隧道盾构施工照明及用电方案

隧道照明及用电方案

盾构隧道照明和其它设备的用电情况关系到盾构施工的后续工作和施工人员的安全。隧道照明是隧道内唯一的光源，是施工人员进入隧道的保障；还有就是电瓶车轨道的焊接加固，隧道低点往隧道外抽水所使用的电焊机和水泵，都是正常施工所必须的。所以，在盾构施工前做好隧道规范用电的方案就很重要了。

隧道用电的主线路是一根三相五线的电缆，随着施工的进度一直向前延伸。为了方便施工和检修，在线路中间隔一定距离会装一个电箱，然后通过电箱引线到照明系统和其它用电设备。照明线使用的是三相五线制，即三相火线、一相零线、一相地线。常用设备一般是单相380V的交流弧焊机和5.5千瓦的潜水泵，其它设备视情况而临时增减。

现就参照哈尔滨隧道的用电情况初定一个方案：假设隧道总长度为1000米，使用25平的三相五芯电缆作为主电缆，照明线路使用2.5平的铜线（五根），电箱装四个漏保，一个为电缆进出线漏保，一个为照明线用漏保，另外两个为备用漏保，供焊机和临时用电使用。因为水泵只安装在隧道最低处，所以可在安装水泵的地方重新增加一个电箱，方便使用。焊机主要是为了焊接电瓶车轨道拉杆，所以焊机的位置也是随着盾构机前进的方向移动的。

根据上述基本信息，隧道电缆及电线电箱的布置见下图所示：

由上图可知，1000米的隧道大约有834环，按100环一个电箱，那整个隧道就需要8个电箱；因主电缆只需拉到最后一个电箱，所以此隧道大约需要960米；照明线路每个电箱引出一段，考虑到电线在灯架上缠绕的长度，所以每段长120米；照明灯使用日光灯管，按照每12环一盏的要求，大约需要10盏。

下面进行电缆电压损失的计算。

两个电箱直接2.5平电缆总长为120米，所有的照明等都接到最后面，这样可知线缆(单线）的电阻为R=0.0172×120/2.5=1.8欧姆，每12环接一盏灯这样两个电箱之间内共有10盏灯，每根线上有3盏，

每盏灯功率是40瓦，这样3盏灯总功率是3×40=120瓦，这样通过灯的电流I为120/220=0.55A,这样在线上损失的电压U=IR=0.55×1.8≈0.99V这样的压降基本可以忽略不记。所以现在可以不用考虑2.5平线的压降损失。

这样的话整条隧道长1000米25平线总长960米，假设所有的照明等都接到最后面，这样可知线缆(单线）的电阻为R=0.0172×960/25=0.66欧姆，每10环接一盏灯这样隧道内共有84盏灯，每根线上有28盏，每盏灯功率是40瓦，这样28盏灯总功率是28×40=1120瓦，这样通过灯的电流I为1120/220=5.1A,这样在线上损失的电压U=IR=5.1×0.66≈3.4V这样在电缆末端电压为220-3.4=216.6V。

如果安380V的三相电计算的话，可安每你条线上28盏灯计算 及功率为1.12千瓦，负荷矩就是1000×1.12×3=3360千瓦·米。 可知在负荷矩是3360千瓦·米的25平方毫米的铜线上压降为1.6%也就是说1000米以后三相电压为380-380×1.6%=373.92V。 这是假设在隧道内除了照明系统外不接任何的用电设备的基础上作出，如果在中间要接5.5KW的潜水泵我们发现，潜水泵接的越远线损就越大，安5.5千瓦水泵接到500米算，前面500米电缆负荷矩是500×（5.5+1.12×3）=4430千瓦·米，这样可知在前面500米电缆上压降为2.17%，也就是说在500米的地方电缆电压为380-380×2.17%=371.754V

根据负荷矩的定义可知在功率一定的情况下离隧道口越远负荷

矩越大，而负荷矩于线损成正比所以线损越大，所以应当尽量减少远距离接大功率用电设备。

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