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        高速公路多義性路徑標(biāo)識(shí)點(diǎn)供電方案

        2019-08-22 07:27:40段琳
        電子技術(shù)與軟件工程 2019年12期
        關(guān)鍵詞:多義性穩(wěn)壓電源

        文/段琳

        1 概述

        截至2018年底,我國(guó)高速公路通車(chē)總里程已突破14 萬(wàn)公里,隨著高速公路網(wǎng)格化的形成,高速公路多義性路徑計(jì)費(fèi)與拆分問(wèn)題越來(lái)越突出。2018年6月,陜西省交通運(yùn)輸廳印發(fā)《陜西省高速公路多義性路徑標(biāo)識(shí)點(diǎn)建設(shè)技術(shù)要求》,在交通運(yùn)輸部《收費(fèi)公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)多義性路徑識(shí)別技術(shù)要求》基礎(chǔ)上,增加基于視頻車(chē)牌識(shí)別及車(chē)輛識(shí)別技術(shù)的設(shè)備,用于數(shù)據(jù)稽查、交通量調(diào)查和車(chē)輛排放檢測(cè)等相關(guān)信息的收集整理。

        多義性路徑標(biāo)識(shí)點(diǎn)布設(shè)與供電遵循以下基本原則:

        (1)在每行車(chē)方向上設(shè)置一座龍門(mén)架,標(biāo)識(shí)RSU、車(chē)輛識(shí)別(高清車(chē)牌識(shí)別)與補(bǔ)光設(shè)備等采用頂掛方式安置在龍門(mén)架上。

        (2)標(biāo)識(shí)點(diǎn)布設(shè)位置與收費(fèi)站及其他標(biāo)識(shí)點(diǎn)之間的直線距離原則上不小于1km,應(yīng)做到5.8GHz 通信信號(hào)不受干擾。

        (3)標(biāo)識(shí)點(diǎn)一般應(yīng)設(shè)置在封閉式收費(fèi)公路主線空曠區(qū)域,前方500 米為平直路段,遠(yuǎn)離服務(wù)區(qū)等易發(fā)生車(chē)輛聚集的區(qū)域,盡量避免在隧道和山谷等區(qū)域設(shè)置。

        (4)標(biāo)識(shí)點(diǎn)供電模式采用交流電與蓄電池組合供電方式,電源由附近收費(fèi)站或服務(wù)區(qū)變電站低壓配電柜取電。

        2 供電原理分析

        由于標(biāo)識(shí)點(diǎn)設(shè)備用電負(fù)荷較大(一處斷面4 ~6Kw),且受高速公路構(gòu)造物較多等條件限制,標(biāo)識(shí)點(diǎn)設(shè)備距離電源多在1 ~3km,對(duì)于大功率、長(zhǎng)距離供電的情況,常見(jiàn)的供電方案一般分為三種:

        2.1 方案1:采用低壓電力電纜直接供電

        此方案供電結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,施工方便,一般適用于500m 之內(nèi)的供電方式。當(dāng)送電距離超出500m 時(shí),根據(jù)國(guó)家規(guī)范規(guī)定,線路壓降應(yīng)當(dāng)小于5%,受導(dǎo)線壓降(△U=I×R)制約,若要保證供電質(zhì)量與效率,就需增大電纜截面積以降低線路阻抗,導(dǎo)致供電線路造價(jià)增加。

        2.2 方案2:采用智能升降壓系統(tǒng)供電

        系統(tǒng)主要包括電源發(fā)生器、隔離變換器及供電電纜,在供電側(cè)電源發(fā)生器根據(jù)線路負(fù)荷在一定范圍內(nèi)(≤1kV)自動(dòng)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)輸出電壓,在用電側(cè)隔離變換器同樣根據(jù)負(fù)荷自動(dòng)調(diào)整降壓比再經(jīng)過(guò)寬穩(wěn)壓輸出,隔離變換器總是優(yōu)先調(diào)節(jié)并穩(wěn)壓輸出,只有當(dāng)電流變化大,無(wú)法滿足隔離變換器輸入電壓要求時(shí)才需要調(diào)節(jié)電源發(fā)生器的輸出電壓。由于采用了“浮動(dòng)電壓”供電技術(shù),供電電壓可以根據(jù)負(fù)載電流的變化適時(shí)浮動(dòng),可以加大輸送功率,延長(zhǎng)供電半徑。

        2.3 方案3:采用直流遠(yuǎn)程供電

        其原理就是將220V 交流電整流成直流并將電壓升高通過(guò)線纜進(jìn)行電能傳輸,到末端用電點(diǎn)處再逆變成220V 交流電,給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電。直流遠(yuǎn)供外場(chǎng)端主要依靠斬波振蕩逆變實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓,大量使用電子設(shè)備,受戶外環(huán)境的影響較大,可靠性較低,可擴(kuò)展性不強(qiáng),因此不做推薦。

        表1

        3 工程造價(jià)比較

        對(duì)于大多數(shù)用戶來(lái)說(shuō),方案的選擇很大程度上是考慮系統(tǒng)造價(jià)問(wèn)題。下面以最為常見(jiàn)的雙向四車(chē)道高速公路標(biāo)識(shí)點(diǎn)為例,對(duì)方案一、二做出比較。如表1所示。

        4 結(jié)論

        根據(jù)表格中造價(jià)比較得出:在相同供電條件下,當(dāng)標(biāo)識(shí)點(diǎn)距離電源小于1.5km 時(shí),推薦采用方案一;距離大于1.5km 時(shí),推薦采用方案二,且供電距離越遠(yuǎn),經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢(shì)越明顯。綜上所述,從節(jié)能、安全、造價(jià)多角度考慮,建議在高速公路上推廣使用智能升降壓供電系統(tǒng)。

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