公路隧道机电接地故障及灵敏度分析

公路隧道机电接地故障及灵敏度分析

张林

陕西交控宝鸡分公司天台山隧道管理中心

摘要：在我国经济发展过程中，公路隧道发挥着极其重要的作用，对我国经济的快速发展起到了推动作用，同时它也为人们的生产以及生活提供了极大的方便。但是由于机电设备质量较差，在公路隧道投运中也经常会出现其功能的丧失，严重时可能造成系统瘫痪。另外，为了起到过电压保护、雷击综合保护以及防静电保护等作用，就需要对其机电设备进行接地处理，但是就当前实际情况来看，如何有效地降低接地电阻是一个难题。基于此，本论述首先简要分析了公路隧道建设的重要性，对其实际的接地提出了相应的合理化建议。

关键词：公路隧道：接地故障防护

引言

在公路隧道施工中，隧道安装是核心施工内容，隧道安装工作的质量会直接影响到整个隧道施工的质量和使用寿命，由于隧道安装施工涉及到非常多的内容，且在实际施工中存在着非常多的交叉施工，因此在项目开展的过程中，不仅需要对公路施工内容进行详细的分析，还要能够对机电工程施工中涉及到的相关技术进行分析。对于公路特长隧道机电施工来说，由于其施工难度大、内容复杂、质量要求高，因此必须要加强对其的施工管理，同时要能够对相关的技术进行灵活的运用。

1公路隧道机电设备的特点

隧道机电主要有9项，分别是通风设施、照明设施、交通监控设施、紧急呼叫设施、火灾探测报警设施、消防设施、中央控制管理设施、供配电设施和接地与防雷设施。隧道机电设备的特点主要有以下几点:第一，隧道机电设备管理维护技术难度高，由于隧道的环境复杂，需要多种机电设备为隧道内的通行安全提供支持，其中机电设备的类型多，系统构成复杂，在管理维护上存在着较高的技术难度。第二，管理维护的工作量大，隧道机电设备的数量多、环境复杂，要保障所有设施的正常运行，所需的维护工作量较大，检测和维护都需要花费很大的人力、物力、财力。第三，设备维护的作业时间短，由于高速公路隧道不可能长时间封路作业，导致机电设施维护施工的时间短，容易产生操作不规范等问题，这会导致隧道机电设备的故障问题增加。第四，隧道环境恶劣，导致机电设备的损坏速度加快，性能降低，若维护管理不到位，会对隧道的安全运营产生了严重影响。第五，隧道机电系统设备更新慢，难以与高速公路交通量发展相适应，特别是一些运营近二十年的隧道，机电设备更新速度无法适应交通发展的需求，运行的效率较低，对高速公路隧道的运营带来了不利影响。

2公路隧道机电接地故障研究

2.1具体防雷处理

2.1.1变电室防雷处理

变电室主要是为公路隧道机电系统提供电能，保证隧道系统的正常工作，一旦变电室遭受雷击，整个隧道系统将直接进入瘫痪状态。因此，在设置本工程变电室时要做好防雷措施，①施工单位应在变电室构筑物附近安装避雷针或设置避雷网，避免直接遭遇雷击。②变电室高压侧、低压侧以及所有线路上均要安装避雷针，防止雷电沿线路进入对设备造成损害。③变电室中的设备要定期进行检修，排除可能遭受雷击的隐患。

2.1.2电源线路防雷处理

①进行公路隧道供电线路防雷处理时，应在线路所在的变压器位置设置避雷器，保护电源的安全，避雷器最好选用氧化锌材料，此类材料对雷电的隔绝性能强，避雷效果好。②在电源线路铺设时，最好将其设置于地下，并将线路周围采用金属管进行保护，金属管道可以有效地避免线路遭受雷击。③线路安装完成后，要做好提醒措施，设置警示标牌，提醒周围人员此处存在线路，避免线路的金属保护层遭受人为破坏，丧失防雷效果。

2.2接地系统

公路隧道机电系统共用接地系统包括接地装置和等电位连线网络两部分，采用共用接地系统的主要目的在于通过均压和等电位达到减小系统电位差的目的。本公路隧道机电系统防雷接地、直流接地、交流接地等共用一组接地装置时，接地电阻必须根据接入设备的最小值确定，且优先采用收费岛、收费大棚、公路路面、车道等建筑物基础钢筋自然接地体，并在上述建筑物一侧空地设置至少一处人工接地体，将人工接地体的水平和垂直间距控制在5.0m以内。

2.3定期开展专项管理养护

在对公路隧道机电设施提出管理与维护措施时，除了要加强日常养护之外，还要提高专项管理养护的力度。通常专项管理工作在开展时，都会直接由专业的技术人员来进行主导。这些技术人员本身必须要具备一定的设施检测资格，根据标准的设备数据参数要求，对机电设施进行全方位的检查，保证机电设施可以实现正常稳定的运行。专项管理工作在开展时，会涉及到的内容主要包括机电设施的零部件质量、部分关键技术的整体运行情况等，这些都是检查的重点。专业人员在对这些环节进行检查时，必须要针对经常出现故障问题的环节进行深入分析，对故障的原因进行确定，这样可以保证检查结果的真实性和有效性。

2.4强化对机电设施质量的检测和维护

为了保证管理水平以及管理效果进一步提升，一定要坚持“预防为主，重点控制”原则。在对公路隧道机电设施进行引进以及使用的前期阶段，应该对其进行严格的检查，并对设施的可靠性以及稳定性进行检测，了解其与隧道实际情况的匹配度。同时，在对设施进行具体应用的过程中，应该对设施进行定期或者不定期的检测，加大对设备的维护力度，保证发现问题后在第一时间进行处理和解决，以便为后续的养护工作提供依据，促进管理工作的进行和开展。此外，对机电设施的运行状态进行实时监控，做好日常的设施除尘工作，并对其养护工作进行定期检查，在操作期间能够严格地按照流程和标准进行，进而促进管理水平的提高。

2.5强化对相关技术标准的完善和健全

结合我国现阶段公路隧道的具体现状，要想保证施工工作有序进行，提升设施的整体运行效率，在具体的工作开展过程中应该主动转变观念，积极借鉴以及吸取国外一些比较成功的经验，然后再结合自身情况制定出能够满足我国当前公路隧道机电设施实际现状的管理机制，并切实落实到具体工作中，强化设施运行效率，提升管理效果。同时，在实际的管理阶段，应该充分分析隧道区域地理环境，对原有技术标准进行细化，根据实际情况，合理编制区域隧道机电设施管理手册，保证设施管理工作开展的合理性以及规范性。此外，应该健全和完善公路隧道机电设施管理体系，深度推行设施的标准化以及规范化，以便可以有效规避各类问题，提升管理质量。

结语

在具体的公路隧道施工过程中，强化对隧道机电设施的管理，不仅可以促进施工工作的有序进行，还可以有效提升施工管理以及质量，对公路隧道的良好发展具有十分重要的作用和意义。所以，为了可以从根本上提高公路隧道工程建设水平，在今后的施工作业期间，应该结合实际现状，制定合理的机电设施养护内容，加强对设施管理人员行为的规范。同时，在具体的管理期间，还应该合理分析，事先预防，积极应用先进的理念，加大对相关技术的改善，保证可以促进公路隧道施工使用效率以及服务质量。

参考文献

[1]GB/T16895.3-2017/IEC60364-5-54:2011,低压电气装置第5-54部分:电气设备的选择和安装接地配置和保护导体[S].北京:中国标准出版社,2017.

[2]中国航空规划设计研究总院有限公司组编.工业与民用供配电设计手册[M].北京:中国电力出版社,2016.

[3]低压配电设计规范:GB50054-2011[S].北京:中国计划出版社,2011.

[4]招商局重庆交通科研设计院有限公司．公路隧道通风设计细则:JTG/TD70/2－02—2014［S］．北京:人民交通出版社股份有限公司，2014．