统的要求，采取双电源末端切换的模式提高防火系统安全系数。虽然在相关规范中并没有做出明确规定，但是在具体设计环节还需要充分考虑到这一点。另外，由于市政隧道所处环境特殊，很容易发生末端切换箱受潮、腐蚀、损坏等现象，直接影响其正常功能。采取末端切换模式，可以在电缆发生故障时，及时提供可靠的供电条件，提高系统运行的稳定性。
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应急电源设计
为了进一步提高市政隧道供配电系统的运行安全，需要配备相同条件的应急电源，通过对应急电源的科学设计能够有效避免在发生停电等突发事故时造成的不利影响。应急电源能够在第一时间满足停电状态下应急照明、消防、监控、通风等设备的安全运行。设计过程中，对于应急电源的选择应该根据隧道实际负荷类型、工作时间、用电要求等方面综合考虑。常用的隧道应急电源有以下几种：柴油机发电设备、蓄电池备用电源、电网自身回路电源、组合类型的应急电源。备用应急电源的选择必须要做到安全可靠，在环境较为复杂的隧道工程中，可以设计多种应急电源装置，以满足隧道运行的可靠性要求。
2.4电缆连接器的改造设计
市政隧道在运行过程中，供电线路故障产生的原因多数是由于外力所导致的。电缆连接器部位在使用过程中由于密封不够严格，渗漏问题时有发生。另外，由于施工中电缆接线工艺较为复杂，受到人为因素、环境因素、设计因素等方面影响，连接器自身体积过大，在安装过程中很容易遭到破坏和积压。加强电缆连接器在这方面的改造设计，能够降低这方面造成的不利影响，运用高压连接器不仅可以降低体积容量，还具有很强的可操作性，进一步避免由于连接器故障所产生的停电现象。
2.5隧道电气节能
市政隧道内电气设计不仅要考虑安全可靠，还应该注重节能环保效果。第一，积极响应国家可持续发展要求，按照相关法规及标准文件进行隧道内电气设备的选择，同时做好隧道工程的整体质量安全，结合工程情况及企业内部资源完善隧道电气节能标准，落实设计中的节能部分。第二，做好过程中施工技术及施工过程的规划，从各个环节入手实现电力资源的节能降耗。设计人员根据经验对隧道内所涉及的电力应用情况进行合理测算，选择符合项目需求的供配电设备，避免功率过大造成过多消耗。第三，隧道电气设计过程中不仅要注重工程质量，还应该加强对经济效益的关注，充分发挥出节能施工所具有的优势，降低工程造价成本。
3结语
综上所述，市政隧道工程建设条件较为复杂，供配电系统在其中的地位至关重要，不仅可以确保隧道工程中用电设备的正产运转，为人们提供了更安全、更可靠的交通条件，对于突发性状况也有很好的预防作用。在电气设计过程中，相关人员应该结合工程项目的实际情况和使用需求，科学选择电力设备，充分满足隧道工程对电力系统的使用要求，进一步提高隧道工程的安全性。另外，设计人员在工作中，应该不断创新和优化供配电技术，完善供配电系统设计方案，促进隧道供配电系统的安全有效。
参考文献
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作者:高原 单位:中设设计集团股份有限公司
