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高速公路全程监控系统供配电施工解决方案
发布日期:2019-10-12 01:01:55    来源:未知    作者:未知    浏览量:171

近年来,随着经济的不断发展,高速公路上的车流量越来越大,造成道路上的突发事件的不断增加,迫切需要采用先进的监控技术手段对交通路况实时监测,对突发事件做出快速响应,为公众出行提供迅捷准确的服务。高速公路沿线外场监控系统设备多种多样主要的特点是功率大,用电负荷为沿线分散性负荷。目前高速公路外场供电电源主要采用三种方式,一是采用低压变压器产生220 V380 V的供电电压,长距离传输只有以加大电缆截面的代价来解决,增加了工程投资和施工难度,二是中压电能传输供电方式可以克服低压系统由于距离远而带来的压降损失问题,运行稳定,施工时需要设置变压器和敷设电缆,工程造价较高。三是风力发电、光伏发电的供电方式,但节能发电占地面积大,保护措施少,且造价很高运行不稳定,还容易受到其他复杂因素的影响,因此本系统采用传统中压供电方式。本工程主要是对黄石高速公路全程监控系统外场供配电设施。

黄石高速公路全程监控系统外场供配电分为27个独立的单元,全程安装升压配电箱27台,降压配电箱187台,敷设供电电缆约280km横穿公路顶管施工307米(φ100)另有过桥保护用钢管(φ80含煨弯敷设)6257,保护波纹管(φ80)共12655,电缆混凝土包封共2719处等工程量。

设计理念:起点采用稳压升压配电箱将单相交流220V升压到660V,供电电缆传输电力高压远供,在相同功率下升压远供将会减少电流、电压的损耗,约1.5KM左右接入一个受电点,受电点采用稳压降压配电箱将单相交流660V降压到220V为全程监控系统外场设备供电,保证监控设备正常工作。

起点:本工程主要由沿线各收费站取电,以各收费站为起点双向供电,覆盖全线。

在收费站箱式变电站(或配电房)中低压配电柜取电,在施工过程中需要详细计算各单元用电负荷及长距离输电线路传输损耗量,为全程监控系统外场设备供电预留足够的低压回路及容量。升压配电箱安装在收费站内或收费岛内,施工时结合实际情况选定安装位置,方便今后维护与检修。

单相稳压升压配电箱主要技术要求:

Ø  额定容量:7.5KVA15KVA

Ø  相数:单相;

Ø  输入电压:AC220±20%50Hz±5%

Ø  输出电压:AC660±2%50Hz±0.4%

Ø  含稳压功能;

传输:全程监控系统外场摄像机及部分其它设备的供电全部通过供电电缆来实现,本工程供电电缆采用穿管及电缆直埋敷设。

黄石高速公路石家庄段和衡水段主要利用高速公路中间隔离带原预埋管道为主通道穿管敷设,经过预留电缆井时沿井壁做电缆支架固定。供电电缆由高速公路两侧至中间隔离带利用原紧急电话亭预埋管道或顶管穿管敷设;沧州段主要采用路侧挖沟铺砂盖砖敷设(横穿公路时顶管穿管敷设),要求电缆沟深不低于70CM,宽为30CM

施工过程中遇到实际问题及解决方案:

1.由于本工程为升级改造工程,发现全线路况复杂,沿线下埋光缆、电缆情况不清,开挖时容易挖断原光缆、电缆影响施工进度;藁城至晋州之间路段大约15公里为石砌护坡,破坏后恢复起来困难大,影响护坡整体质量;雨季全线开挖施工对高速公路两侧护坡产生影响。

解决方案:最大程度利用高速公路原预埋管道等预留通道穿装敷设。电缆敷设完毕后每100m和拐弯处设一个砼标志桩,使电缆敷设路由清晰可见,防止被二次破坏。

2.衡水、沧州境内大约有20多公里,公路外围栏和公路护栏之间距离不足1米,无法满足挖电缆沟施工要求。

解决方案:采用预埋镀锌钢管或波纹管,穿装敷设并水泥包封,于适当位置设置手孔,手孔覆盖钢筋混凝土盖板。

3根据沿途勘测和了解,施工沿线治安情况复杂,对工程施工及电缆、设备保管极其不利,电缆敷设后的防盗非常关键,电缆一旦被盗将对施工工期和系统正常运行造成很大影响,给工程形象及财产造成极大损失。

解决方案:路侧挖沟铺砂盖砖直接埋设时,每隔25米采用C20混凝土在沟道内包封;管道穿装时,桥梁、涵洞两头钢管延长到电缆沟内也采用混凝土包封,混凝土包封尺寸为长1000MM,宽500MM,高500MM,全线约施工2400个混凝土包封点。

4.南排河大桥全长1300米不适合敷设660V高压线路。

解决方案:以南排河大桥为单元与单元分界点。

5.由于电缆敷设要贯穿K71廊沧互通和K35荣乌互通匝道,两处互通匝道没有预留通道;沧州段部分路段电缆敷设需横穿公路,无预留通道。

解决方案:增加顶管施工,顶管直径为Ф120,埋设4根Ф50硅芯管,2根使用,2根预留。

6.高速公路供电系统供电电缆比较长,很重,运输距离长,车辆回转时间长等。

解决方案:使用随车起重运输车又名随车吊运输供电电缆,方便快捷,非常符合高速公路施工特点

7.供电电缆敷设展开时要多人合拉时,容易用力过度,容易损伤电缆外护套;在预留管道内穿装遇到阻塞时,也容易破坏电缆外护套,致使电缆绝缘度降低,减少使用年限。

解决方案:在供电系统的施工电缆采用双绝缘护套,为工程提供了更高的质量和安全保证。电缆敷设完毕后必须检测电缆绝缘值,达到20℃时,芯-地、芯-芯之间的绝缘电阻用1000V兆欧表测量,不小于50MΩ/公里。

8供电系统供电电缆部分要在桥梁侧敷设时无预留通道。

解决方案:供电电缆过桥时须用钢管保护,钢管采用镀锌Φ80钢管。

9.现场施工人员多,但混乱,电缆敷设进度缓慢,单根电缆不能当日敷设完工。

解决方案:配备足够的对讲机等通讯设备,电缆敷设时由专人统一指挥各施工人员,分工明确,责任到人,同心同力拉拽电缆提高敷设效率。同一个方向、断面的电缆尽可能的一次敷设完毕,电缆敷设留有足够长度,确定电缆长度适合后,方可锯断电缆,同时绑好电缆标志牌。

终端:单相稳压降压配电箱主要技术要求:

Ø  额定容量: 1.5KVA

Ø  相数:单相;

Ø  额定输入电压:多档位

1AC660±25%50Hz±5%

                2AC630±25%

                3AC600±25%

Ø  额定输出电压:AC220±2%50Hz±0.4%

Ø  输出电流:≥10A

Ø  含稳压功能;

安装在摄像机基础防护平台上,距地面0.3米(平台面积不够时单独制作配电箱基础)。配电箱内配合安装保护断路器智能仪表等电器元件。配电箱为不锈钢涂塑双层(层间留有适当空间)结构,箱门采取更牢固的措施,在门全开状态下,具有锁定装置,避免箱门被意外外力突然关闭。配电箱采用一把钥匙即可开启的锁具。每台供电设备配电箱内部都必须安装防雷接地保护装置。防雷模块损坏后可带电插拔更换。供电设备配电箱与外场摄像机共地连接,保护接地电阻小于1Ω。

施工过程中遇到实际问题及解决方案:

1.其中一个单元供电线路较长,供电末端电压衰减较大。

解决方案:在本单元远端5个单相稳压降压配电箱制作530V550V580V三个不同电压等级抽头,根据实际电压衰减情况连接不同电压抽头,使220V输出电压保持稳定。

2.配电箱含变压器且长期运行,发热量巨大,箱内元器件易损坏。

解决方案:配电箱设计有通风散热措施,箱顶部和底部均设计为网格通气孔,既能达到箱体空气流通,又能防止小动物进入箱体造成破坏。

结束语

本文主要详述中压供电方式在全程监控供配电施工过程中遇到的一些实际问题及现场采取的解决方案,在施工过程中如果遇到条件所限采用传统电缆供电方式不可行时,个别供电点也可考虑风光互补供电方式,首先要考虑自然条件的适用性,即所在区域必须有可资利用的风能和太阳能。其次,太阳能和风能可独立构成发电系统,也可组成太阳能和风能混合发电系统——即风光互补发电系统,希望在今后的施工过程中能给大家提供帮助。

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