高速公路机电工程供配电施工技术探讨

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  摘要:为提高高速公路的应用效果,有关部门在高速公路建设过程中增设了机电系统,主要包括监控系统、充电系统、供配电设备和通信系统。这些机电设备的应用可以使公路承担更多的作用,对规范交通具有重要意义。高速公路机电设备系统投资大,专业技术应用多领域。设备的种类、分布范围、安装环境等各不相同。同时,由于这些设备使用过度,故障概率高,且维修时间短,任务过重,给公路机电设备的维修带来了严重障碍。
  关键词:高速公路;机电工程;供配电;施工技术
  导言:
  随着高速公路的建设和发展,人们对机电工程建设提出了更高要求,需要通过保证机电工程设备的稳定运行提供更加优质的出行服务。而机电工程设备运行需要依靠供配电系统提供能源。想要保证机电工程正常发挥作用,就要保证系统能够提供稳定供电服务。因此,需要加强供配电技术的分析,做好配套供配电系统的安装,为高速公路的正常运行提供技术保障。
  1 高速公路机电工程供配电系统分析
  高速公路机电工程由信息采集子系统、监控中心、收费系统等系统组成,用于实现高速公路的各种功能。每个系统包含大量的设备、设施,如信息采集子系统包括应急电话、天气探测器、通信系统包括光缆、通信电源等,都需要安全稳定的供配电系统提供电力保障。从本工程供配电系统组成来看,主要分为输配电线路和配电室两部分,包括通风、照明及沿线各种供配电设备设施,满足全线建设、运营、维护用电需求[1]。在供配电系统的实际建设中,还应重点为服务区的监控设备、通信设备、照明和道路养护设施供电,保证高速公路机电工程的正常运行。因此,在设计过程中,应根据机电工程的负荷要求,合理选择供配电技术,技术先进,制定经济合理、安全的供配电技术方案,为机电工程的运行提供保障。
  2高速公路机电工程概述
  2.1机电工程是高速公路的主要内容,机电工程在高速公路中起着非常重要的作用,是其他系统无法替代的。要创建高质量的机电工程,首先要了解其主要内容,通过对其内容和功能特点的分析,采取合理的方式,对机电工程施工进行有效的控制,从而减少质量问题的发生。就目前我国高速公路机电工程而言,主要包括以下几个系统:(1)监控系统一般由监控中心设施、外场传感设备和外场发布设备组成;(2)通信系统由通信机房设施组成,传输系统、交换系统等。这个系统在整个机电工程中尤为重要,相当于神经中枢。各系统之间的信息交互依赖于通信系统(3)收费系统由收费岛设施、收费站设施和清算系统组成(4)照明和供配电系统是保障各系统就地、近距离和远距离供电的支撑系统。以上四个系统还包含了隧道机电工程的内容,是公路机电工程工作的主要基础。通过这些内容可以看出,高速公路机电工程具有一定的复杂性,涉及面广。在进行机电工程施工时,人员要有足够的能力,管理人员还要综合考虑各种施工因素,努力建设一个合格的高速公路机电工程。
  2.2高速公路机电工程的特点高速公路机电工程的施工具有以下特点:(1)包含了大量的集成设备,由于高速公路特殊的运行特点,这些设备的运行稳定性会直接影响到整个机电工程的运行效果,所以设备选型质量要求较高;(2)我国幅员辽阔,高速公路建设的各环节会遇到各种地质环境和气候环境,这样的建设特点,给机电工程设备提出了更高的要求,设备必须要具备足够强的环境适应及防护能力;(3)机电工程本身属于一个整体,必须要保证机电工程施工的整体性和连贯性,其中的各项工作常复杂,尤其是在一些工序的连接处,更是对技术提出了非常严格的要求,哪个工序施工出现了质量问题,就可能会直接影响到机电工程的整体性,从而降低机电工程的运行效果。例如:通信光缆熔接,如果之前硅芯管敷设及手孔井施工过程没有衔接好,将会影响熔接的实施。另外,高速公路机电工程的工期非常紧张,机电工程项目经理必须具备更好的质量管理及应变能力’合理安排工期,在短时间内不仅要完成机电工程中各分部分项工程,而且需要预留出一定的时间,对各种设备和系统进行联调,保证设备和系统处于正常运行的状态。这样的特点进一步增加了机电工程施工的难度,因此,一定要重视质量控制管理。
  3公路机电工程配电的主要问题
  3.1 施工工艺节点设计
  在设计阶段,主要依据设计文件和建筑材料的验证。在初步勘察资料的基础上,根据合同条款和初步设计系统的具体分析,设计单位和设备供货商提出改造方案。经过多次沟通,保证了双方的正常工作。规划和安裝应考虑其他相关规划和项目评估方案,以便最终批准采购和建设项目。
  3.2监控系统
  公路监控系统由信息采集系统、公路指挥中心和信息共享系统组成。这是一个封闭的系统,它可以分析车辆的行驶状态,并将其转换成相应的方向数据,给驾驶员提供相应的建议。由于距离和环境的复杂性,控制点会分散。因此,为了保证所提供信息的质量,对监控系统的要求和适应性都很高。完善质量控制体系,基于玻纤传输介质和高速公路双天线设备的信号传输技术,各传输控制中心应根据当地环境进行分组。现代监控系统具有以下特点:在紧急情况下,监控系统能够快速可靠地捕捉历史信息,做出更好更快的响应。它不仅限于道路监控系统,还可以与其他系统集成共享。
  3.3设备连接控制元件
  做好电气设备的接地保护,确保接地后电网可靠运行。在今后的工作中,要确定土地保护和设备排放,确保各级管道之间的连接。
  3.4外部电气控制
  高速公路配电系统距离较近,应将监测电源顺序输入电网,以保证其与发电机组的供电顺序一致。虽然变压器的变化大于设定值,但输出电压不应影响系统的稳定运行。
  3.5嵌入式机电设备
  在建立模型时,最重要的任务是制定工作路线。为了提高今后的工作质量,需要合理选择电路照明和配置。低粘结浇注杆的主要作用是在预制构件上铺设道路机电安装线路,从而有效地实现管道施工。虽然要提高道路运输机电工程的安全性,但要严格检查开关和接地线。工作结束后,一定要认真复查相关工程质量,一旦发现差错,要及时纠正。检查结构时,如果已建立的连接已分离,应立即修复结构。   4高速公路机电工程供配电系统施工技术分析
  通过上文的分析可以得知供配电系统在机电工程中的重要性,在实际的供配电施工过程中,必须要使用相应的技术,同时,还需要遵循一定的原则,只有这样才能达到提升供配电系统施工效果的目的。可以从以下几个方面来开展相关工作。
  4.1 前期勘察
  供配电系统施工前,必须进行现场勘察工作,这一点非常重要。勘察工作的效果将直接影响供配电系统的整体建设效果。首先,项目各方应共同调查现场环境,包括施工方、设计方和监理方。根据现场条件调查结果,审查设计单位制定的设计方案,召开相关会议,论证施工方案的内容,重点分析各种施工技术应用的合理性和可行性,为以后的供配电系统建设打下良好的基础。其次,在现场调查过程中,要找出可能影响供配电系统建设的各种因素,在施工前消除这些因素,避免各种不利因素影响供配电系统建设。根据这些因素,及时调整设计方案和施工方案,确保供配电系统的施工顺利进行,为公路各种设备提供稳定的供电。
  4.2加强物资设备管理
  在供配电系统建设过程中,需要使用大量的材料和设备。如果这些材料和设备出现问题,将直接影响供配电系统建设的效果,给机电工程的运行带来严重影响。施工方应加强对各种材料、设备的检查,确保这些设备、材料能满足实际施工需要,避免因材料、设备问题造成供电问题。以高压柜、变压器、电缆为重点,对这些供电设备、材料进行深入检查,确保外观、性能无问题。在保证设备材料质量的前提下,方可正式进入施工阶段。
  4.3施工管理
  在供配电系统施工过程中,管理者要注重细节,严格监督各项工作,确保各项施工技术得到有效实施。电缆穿越道路边沟时,应采取相应的防护措施。一般情况下,先在沟底敷设钢管,再沿钢管敷设电缆,这样可以有效地保护电缆。在隧道内敷设电缆时,必须采用支架敷设。在供配电系统建设过程中,应重点抓好隧道内应急照明供电回路的建设。为了提高供电的稳定性和安全性,在这个施工环节,我们需要使用阻燃电缆来防火。隧道内施工是供配电系统施工的重点。由于隧道内环境复杂,在实际施工过程中,必须保证施工安全和供配电系统的运行。第二节母线应配备转换开关。通过该开关的应用,可以在外部电源中断的情况下实现电路的自动转换。供配电系统中的备用发电机将投入使用,自行发电,以保证机电工程中的各种设备能正常运行。在供配电系统施工过程中,施工方应与其他系统的施工方进行沟通,协调施工,避免不同系统施工的冲突。特别是在隧道施工过程中,隧道施工方应预留供配电系统施工所需的管道、设备安装空间,以保证后续施工顺利完成。
  4.4 配电设备的进场和存放
  配电设备和相关施工材料的质量影响到整个施工的质量 和水平,为满足机电工程的建设施工需求,在设备及施工材料 进入施工场地后,需要对设备及材料的质量进行再次审查,确 保质量合格的设备进入施工现场,做好验收工作。 现场验收主要是对设备的品牌、型号,设备及材料的数 量,包装完整性、合格证书等进行检查,确保与合同书上的一 致,并查看设备及材料是否出现损坏,进行加电测试。 进行质量抽查工作,针对存疑的材料和设备,进行现场随 机抽查,对配合权威的监测机构进行监测。 对不合格的设备和材料,禁止进入施工现场。此外,还要 重视做好材料设备的存储工作,对于特殊施工材料,做好防 潮、防水等,以确保质量。
  4.5 施工安装
  供配电设备安装之前,需要仔细检查设备,确保设备施工满足图纸要求。在配电房内设备施工安装中,需要结合图纸的设计,确保所有设备安装的位置正确、设备稳固和完整,确保电器元件的完好无损。在电源输出线的接线施工中,要做到接线准确、牢固,正确处理好接线端头的焊接,确保整个线路编号标识清楚,并预留够相应的长度,尤其是母线的安装要求线路表面平整,不可出现裂纹。供电设备的连接工作中,必须严格按照施工标准进行施工,避免柜体运行中出现打火的问题,保证整个施工的安全。此外,在供配电系统施工中,要重视做好电缆敷设工作,确保在敷设作业中避免产生对电缆的破坏,同时,电缆线的弯曲度也要符合相关的规定,保持自然弯曲,以免出现机械性损伤。在通过保护管道敷设电缆时,要使预埋管线敷设平直,并清理干净管线内的杂物,保证接口衔接处的牢固性和防水性符合要求。在辐射作业中不能损伤外层的绝缘体,放置电缆线时,控制好拉力,使拉力不超过允许值的最大范围。
  4.6 设备的调试和试运行
  在设备调试工作中,要安排专业技术人员负责相关的调试工作,调试技术人员需要结合工作具体情况和职责,按照调试标准进行工作,在调试工作开始之前,对配电系统的设备材料进行检查,检查设备的规格、型号数量是否符合施工要求,并检查系统施工的整体质量,确保各个子项目施工无误后,方可进行调试工作。调试工作完成后即进行系统的试运行,施工单位需要结合实际情况进行复核检查,及时查询系统中的问题并加以改正,确保符合合同文件及相关的技术标准,保证高速公路的安全性。
  4.7 供配电技术应用
  4.7.1 沿线供配电技术
  在实际应用供配电技术为沿线设备、设施供电时,还要将10kV单电源架空引入变电所,低压配电则要采用220/380V的TN-C-S 系统。针对部分一级负荷供电要求,可以完成柴油发电机组的设置。采取该种技术措施,能够使用电设备端电压偏差不超出±5%。在架空线接入时,需要采用“T”接方式,利用终端杆和电缆与高压进线柜连接。利用柴油发电机组进行供电,还要在第二段母线上进行自动轉换开关的连接。在外接电源停电的情况下,将实现第一段母线自动脱开,然后进行发电机组自动投切。在外电源恢复后,会自动将发电机组切除。根据高速公路沿线用电特点,还应选用三相 Dyn11 型干式变压器,并设置外壳防护,增强供配电技术运用的经济性。配电线路采用三相四线制,实现放射式供电,引入通信机房等建筑物后采用三相五线制,布线过程中应实现三相负荷平衡。供配电系统继电保护采用微机监控系统,需要在开关柜上进行分布,提供测控一体化保护。在低压配电室中,需要完成自动补偿器的配置,能够采用电容器实现电能损失补偿,使配电室功率因素超出0.9。此外,还要加强防雷保护措施,保证供配电系统安全运行。   4.7.2 隧道供配电技术
  针对隧道监控、通风等设备设施,需要实现不间断供电。在供配电技术运用上,则要采用UPS系统,其实就是PWM逆变器,连接前会连接稳压器,能够将交流市电转变为直流电,然后将直流电转变为交流电,实现稳定供电。在市电中断的情况下,可以利用蓄电池供电,使电源持续输出交流电压。采用该技术,能在发电机组启动前利用UPS供电,保证隧道用电设备、设施运行不间断。由于UPS可以实现正弦波输出,可以避免受电网严重干扰,满足隧道通信、监控、通风和照明设备的供电需求,同时也能满足收费站收费设备的供电需求。变电所的位置需要设置在隧道口,采用低压电缆为隧道内设备供电。隧道内使用的射流风机,还应利用电缆沟敷设配电电缆。在风机的悬挂位置,需要用二次衬砌的预埋管将电缆与风机电机连接起来。隧道照明的主电缆也需要敷设在电缆沟中,分支电缆需要敷设在电缆桥架中。应急照明回路采用耐火电缆,其余采用阻燃电缆。因此,采用供配电技术为机电工程供电时,需与其他专业共同设计,以保证隧道施工过程中预留预埋件和管线,为供配电设备设施的安装和电缆敷设提供保障。
  结束语
  综上所述,为了提高高速公路的建设和运营质量,需要重视机电工程供配电系统的施工质量控制。结合工程实践,供配电系统涉及内容较多,施工相对复杂。在施工中,我们需要有关技术人员掌握施工技术要点,做好施工前期的勘察工作,根据施工工艺,注重优化施工设计,控制施工设备和材料的质量,做好设备调试和试运行,加强施工全过程的管理和控制,提高工程建设质量,为我国高速公路长期正常运营提供保障。
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