公路特长隧道施工临时用电方案探讨

王玉林

（云南省交通投资建设集团有限公司，昆明650000）

1 引言

公路特长隧道施工临时用电方案是项目管理中的重要内容，其是指隧道洞口及隧道内临时用电设备如何连接及规划的主要方法和措施，内容包括临时变压器、动力电线布设、空压机用电、加工厂用电、拌和站用电、生活用电、场地照明、洞内用电设备及高压进洞方案等【1】。

在常规隧道施工中，电费占隧道施工成本的5%左右，安全有效的临时用电方案不仅能保障施工现场用电安全，防止触电并杜绝安全事故发生，还能保障施工现场正常运转，解决隧道施工临时用电的不规范、电费高及效率低等问题。

2 工程概述

2.1 工程概况

云南澄川高速公路禄充特长隧道是一条分离式特长隧道，左线长为4 770m（起止桩号为ZK6+600～ZK11+370，最大埋深约为667m），右线长为4 760m（起止桩号为K6+690～K11+390，最大埋深约为651m），累计总长9 530m。

2.2 工程地质

隧道位于云贵高原中部地区，整体地势由北向南呈阶梯状逐渐降低，中部隆起，东西两侧较低，区域海拔高度1 820～2 250m，相对高差430m，属剥蚀-溶蚀型低中山地貌，坡面上为耕植土。隧道进口位于澄江县养白牛村东南侧300m，出口位于澄江县立昌居委会李竹处小组东侧山沟里面。

3 公路特长隧道常规临时用电方案

结合以往经验，公路特长隧道常规的临时用电方案主要内容如下：

1）在隧道口安装2台1 200kV·A的变压器，供应洞外及洞内的施工用电。

2）供电设备包括：隧道内用电设备、喷浆机、输送泵、大型抽水机、电焊机、钢材加工厂、空压机房、拌和站、鼓风机、生活区等，总功率约为2 100kW。

3）进洞动力线采用三相五线制，进洞1 600m段落采用3根240mm2的360V高压火线，2根120mm2的零线；之后的施工段采用3根185mm2的火线，2根100mm2的零线【2】。

4）进洞1 600m后，由于电线较长，电压产生衰变，不能正常供应大功率用电设备，如输送泵、喷浆机、大型抽水泵等，所以，在距1 600m最近的人行横洞内布置1台800kV·A的箱变变压器，电线从隧道口的变压器处接专用带橡胶皮的高压铝芯线，以保证800m范围内的大功率用电设备的电力供应。

5）隧道洞内成洞段的照明采用降压措施，把电压降到220V，掌子面的照明采用专用降压器把电压降到36V，确保照明电压稳定及使用安全。隧道内的用电设备有两相的，也有三相的，但为保证用电的安全，所有用电设备均采用一机一闸一漏保护措施。

6）掌子面每掘进100m接一次高压线，在需要用电的位置采用空开接到各用电设备上，确保安全。杜绝个别用电设备漏电短路，导致其他设备全部停电的现象发生，保证掌子面安全生产正常进行。

4 澄川高速禄充隧道施工用电方案

本工程中，临时用电施工方案内容如下：

1）从澄江县拉1条1×105kV·A的高压电线到隧道口，供应1台800kV·A的箱变变压器；从江川拉1条1×105kV·A的高压电线至隧道口，供应2台800kV·A的箱变变压器。

2）供电设备包括：隧道内用电设备、喷浆机、输送泵、大型抽水机、电焊机、钢材加工厂、空压机房、拌和站、鼓风机、生活区等，总功率约为2 200kW。

3）进洞动力线采用三相五线制，进洞1 600m段落采用3根240mm2的360V高压火线，2根120mm2的零线；之后的施工段采用3根185mm2的火线，2根100mm2的零线。

4）进洞1 600m后，由于电线较长，电压产生衰变，不能正常供应大功率用电设备，如输送泵、喷浆机、大型抽水泵等，所以，在隧道洞口采用升频增流增压变压器，把电压增到750kV·A左右，然后在1 600m附近的人行横洞处，隧道左右洞各安装1台升频增流增压变压器，把电压降到360kV·A，从而正常供应洞内的所有大功率用电设备。如图1、图2所示分别为升频增流增压变压器现场实地布置图和升频增流增压变压器名称示意图。

图1升频增流增压变压器现场实地布置图

图2升频增流增压变压器名称示意图

5）隧道洞内成洞段的照明采用降压措施，把电压降到220V，确保照明电压的稳定及使用的安全。隧道内的用电设备有两相线的，也有三相线的，但为保证用电的安全，均采用一机一闸一漏保护措施。

6）掌子面每掘进100m接一次高压线，在需要用电的位置采用空开接到各用电设备上，确保安全。杜绝个别用电设备漏电短路，导致其他设备全部停电的现象发生，保证掌子面安全生产正常进行。

5 施工现场供电布置

配电系统实行三级配电，即变压器→总配电箱→分配电箱→开关箱。所有用电设备根据功率大小配备相应的漏电保护开关，全部实行一机一闸一漏保护的用电保护措施，严禁用同一个开关箱接多台用电设备，杜绝用电安全事故的发生。

6 节约用电措施

为节约用电，可采取以下几个措施：

1）大功率用电设备应尽量用施工工序调节错开同时启动，以避免电压不足的情况发生，如左右洞的混凝土输送泵、喷浆机、大型抽水泵等不要同时启动。

2）开挖台车及钢筋台车上的照明灯只能用防爆灯，并且要用专用降压设备把电压降到36V。

3）开挖台车上的照明灯、电焊机必须使用一机一闸一漏保护措施，杜绝一闸多用，并且要随时检查漏电保护器是否正常，以确保设备及人员的绝对安全。

4）台车上的电源开关箱底面须离地面1.2m高，既方便使用，又有防水防尘的作用。

5）隧道二衬已浇筑（成洞）段的照明电压应≤36V，二衬至掌子面段的电压应≤24V，距离地面高度应≥2.5m【3】。

7 结语

针对公路特长隧道（3 000m以上），进洞至1 600m左右时，由于工作电压不够，需要增加高压进洞措施，确保隧道内用电设备的电压供应得到保证，其不同的进洞方案效果如下：

1）若在隧道内1 600m左右的位置安装1台800kV·A的箱变变压器，则增加单独架设高压铝芯线和箱变变压器的费用，每米增加120～150元，按1 600m计算，加上人工费，增加的总费用约为60万元，每米增加的高压进洞费用约为380元。

优点是电压相对稳定，800kV·A的变压器可以往前掘进800m左右，不用移动变压器。1 200kV·A的变压器可以往前掘进1 100m左右，不用移动变压器。

缺点是费用较高、安装时间较长、拆除时间也长，拆除费用较高，安全风险大。

2）若在隧道内1 600m左右的位置安装升频增流增压变压器，则无须增加单独进洞高压电线费用，只需在隧道洞口及1 600m处的左右洞内各安装1台升频增流增压变压器，加上人工安装费等，增加的总费用约为18万元，每米增加的高压进洞费用约为110元。

优点是投资费用低、安装时间短、安装速度快（1d就能安装完毕）、拆除也快，拆除时无须增加费用。

缺点是掌子面每掘进400m左右就要移动一次变压器，电压稳定性相对差，连接洞外和洞内的电线之间不能接低压电线开关箱，需从另外一个洞接低压电。

3）从安全、经济、环保、成本方面综合考虑，在公路特长隧道施工中，高压进洞方案建议采用升频增流增压变压器，以符合各方利益。