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【摘 要】 本文主要针对长距离勘探平洞施工洞内供电进行了分析，论述了长距离勘探平洞施工的一些特点，在此基础上，分析了长距离勘探平洞洞内供电的必要性，以及应该如何合理有效的供电施工。
【关键词】 长距离；勘探平洞；洞内供电
一、前言
对于长距离勘探平洞工作来说，洞内施工的过程中需要及时的供电，如果供电不够平稳和安全，就难以保证长距离勘探平洞施工的效果，所以，分析长距离勘探平洞洞内供电非常有意义。
二、工程背景
丰宁抽水蓄能电站二期工程可行性研究阶段厂房勘探平洞工程为一期勘探平洞的续作工程（在原有1607m长距离平洞的基础上继续向前开挖掘进施工）。本工程拟在水道系统布置平洞PDS04（长度为80m）、PDS05（长度为200m），一期厂房平洞（PD1Y-1）向南继续施工，穿过二期厂房左端墙60m，长度为400m。共布置平洞3条，总长度680m，备用200m。
三、洞内供电的变压器站位置选定条件
1、由于平洞断面小，不具备在洞内设变压器的条件，一般情况下要设在洞口外附近；
2、平洞距离较长，洞口外附近场地容许时，空压机站可临近变压器设置，以利管理；
3、隧洞较长或施工机械用电需要变压器进洞时，应选用矿用型并按电气规程规定设置变压器室，变压器的高压电源由电缆引入洞内，电缆应定期进行外观检查和耐压试验。
四、进洞供电方案比选
供电方案主要方法有3种：一是采用低压进洞方式，通过增大线路截面面积、减小线路电阻从而减少线路电压降来满足施工需求；二是采用高压进洞方式，在洞内施工工作面附近将高压变为低压来满足供电需求；三是采用低压补偿的方式，通过低压补偿设备来满足供电需求。
1、采用高压进洞直接变施工电压
直接采用高压铠装电缆把10kV引到平洞450m扩大洞室段，再采用降压变压器把10kV变成380V施工电压。接地系统和安全防护费用比较高。
2、采用二级变压
升压变压器把380V在平洞外升压变成1400V，再采用普通铠装护套电缆，引到平洞450m扩大洞室段，再采用降压变压器把1400V变成380V，通过稳压变压器变成施工电压。
3、采用洞内低压补偿
先把10kV在平洞口变为380V电源，采用普通铠装电缆引到平洞1600m扩大洞室段，再引用低压补偿设备进行电压补偿，达到施工电压。
通过上述3种方案比选，第3种方案技术要求比较低，易操作，安全防护要求较低，经济效益好。根据勘控平洞的实际条件，按常规的施工用电方法，本着节省工程成本的原则，选用第3种方案。
五、供电方案应用
低压补偿方案适用于长距离平洞因电压输送距离过长产生电压降问题，最长可适用于独头掘进3km平洞。尤其对于小断面平洞，施工空间狭小，施工设备及高压进洞防护措施无法保障和互相影响干扰等因素，补偿设备可灵活实时增加，随着平洞不断掘进，洞身不断加长，该补偿设备可随装岩机、通风机等同时向前移动，从而满足平洞施工用电需要。
长距离平洞由于施工工作面的掘进不断延伸，低压补偿设备随着前移。工作面到1607m开始掘进时，洞内同时用电设备功率主要为：装岩机30Kw，通风机50Kw，小型水泵3.5kW共计3台，加上照明用电，用电总量约100kW，洞外变压器所供电压产生压降，供电损耗太大，若仍用洞外现有的200kVA变压器输送供电，已不能满足平洞洞内实际用电需求，按照相关供电规范及施工经验，380V三相线路供电半径不宜超过0.8km，动力线路及220V照明线路末端的电压降不得超过5%。为解决施工用电问题，我们采用低压补偿来满足供电需求。平洞内施工设备功率见表1。
经计算，现场用电需求量为176KVA，现场变电箱提供的用电量为200KVA，即SZ=200KVA，则SZ≥SSH，满足施工用电需求。
根据上述施工设备功率实际情况，平洞（PD01）450m扩大洞室位置前采用240mm2铝芯电缆（空压机就安放在该位置），450m至1600m采用210mm2铝芯电缆，1600m之后采用150mm2铝芯电缆，实际检验满足施工现场用电需求。
施工现场按“三级配电，三级保护”的要求设置临时用电，采用三相五线制进行输电，保护零线不得与工作零线混接，施工现场用电线路布置原理采用如下方式：
根据《施工现场临时用电技术规范》规定，以上配电箱均采用正规厂生产的产品，本供电系统采用TN—S系统（三相五线制），电缆统一使用橡皮电缆，各级配电箱分类统一编号，各配电箱和用电设备有良好的接地接零保护，配电箱内根据需要配置漏电开关。
由上述实践分析证明：
一是在平洞施工中，由洞口变压器配电箱引出至工作面的低压线路由于线路布设不顺直、中间接头过多、电缆粗制滥造、线径不良等因素造成电压降过大，其中大部分损耗为线路损耗（接头未焊接，造成不密实，多余线路未剪除，呈盘装摆设，形成电磁场感应等现象）。针对此情况，长距离平洞低压线路布设全部采用固定支架拉设在洞壁上，采用国标电缆，减少不必要的中间接头，遇有接头处采用接头套管，将线路卡住，压线后再焊接，保证线路形成整体，减少电流损失。
二是在平洞1600m处采用补偿装置，能够满足现场施工用电需要。对于装岩机等大功率设备启动时洞内电压有突然短时间降低而无法启动现象，可以将补偿延时表进行调整，从而来使大功率设备启动瞬间得到补偿，达到正常启动和工作。
三是在2000m以上，线路满足上述要求的前提下，主要是电压降幅过大，可以加装150～200A升压稳压装置和补偿装置，其进线端电压不受太大約束，只要在出线端设定输出电压值，就能保证大功率用电设备正常工作。该设备和补偿柜一样，体积较小、重量较轻，可以随施工供电需要随时迁移，有效保证平洞内末端电压满足施工需求。 六、洞内照明及高峰期设备备用电量
1、洞内照明
照明负荷距洞口500m处，由洞外电源供电，以后的照明由洞内电源的变压器供电。
照明供电均采用TN-S系统，即三相五线制，以各段变电站为中心向两端布置，最远端距离500m，负荷均布，以保证用电均衡。用BLV-25mm2绝缘电线沿右侧洞壁配置，间距15m，距洞底1.5m。照明光源采用高效节能高压钠灯，每延长米按5瓦计，每隔15m一盏，安装在横担上沿。
距离掌子面100m范围内，考虑作业人员集中，采用36伏安全电压供电。经DJMB2-5000照明变压器隔离降压后为照明提供电源。
2、平洞洞内用电高峰期设备使用量分析
平洞在1607m开始掘进后，当平洞开挖用装岩机和通风机同时工作时用瞬间电流最大，原因是装岩机为点动启动设备，此时供电量作为选用普通节能型固定式变压器型号的依据。
洞内用电高峰期所配电动设备总容量为：设备用电电动机总功率约180Kw，电焊机17.8Kw，照明16Kw。采用综合系数法计算用电负荷。Kc考虑施工现场不确定因素，取最大值0.8计算。
Pp=213.8×0.8=171.04KW
选用200kVA的普通节能型固定式变压器是合理的。
七、结束语
总而言之，长距离勘探平洞施工时，一定要做好供电工作。
1、在长距离勘探平洞洞内供电过程中，供电要保持稳定和安全，这样才能够为施工工作的顺利进行奠定基础，确保施工的进度和质量。
2、在保证工程供电安全和工程施工安全的前提下，尽量降低供电成本，做到节俭不浪费。
参考文献：
[1]任够平.山西大水网隧洞施工危险源及事故防治[J].隧道建设，2013，11：964-970.
[2]杨斌.六狼山特长隧道施工组织方案[J].山西交通科技，2011，02：64-66.
[3]申百囤，孫建岐.石林隧道施工用电方案设计[J].北方交通，2011，11：69-72.
[4]李剑波.兰渝铁路紫竹园隧道电分相段的施工技术探讨[J].山西建筑，2013，18：175-177.
[5]郭林强，杨军，张贺霞.施工现场临时用电现状及整治措施[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2012，04：145-146.
【关键词】 长距离；勘探平洞；洞内供电
一、前言
对于长距离勘探平洞工作来说，洞内施工的过程中需要及时的供电，如果供电不够平稳和安全，就难以保证长距离勘探平洞施工的效果，所以，分析长距离勘探平洞洞内供电非常有意义。
二、工程背景
丰宁抽水蓄能电站二期工程可行性研究阶段厂房勘探平洞工程为一期勘探平洞的续作工程（在原有1607m长距离平洞的基础上继续向前开挖掘进施工）。本工程拟在水道系统布置平洞PDS04（长度为80m）、PDS05（长度为200m），一期厂房平洞（PD1Y-1）向南继续施工，穿过二期厂房左端墙60m，长度为400m。共布置平洞3条，总长度680m，备用200m。
三、洞内供电的变压器站位置选定条件
1、由于平洞断面小，不具备在洞内设变压器的条件，一般情况下要设在洞口外附近；
2、平洞距离较长，洞口外附近场地容许时，空压机站可临近变压器设置，以利管理；
3、隧洞较长或施工机械用电需要变压器进洞时，应选用矿用型并按电气规程规定设置变压器室，变压器的高压电源由电缆引入洞内，电缆应定期进行外观检查和耐压试验。
四、进洞供电方案比选
供电方案主要方法有3种：一是采用低压进洞方式，通过增大线路截面面积、减小线路电阻从而减少线路电压降来满足施工需求；二是采用高压进洞方式，在洞内施工工作面附近将高压变为低压来满足供电需求；三是采用低压补偿的方式，通过低压补偿设备来满足供电需求。
1、采用高压进洞直接变施工电压
直接采用高压铠装电缆把10kV引到平洞450m扩大洞室段，再采用降压变压器把10kV变成380V施工电压。接地系统和安全防护费用比较高。
2、采用二级变压
升压变压器把380V在平洞外升压变成1400V，再采用普通铠装护套电缆，引到平洞450m扩大洞室段，再采用降压变压器把1400V变成380V，通过稳压变压器变成施工电压。
3、采用洞内低压补偿
先把10kV在平洞口变为380V电源，采用普通铠装电缆引到平洞1600m扩大洞室段，再引用低压补偿设备进行电压补偿，达到施工电压。
通过上述3种方案比选，第3种方案技术要求比较低，易操作，安全防护要求较低，经济效益好。根据勘控平洞的实际条件，按常规的施工用电方法，本着节省工程成本的原则，选用第3种方案。
五、供电方案应用
低压补偿方案适用于长距离平洞因电压输送距离过长产生电压降问题，最长可适用于独头掘进3km平洞。尤其对于小断面平洞，施工空间狭小，施工设备及高压进洞防护措施无法保障和互相影响干扰等因素，补偿设备可灵活实时增加，随着平洞不断掘进，洞身不断加长，该补偿设备可随装岩机、通风机等同时向前移动，从而满足平洞施工用电需要。
长距离平洞由于施工工作面的掘进不断延伸，低压补偿设备随着前移。工作面到1607m开始掘进时，洞内同时用电设备功率主要为：装岩机30Kw，通风机50Kw，小型水泵3.5kW共计3台，加上照明用电，用电总量约100kW，洞外变压器所供电压产生压降，供电损耗太大，若仍用洞外现有的200kVA变压器输送供电，已不能满足平洞洞内实际用电需求，按照相关供电规范及施工经验，380V三相线路供电半径不宜超过0.8km，动力线路及220V照明线路末端的电压降不得超过5%。为解决施工用电问题，我们采用低压补偿来满足供电需求。平洞内施工设备功率见表1。
经计算，现场用电需求量为176KVA，现场变电箱提供的用电量为200KVA，即SZ=200KVA，则SZ≥SSH，满足施工用电需求。
根据上述施工设备功率实际情况，平洞（PD01）450m扩大洞室位置前采用240mm2铝芯电缆（空压机就安放在该位置），450m至1600m采用210mm2铝芯电缆，1600m之后采用150mm2铝芯电缆，实际检验满足施工现场用电需求。
施工现场按“三级配电，三级保护”的要求设置临时用电，采用三相五线制进行输电，保护零线不得与工作零线混接，施工现场用电线路布置原理采用如下方式：
根据《施工现场临时用电技术规范》规定，以上配电箱均采用正规厂生产的产品，本供电系统采用TN—S系统（三相五线制），电缆统一使用橡皮电缆，各级配电箱分类统一编号，各配电箱和用电设备有良好的接地接零保护，配电箱内根据需要配置漏电开关。
由上述实践分析证明：
一是在平洞施工中，由洞口变压器配电箱引出至工作面的低压线路由于线路布设不顺直、中间接头过多、电缆粗制滥造、线径不良等因素造成电压降过大，其中大部分损耗为线路损耗（接头未焊接，造成不密实，多余线路未剪除，呈盘装摆设，形成电磁场感应等现象）。针对此情况，长距离平洞低压线路布设全部采用固定支架拉设在洞壁上，采用国标电缆，减少不必要的中间接头，遇有接头处采用接头套管，将线路卡住，压线后再焊接，保证线路形成整体，减少电流损失。
二是在平洞1600m处采用补偿装置，能够满足现场施工用电需要。对于装岩机等大功率设备启动时洞内电压有突然短时间降低而无法启动现象，可以将补偿延时表进行调整，从而来使大功率设备启动瞬间得到补偿，达到正常启动和工作。
三是在2000m以上，线路满足上述要求的前提下，主要是电压降幅过大，可以加装150～200A升压稳压装置和补偿装置，其进线端电压不受太大約束，只要在出线端设定输出电压值，就能保证大功率用电设备正常工作。该设备和补偿柜一样，体积较小、重量较轻，可以随施工供电需要随时迁移，有效保证平洞内末端电压满足施工需求。 六、洞内照明及高峰期设备备用电量
1、洞内照明
照明负荷距洞口500m处，由洞外电源供电，以后的照明由洞内电源的变压器供电。
照明供电均采用TN-S系统，即三相五线制，以各段变电站为中心向两端布置，最远端距离500m，负荷均布，以保证用电均衡。用BLV-25mm2绝缘电线沿右侧洞壁配置，间距15m，距洞底1.5m。照明光源采用高效节能高压钠灯，每延长米按5瓦计，每隔15m一盏，安装在横担上沿。
距离掌子面100m范围内，考虑作业人员集中，采用36伏安全电压供电。经DJMB2-5000照明变压器隔离降压后为照明提供电源。
2、平洞洞内用电高峰期设备使用量分析
平洞在1607m开始掘进后，当平洞开挖用装岩机和通风机同时工作时用瞬间电流最大，原因是装岩机为点动启动设备，此时供电量作为选用普通节能型固定式变压器型号的依据。
洞内用电高峰期所配电动设备总容量为：设备用电电动机总功率约180Kw，电焊机17.8Kw，照明16Kw。采用综合系数法计算用电负荷。Kc考虑施工现场不确定因素，取最大值0.8计算。
Pp=213.8×0.8=171.04KW
选用200kVA的普通节能型固定式变压器是合理的。
七、结束语
总而言之，长距离勘探平洞施工时，一定要做好供电工作。
1、在长距离勘探平洞洞内供电过程中，供电要保持稳定和安全，这样才能够为施工工作的顺利进行奠定基础，确保施工的进度和质量。
2、在保证工程供电安全和工程施工安全的前提下，尽量降低供电成本，做到节俭不浪费。
参考文献：
[1]任够平.山西大水网隧洞施工危险源及事故防治[J].隧道建设，2013，11：964-970.
[2]杨斌.六狼山特长隧道施工组织方案[J].山西交通科技，2011，02：64-66.
[3]申百囤，孫建岐.石林隧道施工用电方案设计[J].北方交通，2011，11：69-72.
[4]李剑波.兰渝铁路紫竹园隧道电分相段的施工技术探讨[J].山西建筑，2013，18：175-177.
[5]郭林强，杨军，张贺霞.施工现场临时用电现状及整治措施[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2012，04：145-146.