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1洞口施工用電情況

盆因拉隧道5個工區前期洞外1#斜井安裝的1臺630kVA變壓器;2#橫洞安裝的1臺630kVA變壓器;3#橫洞安裝1臺630kVA變壓器;4#橫洞安裝的1臺630kVA變壓器;出口安裝1臺800kVA變壓器，洞內低壓側動力電線斷面采用240mm2鋁芯電線。

2進洞供電方案比選

供電方案主要方法有3種:一是采用低壓進洞方式，通過增大線路截面面積、減少線路電壓降來滿足施工需求;二是采用高壓進洞方式，在洞內施工面附近將高壓變為低壓來滿足供電需求;三是采用低壓補償的方式，通過低壓補償設備來滿足供電需求。

2.1采用高壓進洞直接變施工電壓直接采用高壓鎧裝電纜把35kV引到隧道800m二襯完成段，再采用降壓變壓器把35kV變成380V施工電壓。接地系統和安全防護費用比較高。

2.2采用高壓進洞間接變施工電壓先把35kV在隧道外變成10kV，采用高壓鎧裝電纜引到隧道800m二襯完成段，再采用降壓變壓器把10kV變成380V施工電壓。

2.3采用二級變壓升壓變壓器把380V在隧道外升壓變成1400V，再采用普通鎧裝護套電纜，引到隧道800m二襯完成段，再采用降壓變壓器把1400V變成380V，通過穩壓變壓器變成施工電壓。

2.4采用洞內低壓補償先把35kV在隧道口變為380V電源，采用普通鎧裝電纜引到隧道800m二襯完成段，再引用低壓補償設備進行電壓補償，達到施工電壓。低壓補償進洞材料數量價格。通過上述4種方案比選，第4種方案技術要求比較低，易操作，安全防護要求較低，經濟效益好。

3方案使用范圍

低壓補償方案適用于長大隧道因電壓輸送距離過長產生電壓降問題，最長可適用于獨頭掘進4km隧道。尤其對于單線隧道，施工空間狹小，施工設備及高壓進洞防護措施無法保障和互相影響干擾等因素，補償設備可靈活實時增加，隨著隧道不斷掘進，洞身不斷加長，該補償設備可隨二襯臺車及砼輸送泵同時向前移動，從而滿足隧道施工用電需要。盆因拉隧道由于施工掌子面的掘進不斷延伸，低壓補償設備隨著前移。掌子面里程掘進到ⅢDK144+273時，出口掘進900m時，洞內用電設備功率主要為:洞內抽水小型水泵3．5kW共計3臺，加上照明用電，現洞內用電總量約200kW;加上洞外空壓機、通風機等不停運轉，供電線路鋪設太長，洞外變壓器所供電壓產生壓降，供電損耗太大，若仍用洞外現有的800kVA變壓器輸送供電，已不能滿足正洞洞內實際用電需求，按照相關供電規范及施工經驗，0．4kV三相線路供電半徑不宜超過0．8km，動力線路及220V照明線路末端的電壓降不得超過5%。當出口掘進進尺900m時，末端電壓已達不到用電設備額定電壓，導致洞內大型用電設備輸送泵由于電壓低不能正常工作。為解決施工用電問題，我們采用低壓補償來滿足供電需求。洞內施工用電主要為空壓機、通風機、輸送泵、噴錨機、抽水用電，正常用電按用電設備功率的0．75倍系數考慮，則出口用電為825kW，無法滿足施工用電要求。

根據上述施工設備功率實際情況，掌子面里程掘進到ⅢDK144+273時，出口掘進900m時，在二襯已經施工完里程ⅢDK144+200小避車洞處安裝補償設備，低壓線路還是采用240mm2鋁芯電線，經實際檢驗滿足施工現場用電需求。掌子面里程掘進到ⅢDK143+160時，出口掘進2013m時，輸送泵啟動存在問題，我們在二襯已經施工完里程ⅢDK143+060小避車洞處，安裝補償設備(把ⅢDK144+200處補償設備拆卸安裝此處)，低壓線路還是采用240mm2鋁芯電線，經實際檢驗滿足施工現場用電需求。掌子面里程掘進到ⅢDK142+873時，出口掘進2300m時，輸送泵啟動存在問題，電壓不穩定，我們在二襯已經施工完里程ⅢDK142+950小避車洞處，安裝補償設備(把ⅢDK143+060處補償設備拆卸安裝此處)和升壓穩壓裝置，低壓線路還是采用240mm2鋁芯電線，經實際檢驗滿足施工現場用電需求。

由上述實踐分析證明:一是在隧道施工中，由洞口變壓器配電室饋出至掌子面的低壓線路由于線路布設不順直、中間接頭過多、電纜粗制濫造、線徑不良等因素造成電壓降過大，其中大部分損耗為線路損耗(接頭未焊接，造成不密實，多余線路未剪除，呈盤裝擺設，形成電磁場感應等現象)。針對此情況，盆因拉隧道低壓線路布設全部采用固定支架拉設在二襯墻壁上，采用國標電纜，減少不必要的中間接頭，遇有接頭處采用接頭套管，將線路卡住，壓線后再焊接，保證線路形成整體，減少電流損失。二是在隧道800～2000m處采用補償裝置，能夠滿足現場施工用電需要。對于砼輸送泵等大功率設備啟動洞內電壓有突然長時間降低而無法啟動現象，可以將補償延時表進行調整，從而來使大功率設備瞬間得到補償，達到正常啟動和工作。三是在2000m以上，線路滿足上述要求的前提下，主要是電壓降幅過大，可以加裝150～200A升壓穩壓裝置和補償裝置，其進線端電壓不受太大約束，只要在出線端設定輸出電壓值，就能保證大功率用電設備正常工作。該設備和補償柜一樣，體積較小、重量較輕，可以隨施工供電需要隨時遷移，有效保證隧道內末端電壓滿足施工需求。

4結論

采用低壓補償設備簡單，容易操作，效率較高，經濟可靠，只是簡單的投入補償設備。補償設備、低壓電纜還可以重復使用，防止浪費和成本的增加。在盆因拉隧道施工中，2400m范圍之內洞內供電滿足施工用電需求，達到預期效果，還能保證施工進度和安全目標，創造經濟效益。根據現場實際，總結出一些高原特長隧道供電方案和經驗，為今后類似工程的施工提供一定的技術參考。

作者：姜保明單位：中鐵二十一局集團有限公司