摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，人民生活水平的不斷提高，道路交通需求旺盛，對(duì)高速公路運(yùn)營(yíng)管理提出了更高的要求，對(duì)交通環(huán)境的要求也越來(lái)越高，衡量高速公路發(fā)展水平的管理設(shè)施系統(tǒng)的建設(shè)成為引人注目的焦點(diǎn)。本文就高速公路供配電系統(tǒng)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析，最后提出了供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則及目標(biāo)。
　　關(guān)鍵詞：高速公路，供配電系統(tǒng)，原則
　　1引言
　　高速公路供配電系統(tǒng)是高速公路管理設(shè)施系統(tǒng)（包括收費(fèi)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)和照明系統(tǒng)）的重要組成部分，是高速公路附屬工程配套設(shè)施，其建設(shè)目標(biāo)是在夜間和低照度的自然環(huán)境下保證高速公路用電安全、通暢、合理、經(jīng)濟(jì)、快速、可靠、舒適等綜合效益最大限度地發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)高速公路運(yùn)營(yíng)與管理過(guò)程的現(xiàn)代化。
　　2高速公路供配電系統(tǒng)特點(diǎn)
　　高速公路供配電系統(tǒng)不同于其他類(lèi)型的供配電系統(tǒng)，其自身特點(diǎn)如下[1,2]：（1）采取電源保護(hù)措施，防止電源干擾，保證不間斷供電，確保高速公路的正常運(yùn)營(yíng)的高壓供電網(wǎng)，并且采用雙備份電源。（2）為保證供電的可靠性，各控制中心應(yīng)配置必要的小型發(fā)電機(jī)組或其他供電裝置，以保證關(guān)鍵設(shè)備的不間斷供電。（3）為保證供電質(zhì)量，各收費(fèi)站或管理所應(yīng)配備自動(dòng)穩(wěn)壓電源，如AUPS或DUPS。（4）由于高速公路多處用電，負(fù)荷不大且多為低壓?jiǎn)蜗啵�考慮低壓不宜遠(yuǎn)供的原則，可采用相對(duì)集中供電，電源引自臨近的管理所，形成以所或站為供電中心的相對(duì)集中供電體系。（5）由于高速公路沿線多處布設(shè)車(chē)輛檢測(cè)器、監(jiān)控器、氣象檢測(cè)器等，沿線供電時(shí)應(yīng)考慮輸電對(duì)檢測(cè)器等造成的電磁干擾，必要時(shí)應(yīng)采取防干擾措施。（6）對(duì)系統(tǒng)用電設(shè)備的供配電要求提供繼電保護(hù)（包括短路保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、漏電保護(hù)等）；對(duì)負(fù)荷的分配盡可能采用三相平衡法。此外對(duì)電力設(shè)備要進(jìn)行防雷保護(hù)。
　　3高速公路供配電系統(tǒng)構(gòu)成及功能
　　高速公路供配電系統(tǒng)主要是由高、低壓供配電系統(tǒng)、電力線路、備用電源、防雷系統(tǒng)、接地系統(tǒng)等組成[3]。
　　（1）高、低壓供配電系統(tǒng)。高、低壓供配電系統(tǒng)是高速公路管理設(shè)施系統(tǒng)中非常重要的支持系統(tǒng)，它的作用是保證24小時(shí)無(wú)間斷供應(yīng)電能。系統(tǒng)包括變壓器、高壓開(kāi)關(guān)柜、低壓開(kāi)關(guān)柜、各種配電屏和配電箱等。
　　（2）電力線路。供配電系統(tǒng)的電力線路是指電流傳輸?shù)耐ǖ馈Ｒ话惆凑针妷旱牟煌�分為高壓線路（高于１km以上）和低壓線路；按照電力線路的結(jié)構(gòu)又可分為架空線路和電纜線路。在高速公路建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，要求要有專(zhuān)門(mén)的人員定期進(jìn)行巡視、檢查、維護(hù)電力線路的正常工作。遇到大風(fēng)大雨及其他惡劣天氣時(shí)，必須臨時(shí)安排人員增加巡視次數(shù)并做好隨時(shí)巡視與維護(hù)的準(zhǔn)備。
　　（3）備用電源。供電系統(tǒng)一旦停電，其他系統(tǒng)就要跟著停止工作，嚴(yán)重影響高速公路的運(yùn)營(yíng)管理和通行效率。因此，為保證在市電電源因故中斷時(shí)高速公路收費(fèi)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等重要系統(tǒng)能夠正常工作，高速公路供配電系統(tǒng)就需配備備用電源。目前國(guó)內(nèi)多采用柴油發(fā)電機(jī)組、UPS電源或防酸漏鉛電瓶等作為備用電源。自動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組在供電斷電時(shí)，能夠自動(dòng)（人工）啟動(dòng)發(fā)電和自動(dòng)實(shí)現(xiàn)電源的切換；UPS不間斷供電系統(tǒng)是一套將交流市電變?yōu)橹绷麟姷恼�流、充電裝置和一套把直流電再轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姷哪孀兤鳎�具有穩(wěn)壓功能。一旦市電中斷，蓄電池立即對(duì)逆變器供電以保證UPS電源交流輸出電壓供電的連續(xù)性和保證系統(tǒng)電源的不斷電和無(wú)瞬變要求。
　　（4）防雷系統(tǒng)。從我國(guó)第一條高速公路運(yùn)營(yíng)至今，高速公路管理設(shè)施系統(tǒng)都不同程度地遭受過(guò)雷電侵害。輕者部分設(shè)備被雷電擊壞，喪失部分功能；重者全系統(tǒng)癱瘓，經(jīng)濟(jì)損失慘重。為保證人身及機(jī)電設(shè)備的安全，有必要提高對(duì)雷電危害的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)高速公路供配電系統(tǒng)整體防雷的研究和建設(shè)。
　　（5）接地系統(tǒng)。把機(jī)房的工作接地、保護(hù)接地和防雷接地通稱為接地系統(tǒng)。所謂“接地”是指將電力系統(tǒng)或電氣裝置的某一部分經(jīng)接地線連接到接地極。接地系統(tǒng)的作用是保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，防止人或設(shè)備因電擊而造成的傷亡或損壞。接地系統(tǒng)按照其接地方式的不同可分為單點(diǎn)接地系統(tǒng)、多點(diǎn)接地系統(tǒng)和混合接地系統(tǒng)。
　　4供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則及目標(biāo)
　　4.1設(shè)計(jì)原則
　　由于高速公路供配電系統(tǒng)的特殊性，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)遵照以下幾項(xiàng)基本原則：（1）為保證供電可靠性和電壓質(zhì)量，以及經(jīng)濟(jì)合理、維護(hù)管理方便的原則，應(yīng)在適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)設(shè)置變電所。變電所的高壓電源宜就近采用10kv電源。電壓質(zhì)量不能滿足用電設(shè)備要求時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的措施。對(duì)變電所的電力應(yīng)進(jìn)行監(jiān)控，變電器的出線開(kāi)關(guān)應(yīng)裝設(shè)通信模塊，以實(shí)現(xiàn)遙測(cè)遙控。（2）配電室內(nèi)設(shè)有封閉式的干式變壓器和低壓配電柜時(shí)，為確保安全，10kv高壓進(jìn)出線應(yīng)采用全封閉的環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)柜。由樹(shù)干式系統(tǒng)供電的配電箱，其進(jìn)線開(kāi)關(guān)應(yīng)選帶保護(hù)的開(kāi)關(guān)；由放射式系統(tǒng)供電的配電箱，進(jìn)線開(kāi)關(guān)可采用隔離開(kāi)關(guān)。（3）單相用電設(shè)備應(yīng)適當(dāng)配置，力求三相平衡。（4）配電線路上下級(jí)保護(hù)電器的動(dòng)作應(yīng)有所選擇，各級(jí)間應(yīng)協(xié)調(diào)配合。自變壓器輸出至用電設(shè)備之間的低壓配電柜電級(jí)數(shù)不宜超過(guò)三級(jí)。（5）有不少工程投入運(yùn)營(yíng)后，往往會(huì)提出增加回路、增加容量的要求，故預(yù)留適當(dāng)數(shù)量的備用回路很有必要。（6）結(jié)合我國(guó)國(guó)情，適當(dāng)?shù)夭捎脟?guó)外先進(jìn)技術(shù)，選取技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理的方案。在供電條件差的地區(qū)，難以保證電壓質(zhì)量，可采用有載調(diào)壓變壓器等技術(shù)措施。（7）與當(dāng)?shù)毓╇娋趾推渌�有關(guān)系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致。
　　4.2設(shè)計(jì)目標(biāo)
　　隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展，為高速公路供配電系統(tǒng)提供了更高的要求，要求供配電系統(tǒng)既能照顧局部和當(dāng)前利益，又能保證長(zhǎng)遠(yuǎn)效益；既要滿足用電負(fù)荷的要求，又要適應(yīng)未來(lái)的發(fā)展要求。因此，供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到以下要求：（1）安全。供配電系統(tǒng)應(yīng)具有自身的安全防護(hù)能力，保證電能在高速公路各系統(tǒng)中的供電、配電以及使用過(guò)程中不發(fā)生人員傷亡、設(shè)備損壞等事故。（2）優(yōu)質(zhì)。能滿足高速公路各系統(tǒng)對(duì)供電電壓、波形、電流、功率等參數(shù)的質(zhì)量要求。（3）可靠。電能的供應(yīng)與分配應(yīng)滿足高速公路各子系統(tǒng)對(duì)供配電可靠性的要求，即供電、配電及使用過(guò)程中的連續(xù)性。（4）經(jīng)濟(jì)。在滿足高速公路用電的要求下，盡量使建設(shè)成本、運(yùn)行管理及維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用降到最低；盡量地利用現(xiàn)有設(shè)備通過(guò)技術(shù)改良提高使用效率；盡量在輸送電能的過(guò)程中減少有色金屬的消耗量。
　　5結(jié)語(yǔ)
　　高速公路管理設(shè)施系統(tǒng)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，是計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、電子、電信等技術(shù)的綜合應(yīng)用。本文對(duì)高速公路供配電系統(tǒng)定義、特點(diǎn)、構(gòu)成及功能做了介紹，并闡述設(shè)計(jì)原則及目標(biāo)，以加深對(duì)高速公路管理設(shè)施系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和了解。同時(shí)指出目前還存在的一些問(wèn)題，為今后高速公路快速發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
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