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摘要：我国道路建设发展至今已经取得了非常不错的成就。随着我国高速公路科技水平日益提高，交通运输成为了人类历史文明发展的标志和产物，国家也越来越重视道路建设的重要性，大量修建高速公路就是其具体表现。当前为了缩短车程很多条件允许的地段都通过修建隧道来解决地域问题，随着公路建筑技术不断提升，我们以桥隧为主的高速公路路段还将不断增加，公路隧道供电就是为了满足车辆在隧道里运行基础的通风、照明等要求。
关键词：高速公路隧道；供配电系统设计
引言
高速工程是我国道路建设中重要的组成部分，高速公路的发展建设，能够高效带动整个交通行业的发展，并且可以刺激国家和区域经济的经济发展水平。由于公路隧道独特的环境特性，在近几年的高速公路发展建设中，加大了对公路隧道的建设，同时也加大了对于隧道供配电系统的重视。
1高速公路隧道供配电系统方案设计原则
设计隧道供配电方案时，需要分析施工现状。设计活动需要确保施工项目的安全可靠性、节能环保性等要求。（1）遵循标准性的原则，选取的各类设备材料能够全面适应国家行业的基本标准。实际建设中，需要优先选用经济节能的设计材料，通过对技术展开全面评估后进行应用。目前，设计高速公路隧道供配电系统方案时，为了全面提升供配电的可靠性，需要对供电中断后造成的损失情况进行探析，可以对供配电系统中各个设备负荷等级进行划分。（2）遵循照明设计原则，隧道严重负荷主要有应急照明设备、监控设备、报警装置和通风设备等。隧道一级负荷主要有消防水泵、排烟设备和常见的照明设备。隧道二级负荷主要有射流风机、加强照明设备等。管理工作中，还需编制完善的规划方案，建立现代化的管理与控制体系，严格划分管理内容，在多元化管理方式的支持下，更好地进行规划改革。
2隧道供配电系统的组成
（1）照明系统，在研究过程中发现，高速公路隧道的电压普遍偏高，而照明系统又是隧道内最基础也是最重要的一个部分，由于其需要24小时供电，所以隧道照明系统的电压相对较高。按照供配电系统的相关设备与参数，隧道内通常需要接入10kv电网才能满足整个隧道的系统供电需求。（2）通风系统，由于隧道的整体环境相对比较封闭，因此需要较好的通风系统来保障其空气流通。通风系统主要分为几个系统部分：环境检测、风机控制、区域控制网络等，其主要作用是：有特殊情况发生的时候，可以根据对区域内一氧化碳的检测数据，及时控制风机运行，使隧道内有害物的浓度降低，保障市民安全通行。（3）消防系统，供配电系统在配备了照明、通风系统之后，还应设计好消防系统。消防系统主要涵盖火灾检测器、报警器、灭火装置、排烟系统以及紧急出口等等。需要注意的是：消防水管需要贯穿整个隧道，同时还应当设立独立的通风设备供消防使用，保证整个隧道的消防设计达到安全标准。（4）监管系统，监管系统也是供配电系统中不可或缺的组成部分，其承担着检测车辆是否违反交通法规以及交通运行安全的重要职责。监管系统主要分为两部分：一是交通监控系统，二是交通监视系统。交通监控系统主要负责采集车流、车速、车辆间距等等，主要依靠环形线圈、微波检测器、红外线和超声波等装置完成的；交通监视系统则是管理隧道运行，具体是使用视频装置，实时监控隧道的运行情况，并连接对应的指示系统。
3高速公路隧道供配电系统设计中存在的问题分析
3.1变压器容量选择不合理
在公路隧道供配电设计中我们要如何选择变压器是一个非常重要的问题，通常我们在隧道里面选择变压器都是通过计算隧道里面电流的负荷，不同容量的变电器各自承担的负荷是不一样的，通常情况下隧道里面设置两个变电器，当一个变电器发生故障之后，由另一个承担全部负荷运行，这种方法应用广泛，但是在使用中还是有些不足之处，需要我们引起重视。（1）日常隧道用电主要是应用在照明和排风上面，通风设备在使用中，其频率往往具有阶段性的特点，所以我们应该根据实际的运行数据分析以阶段性设计为主，比如，在交通流量较低的时候通风设备的电力运行负荷较低，随着交通流量的不断增加，其负荷也会逐渐增加，由于运行负荷的差异，就极可能出现上千瓦的差值，所以，我门在交通流量低的时候使用交通流量高的变压器必然会造成资源的浪费，为国家经济发展带来不利的影响。（2）电容器应用情况不同，需要在运行中承担一些电路，所以选择合适的变压器可以更好的优化高速公路的供配电系统设计。由于正常情况下变压器的存在改良与异常情况下的承载概率是有差异的，在紧急情况下就会出现较高损耗。在实际使用中，变压器的负荷占其额定容量的60%左右时效率最高，当负荷小于其容量的30%时，出现“大马拉小车”的现象，变压器的铁损和无功损耗过大，负荷接近其容量的100%时，其铜损就会明显增加。因此，变压器的常用负荷应占其容量的40%~70%比较经济，最好在60%左右，才能使变压器工作在高效率的区域内，做到变压器的经济运行。上面说了变压器的常用负荷应占其容量的60%左右，那么在排灌线路如何根据电动机的负荷确定变压器的容量呢？在实际运行中负荷率不可能是一个固定值，另外还需考虑变压器的基本电价（变压器容量越大，契约电力越大，则用户要交的基本电费也越多），因此，选择的变压器容量应略高于变压器的最高负荷率，一般以75%~90%为宜，选择80%较为符合实际运行情况。
3.2低压配电电缆的设计问题
系统设计工作中，没有结合当前的系统运行特点与要求等针对低压配电电缆进行科学合理的设计与开发，经常会受到各方面因素的影响出现电缆的运行问题。由于隧道之内的电缆供电距离很长，运行中会按照压降的特点选择电缆截面。但是，未能明确电缆截面的具体要求，很容易引发电力资源浪费的问题。同时，在选择电缆材料时，未能针对质量进行严格管理与维护，受传统运营观念的影响，无法针对变电位置进行严格处理，诱发电缆工程造价过高等问题。设计人员在工作中忽视低压配电电缆的有功损耗分析与无功损耗分析，导致运营中出现很多额外的电费开支，不利于企业的良好发展与管理。
3.3应急电源配置设计不到位
高速公路隧道中为了隧道正常运行必须做好后备电源准备工作，即安装应急电源，以便于紧急情况发生时能应急照明，使通风、监控设备能够正常运转。高速公路隧道照明监控设备在紧急情况下有着极大的作用，所以我们必须保证应急电源稳定充足让紧急情况之下的隧道也能正常运作。我们应该综合各方面需要进行考虑，选择合适的应急电源配置。其中主要的几个考虑因素是：电源特点、使用时间、负荷情况等，通过全面考虑确保应急电源配置合理安全，经济实惠。应急电源的种类很多，所以我们在高速公路隧道安装应急电源设计中，如果只是单纯的选择一种电源，可能并不能达到安全稳定的效果，通常情况下，高速公路隧道出现事故就会危害到隧道的供配电系统。
结语
总而言之，高速公路隧道供配电系统在整个隧道的建设和营运中，承担着至关重要的作用。因此，在对高速公路隧道供配电系统进行设计时，需要根据实际情况，仔细考量，才能建设出高效运转的系统，保障高速公路隧道持续运行。
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