王玉林

（云南省交通投資建設(shè)集團(tuán)有限公司，昆明650000）

1 引言

公路特長(zhǎng)隧道施工臨時(shí)用電方案是項(xiàng)目管理中的重要內(nèi)容，其是指隧道洞口及隧道內(nèi)臨時(shí)用電設(shè)備如何連接及規(guī)劃的主要方法和措施，內(nèi)容包括臨時(shí)變壓器、動(dòng)力電線(xiàn)布設(shè)、空壓機(jī)用電、加工廠用電、拌和站用電、生活用電、場(chǎng)地照明、洞內(nèi)用電設(shè)備及高壓進(jìn)洞方案等【1】。

在常規(guī)隧道施工中，電費(fèi)占隧道施工成本的5%左右，安全有效的臨時(shí)用電方案不僅能保障施工現(xiàn)場(chǎng)用電安全，防止觸電并杜絕安全事故發(fā)生，還能保障施工現(xiàn)場(chǎng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，解決隧道施工臨時(shí)用電的不規(guī)范、電費(fèi)高及效率低等問(wèn)題。

2 工程概述

2.1 工程概況

云南澄川高速公路祿充特長(zhǎng)隧道是一條分離式特長(zhǎng)隧道，左線(xiàn)長(zhǎng)為4 770m（起止樁號(hào)為ZK6+600～ZK11+370，最大埋深約為667m），右線(xiàn)長(zhǎng)為4 760m（起止樁號(hào)為K6+690～K11+390，最大埋深約為651m），累計(jì)總長(zhǎng)9 530m。

2.2 工程地質(zhì)

隧道位于云貴高原中部地區(qū)，整體地勢(shì)由北向南呈階梯狀逐漸降低，中部隆起，東西兩側(cè)較低，區(qū)域海拔高度1 820～2 250m，相對(duì)高差430m，屬剝蝕-溶蝕型低中山地貌，坡面上為耕植土。隧道進(jìn)口位于澄江縣養(yǎng)白牛村東南側(cè)300m，出口位于澄江縣立昌居委會(huì)李竹處小組東側(cè)山溝里面。

3 公路特長(zhǎng)隧道常規(guī)臨時(shí)用電方案

結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)，公路特長(zhǎng)隧道常規(guī)的臨時(shí)用電方案主要內(nèi)容如下：

1）在隧道口安裝2臺(tái)1 200kV·A的變壓器，供應(yīng)洞外及洞內(nèi)的施工用電。

2）供電設(shè)備包括：隧道內(nèi)用電設(shè)備、噴漿機(jī)、輸送泵、大型抽水機(jī)、電焊機(jī)、鋼材加工廠、空壓機(jī)房、拌和站、鼓風(fēng)機(jī)、生活區(qū)等，總功率約為2 100kW。

3）進(jìn)洞動(dòng)力線(xiàn)采用三相五線(xiàn)制，進(jìn)洞1 600m段落采用3根240mm2的360V高壓火線(xiàn)，2根120mm2的零線(xiàn)；之后的施工段采用3根185mm2的火線(xiàn)，2根100mm2的零線(xiàn)【2】。

4）進(jìn)洞1 600m后，由于電線(xiàn)較長(zhǎng)，電壓產(chǎn)生衰變，不能正常供應(yīng)大功率用電設(shè)備，如輸送泵、噴漿機(jī)、大型抽水泵等，所以，在距1 600m最近的人行橫洞內(nèi)布置1臺(tái)800kV·A的箱變變壓器，電線(xiàn)從隧道口的變壓器處接專(zhuān)用帶橡膠皮的高壓鋁芯線(xiàn)，以保證800m范圍內(nèi)的大功率用電設(shè)備的電力供應(yīng)。

5）隧道洞內(nèi)成洞段的照明采用降壓措施，把電壓降到220V，掌子面的照明采用專(zhuān)用降壓器把電壓降到36V，確保照明電壓穩(wěn)定及使用安全。隧道內(nèi)的用電設(shè)備有兩相的，也有三相的，但為保證用電的安全，所有用電設(shè)備均采用一機(jī)一閘一漏保護(hù)措施。

6）掌子面每掘進(jìn)100m接一次高壓線(xiàn)，在需要用電的位置采用空開(kāi)接到各用電設(shè)備上，確保安全。杜絕個(gè)別用電設(shè)備漏電短路，導(dǎo)致其他設(shè)備全部停電的現(xiàn)象發(fā)生，保證掌子面安全生產(chǎn)正常進(jìn)行。

4 澄川高速祿充隧道施工用電方案

本工程中，臨時(shí)用電施工方案內(nèi)容如下：

1）從澄江縣拉1條1×105kV·A的高壓電線(xiàn)到隧道口，供應(yīng)1臺(tái)800kV·A的箱變變壓器；從江川拉1條1×105kV·A的高壓電線(xiàn)至隧道口，供應(yīng)2臺(tái)800kV·A的箱變變壓器。

2）供電設(shè)備包括：隧道內(nèi)用電設(shè)備、噴漿機(jī)、輸送泵、大型抽水機(jī)、電焊機(jī)、鋼材加工廠、空壓機(jī)房、拌和站、鼓風(fēng)機(jī)、生活區(qū)等，總功率約為2 200kW。

3）進(jìn)洞動(dòng)力線(xiàn)采用三相五線(xiàn)制，進(jìn)洞1 600m段落采用3根240mm2的360V高壓火線(xiàn)，2根120mm2的零線(xiàn)；之后的施工段采用3根185mm2的火線(xiàn)，2根100mm2的零線(xiàn)。

4）進(jìn)洞1 600m后，由于電線(xiàn)較長(zhǎng)，電壓產(chǎn)生衰變，不能正常供應(yīng)大功率用電設(shè)備，如輸送泵、噴漿機(jī)、大型抽水泵等，所以，在隧道洞口采用升頻增流增壓變壓器，把電壓增到750kV·A左右，然后在1 600m附近的人行橫洞處，隧道左右洞各安裝1臺(tái)升頻增流增壓變壓器，把電壓降到360kV·A，從而正常供應(yīng)洞內(nèi)的所有大功率用電設(shè)備。如圖1、圖2所示分別為升頻增流增壓變壓器現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地布置圖和升頻增流增壓變壓器名稱(chēng)示意圖。

圖1升頻增流增壓變壓器現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地布置圖

圖2升頻增流增壓變壓器名稱(chēng)示意圖

5）隧道洞內(nèi)成洞段的照明采用降壓措施，把電壓降到220V，確保照明電壓的穩(wěn)定及使用的安全。隧道內(nèi)的用電設(shè)備有兩相線(xiàn)的，也有三相線(xiàn)的，但為保證用電的安全，均采用一機(jī)一閘一漏保護(hù)措施。

6）掌子面每掘進(jìn)100m接一次高壓線(xiàn)，在需要用電的位置采用空開(kāi)接到各用電設(shè)備上，確保安全。杜絕個(gè)別用電設(shè)備漏電短路，導(dǎo)致其他設(shè)備全部停電的現(xiàn)象發(fā)生，保證掌子面安全生產(chǎn)正常進(jìn)行。

5 施工現(xiàn)場(chǎng)供電布置

配電系統(tǒng)實(shí)行三級(jí)配電，即變壓器→總配電箱→分配電箱→開(kāi)關(guān)箱。所有用電設(shè)備根據(jù)功率大小配備相應(yīng)的漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)，全部實(shí)行一機(jī)一閘一漏保護(hù)的用電保護(hù)措施，嚴(yán)禁用同一個(gè)開(kāi)關(guān)箱接多臺(tái)用電設(shè)備，杜絕用電安全事故的發(fā)生。

6 節(jié)約用電措施

為節(jié)約用電，可采取以下幾個(gè)措施：

1）大功率用電設(shè)備應(yīng)盡量用施工工序調(diào)節(jié)錯(cuò)開(kāi)同時(shí)啟動(dòng)，以避免電壓不足的情況發(fā)生，如左右洞的混凝土輸送泵、噴漿機(jī)、大型抽水泵等不要同時(shí)啟動(dòng)。

2）開(kāi)挖臺(tái)車(chē)及鋼筋臺(tái)車(chē)上的照明燈只能用防爆燈，并且要用專(zhuān)用降壓設(shè)備把電壓降到36V。

3）開(kāi)挖臺(tái)車(chē)上的照明燈、電焊機(jī)必須使用一機(jī)一閘一漏保護(hù)措施，杜絕一閘多用，并且要隨時(shí)檢查漏電保護(hù)器是否正常，以確保設(shè)備及人員的絕對(duì)安全。

4）臺(tái)車(chē)上的電源開(kāi)關(guān)箱底面須離地面1.2m高，既方便使用，又有防水防塵的作用。

5）隧道二襯已澆筑（成洞）段的照明電壓應(yīng)≤36V，二襯至掌子面段的電壓應(yīng)≤24V，距離地面高度應(yīng)≥2.5m【3】。

7 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)公路特長(zhǎng)隧道（3 000m以上），進(jìn)洞至1 600m左右時(shí)，由于工作電壓不夠，需要增加高壓進(jìn)洞措施，確保隧道內(nèi)用電設(shè)備的電壓供應(yīng)得到保證，其不同的進(jìn)洞方案效果如下：

1）若在隧道內(nèi)1 600m左右的位置安裝1臺(tái)800kV·A的箱變變壓器，則增加單獨(dú)架設(shè)高壓鋁芯線(xiàn)和箱變變壓器的費(fèi)用，每米增加120～150元，按1 600m計(jì)算，加上人工費(fèi)，增加的總費(fèi)用約為60萬(wàn)元，每米增加的高壓進(jìn)洞費(fèi)用約為380元。

優(yōu)點(diǎn)是電壓相對(duì)穩(wěn)定，800kV·A的變壓器可以往前掘進(jìn)800m左右，不用移動(dòng)變壓器。1 200kV·A的變壓器可以往前掘進(jìn)1 100m左右，不用移動(dòng)變壓器。

缺點(diǎn)是費(fèi)用較高、安裝時(shí)間較長(zhǎng)、拆除時(shí)間也長(zhǎng)，拆除費(fèi)用較高，安全風(fēng)險(xiǎn)大。

2）若在隧道內(nèi)1 600m左右的位置安裝升頻增流增壓變壓器，則無(wú)須增加單獨(dú)進(jìn)洞高壓電線(xiàn)費(fèi)用，只需在隧道洞口及1 600m處的左右洞內(nèi)各安裝1臺(tái)升頻增流增壓變壓器，加上人工安裝費(fèi)等，增加的總費(fèi)用約為18萬(wàn)元，每米增加的高壓進(jìn)洞費(fèi)用約為110元。

優(yōu)點(diǎn)是投資費(fèi)用低、安裝時(shí)間短、安裝速度快（1d就能安裝完畢）、拆除也快，拆除時(shí)無(wú)須增加費(fèi)用。

缺點(diǎn)是掌子面每掘進(jìn)400m左右就要移動(dòng)一次變壓器，電壓穩(wěn)定性相對(duì)差，連接洞外和洞內(nèi)的電線(xiàn)之間不能接低壓電線(xiàn)開(kāi)關(guān)箱，需從另外一個(gè)洞接低壓電。

3）從安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、成本方面綜合考慮，在公路特長(zhǎng)隧道施工中，高壓進(jìn)洞方案建議采用升頻增流增壓變壓器，以符合各方利益。