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隧道照明工程技术分析

 

 

 

  西部探矿工程地道照明工程技术分析陈丕刚(中铁十三局集团有限公司,吉林长春130031)随着我国高速公路建设的全部翻开,长大公路地道作为处理山地丘陵区域高速公路交通的首要办法,在许多区域接连兴建。高速公路地道应具有安全、出色的交通运营环境,地道机电工程便是完结这一方针的必要手法。而照明系统是地道机电工程的首要构成有些,对保证地道内交通运营安全,美化地道内交通运营环境起到至关首要的效果。因高速公路行车速度较快,一般>100km/h对光线强度及其改变恳求非常高。而地道环境因遭到汽车尾气、尘土、湿润及化学腐蚀的影响,电气设备工作环境非常恶劣,怎样保证电气设备安全安稳工作,进而保证行车安全,具有非常首要的意义。这些年,国表里高速公路地道交通安全事端时有发生,构成严重的生命财产丢掉,社会影响极为恶劣。足以致使高度重视。一同,地道照明系统代表着地道机电工程的外观形象,其质量的好坏直接影响地道环境。能够说,照明系统是实施地道机电工程胜败的要害。别的,照明系统不是孤立存在的,它受土建工程制约最大,又与机电工程的其它系统密不可分,地道机电工程作为一个整体,包括照明系统、通风系统、供电系统、消防系统、交通监控系统、闭路电视系统、通讯系统,火灾报警系统及基地控制系统,涵盖了电力、电机、电子、核算机、通讯、机械、交通等多个专业。

  笔者曾参加广东省内多座高速公路地道机电工程施工,一贯从事一线工程技术工作。联络亲身经历和有关技术材料,谈谈对地道机电工程照明系统方案及施工技术的一点观念。

  1供电技术分析1.1照明负荷1.1.1负荷等级地道照明系统按运用功用不一样,可划分为底子照明、加强照明、应急照明、洞口路灯照明及横通道照明,其间应急照明及底子照明为一级负荷,其它为二级负荷。

  1.1.2负荷性质地道照明选用地道专用灯具,具有习气地道环境的多种特性,光源选用高压钠灯,从属电器有触发器、镇流器及赔偿电容等。地道灯具为经用结构(抵达GB7000恳求)而且防水防尘(抵达GB9001中的IP65)其光学系统满足地道内所需的安顿办法抵达规矩的高度标准,反射器选用适宜地道照明的低眩光配光。电气特性有赔偿功率抵达0.9发起电流应小于工作电流,发起电压220V*10%,恢复发起时间<60s容许瞬时压降为津施莱德、天津索恩、上海GE等。

  1.2地道照明供电原则为了坚持光源寿数,高压钠灯的端电压应在额定电压的为减少冲击电压不坚定和闪变对照明的影响,应选用地道照明专用变压器,负荷率可选择在额定容量的70%~80%.当与地道风机等冲击性负荷共用变压器供电时,应专线供电。

  低压配电办法选用树式及放射式混合配电办法,低压配电系统选用三相四线制。电压等级220V/380V,接地系统选用TN*S系统。

  变压器接线组别应选用D9Yn11结线,有利于降低损耗,克制谐波。

  低压配电电缆选用四芯等截面阻燃及耐火电缆。

  对于发起电流大于工作电流的地道灯具,应较验开关及电缆截面,防止维护失灵或压降过低。

  选用电容器作松散赔偿或会合赔偿应急电源与工作电源采用可靠办法,防止并排工作。应急电源宜选用蓄电池直流逆变设备或独立的自起动柴油发电机组供电。会合设置可选用在线式不间断电源(UPS),松散设置可选用自充电式应急灯。

  1.3电源按照一级负荷供电恳求,选用两路专线10kV电源,分段工作,互为备用,设置备用设备,选用0.4kV快速自起动柴油发电机组做后备电源,应急照明电源选用UPS设备供电(见)1.4变配电所地道变配电所设置数量视其长度而定,长度> 1km的地道宜设两座变配电所。

  地道变配电所的设置遵照以下原则:减少低压线路电压降;地道变配电所一般设置于地道两端,有两种办法:独立式和从属式。独立式运用较广泛。因纵向射流机械通风及自然通风办法对地道出口污染严重,故具体所址宜在地道两端进口外侧光源寿数地道灯具魅要shin矿擂地带八该式照el.气运厉西部探矿工程筑,具较大的运用空间和出色的通风效果,合适电气设备的安稳工作和有人职守。一同可将地道监控基地与其合建,便于维护及办理。别的,地道洞口端一般坐落山脚地带,地形较凌乱,在地道主体工程方案时就应考虑预留变电所方位,对于桥隧相接或极为陡峭的地道口变电所造址应移位或选择从属式。从属式变电所设于地道两端两洞间专用设备洞室内,与地道主体工程同步施工。该洞室宜支配洞连通。具有足够大的空间,有利于洞内通风及设备设备和工作。该式变电所设备工作环境恶劣。湿润严重,应在设备洞室内设置专用通风设备。风向应由进口端吹向出口端,适于无人职守及远程控制。

  1.5配电设备高压配电系统为双电源进线,单母线分段接线办法,正常工作时两路电源一同供电,母联柜断开,当一路外线停电时该进线柜分闸而母联柜合闸,当该进线恢复供电时,则恢复正常工作情况,高压配电柜配备微机电力继电维护智能模块可就地或远程自动控制。

  低压配电系统为三电源进线单母线分段接线办法。正常工作时,两路主用电源一同供电。主母联断开,两路电源互为备用,自动投入。当两路主用电源失电后,自动发起备用电源一柴油发电机组供电,需减少二类负荷。进线电源应具有瞬时、短延时、长延时三级维护。出线电源应具有短路、过流维护。

  应急照明供电系统若选用UPS供电,其环节较凌乱,UPS电源具有旁路和在线两种工作办法。需手动切换,在线工作办法在失电时可自动切换蓄电池经逆变交流输出供电。在应急照明供电中,UPS电流应为独立的备用电源。处于在线工作办法,另设置一路专用主供应急照明电源。该电源与UPS电源为应急照明的两路供电电源,两者间可互相切换,当主供电源失电后,自动切换到UPS电源供电,当主供电恢复时,自动切换到主供电源供电,UPS电源处于备用情况,两路电源的工作办法为一主一备,UPS电源之所以不投入在线主供工作,是因为一般情况下应急下进行UPS切换。可减少其缺点发生,大功率UPS维护,UPS电源出线开关,选择应合理,尽也许减少UPS电源过载工作。

  高压配电柜选择手车式,开关为真空断路器,低压配电柜选择抽屉式,利于更换与维护。

  1.6配电电缆选择和敷设电缆选择按照温升选择截面并通过电压丢掉校验。若不满足需扩大截面,保证供电结束电压降<5%的恳求。地道照明负荷容量较小,但距离较长,故电压丢掉较验对电缆截面的选择至关首要。地道长度在1~3km之间时,电缆截面一般在50mm2以下,最小配电电缆截面为4mm2.应急照明电缆选用耐火电缆,其它照明回路选用阻燃电缆,选用耐火及阻燃电缆是因为防止地道内一旦发生火灾将对人类生命构成极大损害。电缆电线致使火灾有两点缘由:外部火源和本身火灾,一般聚氯乙烯电缆一旦发生火灾,其开释的有毒气体2min内能够使人窒息。且地道内为较关闭环境,逃生距离长,故地道内配电电缆选用阻燃及耐火电缆。

  电缆通道是电缆实施必经之路,地道电缆通道一般随地道土建主体工程实施,其方案与施工的好坏直接影响电缆的施工质量,甚至于无法施工,构成较大的经济丢掉。地道电缆通道分洞外有些和洞内有些,洞外有些电缆管道宜选用电缆沟,设备电缆支架敷设电缆,因电缆数量较多。宜选用3、4层支架,两头资错安顿,别的对强电及弱电电缆宜分沟敷设,洞外电缆管道应分外致使留心的当地是洞口段,因该段地域狭窄,管线及设备许多,工程各方应充分重视,在方案期间就要做好调和工作。洞口地段一般有电缆沟、水沟,通讯管道及设备,消防管道及设备,监控设备,路灯,安全设备及接地等,以及遭到洞口高边坡及路面的束缚。其间路灯基础及其它设备基础宜在电缆沟旁制作,可减少预埋穿线管,其它设备亦分隔布设。故洞口处应预留恰当空间。洞内有些下部为电缆沟,上部为电缆桥架,电缆桥架宜选用钢制梯式桥架,桥架设备一般坐落地道拱顶两头,距路面6m支配,两头宜水平设备,严厉超限,因地道内衬砌存在较大的过失,桥架设备中应尽也许消除该过失,格外对于曲线地道和变坡地道。调整办法:①加长桥架立臂且开具长孔,加长长度视地道壁过失而定,一般不小于正常立臂的一倍;②测量时先长距离粗定位,后每2m细定位,粗定位长度视地道曲线情况而定,细定位应按粗定位进行调整,以抵达下面观测为一滑润曲线(垂直面)③调整横臂上下方位,使其横向观测为一滑润曲线(水平面)④终究变成地道内三维空间中的一条滑润曲线,增强其美丽性。桥架与电缆沟以及桥架间电缆通道在工程实践中一般多选用预埋管,由地道土建工程预埋,因存在土建与机电施工技术上的差异及总体方案考虑不周,均构成预埋方位不正确,管径太小或管路不一样程度的卡阻表象,不利于电缆穿管施工,甚至于无法施工,故宜预留电缆槽,槽内选用桥架设备电缆,外加防火板覆盖,若选用电缆管预埋施工,应选用弯管机弯管技术,不可堵截焊接,且管径应足够大,主张均选用G80钢管。照明负荷发起电流较大,且操作频频,格外在自动控制情况时,这1.7防雷与接地对UP稳顿行带响工作珀舰工作n电―态shhg他变电所八接地宜选用环形接地网蛴内电气设年陈丕刚:地道照明工程技术分析阻<4洞内上下各两条接地干线与地道内全部电气设备相连接地设备方位的选择应视具体情况而定,一般在洞口处为石质地带不利于接地电阻值的合格,宜灵活处理接地设备选用外引式。

  建筑物防雷可选用避雷针或避雷带,洞外高杆设备可加装避雷针,并运用本身金属杆做接地引线。防雷接地宜单独设置,接地电阻<10. 2地道照明技术分析地道因其特别的交通环境,对其间的照明条件恳求很高。在亮暗环境的过渡中,人的视觉需要有个习气进程,其间由明到暗的习气需时间较长,称为暗习气,反之称为明习气,这便是所谓的置地道照明系统,保证行车安全。地道照明系统的设置应充分考虑以下条件:环境条件:地道附近地形、洞口朝向、洞口附近视界情况、植被条件、洞外路段的平纵线性和气象条件。

  土建方案:地道长度、平纵线性、洞口结构办法、横断面安顿和建筑限界。

  交通情况:方案交通量、核算行车速度、单向或双向交通、汽车专用或混用通行。

  2.1地道照明设置地道照明包括引道照明、进口段、过渡段照明、基地段照明、出口段照明、事端应急照明及横洞照明。以某地道照明工程为例,照明系统设置如表1所示。

  2.2地道照明标准地道洞表里各有些的最小均匀亮度如上表所示。

  路面亮度总均匀度(Lmh/La)(最小亮度/均匀亮度)>0.4.车道路面纵向均匀度(Lnl/Lmax)(与车道中轴线平行的线上最小亮最大亮度)>0.6表1照明系统设置项目长度灯具类型安顿办法单侧灯具距离路面亮度(d/m2进口段400W高压钠灯对称安顿过渡段Ltrl 250W高压钠灯对称安顿过渡段Ltr2 100W高压钠灯对称安顿基地段Lin 100W高压钠灯交错安顿出口段Lex 150W高压钠灯对称安顿横通道100W高压钠灯基地安顿洞外引道250W高压钠灯行车向左面应急照明2X36W荧光灯交错安顿2.3地道照明系统功用按白日、黄昏(或天阴、浓雾天)、夜间、深夜进行四级控制,既保证行车安全需要又节省电能。

  地道进口段、过渡段、出口段用于加强照明的400W\ 100W:高压钠灯白日翻开,黄昏(或阴雨天、浓雾天)距离减半,夜间关闭。

  用于底子照明的100WA高压钠灯在深夜只翻开行车方向左面灯具,别的时间全开。

  洞外引道路灯照明夜间及深夜翻开,其它时间常闭。

  横通道100WA高压钠灯常闭,只在暂时运用或发生急迫情况下翻开、各工况亮度方针详见表2.表2地道照明控制参数表(单位:d/m2)工作工况洞外亮度方针或时间进口照明段过渡照明段1过渡照明段2基地段出口照明段横应急照明洞外路灯白日黄昏及阴雨天夜间深夜非常首要的,该弧形洞门因洞壁横向弧度一同宜选用横向推拉式,上下加装导槽,颜色与洞壁装饰色一同,门板的材料选择是要害,该材料应能防火,具有一定的强度及韧度并通过一段时间后能够固化。

  对于灯具的线性美丽度,因遭到地道土建衬砌过失较大的影响,无法保证灯具设备后的整体线性美丽度,怎样消除土建过失,保证灯具设备的线性美丽度,也一样有两种方案供选择:其一用型钢制作标准线性设备基座,该基座沿全部洞壁敷设可抵达志向的滑润曲线,灯具及支架设备于该底座上,该方案可彻底完结灯具设备的整体线性美丽,灯具调整便利,但其加装线性底座装非m常办,怎样选择翻的洞*Mshin对M美丽效构成影响沿造价蔌,:/安Mm不Jt保表3每套地道灯具的技术方针项目技术方针400W1高压钠灯4800lm250W'高压钠灯28000lm光通量150W高压钠灯16000lm100W1高压钠灯9000lm2X36W'荧光灯2X3000lm光源寿数24000h习气电压220V士10%外壳翻开办法前开门式防护等级IP65灯具外壳>25mm厚的整块高压铝合金板(含铜<0.4%)冲压而成厚度>0.8mm,99.5%高纯的反射器铝板制成,结构坚固,能饱尝清洗,搬动不变形,阳极作氧化处理玻璃面罩>5mm厚的不散光耐温钢化玻璃电器寿数5年表4每套应急照明灯具的技术方针项目技术方针项目技术方针光通量2X3000lm防护等级IP65灯具功率2X36W放电时间15000h电器寿数5年习气电压220V士二改造灯具支撑系统,使其除具有照射视点调度功用外还具有垂直于洞壁方向的弹性调度功用。该方案能较好地调整灯具性美丽度,且造价低廉,设备健壮,但灯具调度难度较大。该支撑系统的具体办法如、所示。

  2.5地道照明系统自动控制照明系统主控电器为PLC可编程控制器。地道洞外亮度传感器信号(4~20mA)传到可编程控制器输入模块,通过PLC可编程控制器的CPU模块自动编程,并输出信号对出口继电器自动控制,进而对低压照明馈线回路的开关进行自动控制,一同各馈线回路的接触器辅佐触点的开闭情况信号输入PLC可编程控制器。各种数字模拟信号通过可编程控制器处理后再通过通讯接口上载至基地控制室的临控核算机,监控核算机及PLC可编程控制器通过编制的软件程序对于地道照明的各种工况,对各个照明回路的翻开与关闭进行相应的自动控制,控制系统图如所示。

  点NX1S点16点MOBIBUSDZ输入DI输出AI输入反馈信号照度仪检信号*Q-开灯指令*至监控基地控制系统图西部探矿工程14照明灯具2.4.1技术方针(见表3、表4)2.4.2支撑系统支撑系统包括各种必要的型钢、支撑榫销、螺栓等全部材料。

  全部支撑系统金属部件及表面有必要是防腐材料,能承受湿润环境和有害气体的腐蚀。支撑系统应能承受所支撑的设备和支撑系统本身的3倍重量影响地道内环境美丽的首要方针有两项,一是灯具性线美丽度;二是洞壁装饰,对于洞壁装饰可选用瓷片装饰。因机电设备需要,地道洞壁上留有许多大小不一的洞室,其洞门的办法及

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