公路隧道内供配电设备可靠性影响因素分析

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1、公路交通技术2011年12月第6期TechnologyofHighwayandTransportDec．2011No．6公路隧道内供配电设备可靠性影响因素分析吴小丽，赵清碧，张琦(招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆400067)摘要：潮湿、温度、振动和灰尘等环境条件是影响公路隧道内供配电设备可靠性的外在因素，供配电设备自身的设计、制造、维护过程是内在影响因素。对供配电设备可靠性的外在和内在因素进行分析，有针对性地提出改善隧道环境、合理确定设备型式和加强设备监测等可降低隧道内供配电设备故障率的措施，为设计和管理人员提供参考。关键词：

2、公路隧道；供配电设备；可靠性；影响因素文章编号：1009—6477(2011)06—0128—03中图分类号：U453．7文献标识码：BAnalysisforInfluencingFactorsforReliabilityofPowerSupplyandDistributionEquipmentinHighwayTunnelsWUXiaoli．ZHAOQingbi．ZHANGQi根据2010年公路水路交通运输行业发展统计1．1．1潮湿公报¨J，截止2010年底，全国公路隧道为7384处、隧道作为穿越山岭的通道，往往靠近地下水分512．

3、26万m。其中，特长隧道265处、113．80万m，布区，可能发生地下水渗出，从而使隧道内的湿度相长隧道1218处、202．08万m。特长隧道长度占隧对于地面建筑大得多。对于一般的电气设备来说，道总长的22．22％，呈逐年上升趋势。随着我国高相对湿度在30％～60％比较适宜；当相对湿度超过速路网的飞速发展，高速公路逐步向山区偏远地区60％时，电气设备就会出现不良影响。隧道的潮湿延伸，山区特殊的地形地貌致使沿线隧道具有数量环境一般是指相对湿度大于75％的空气环境。在多、规模大等特点。为保证隧道运营安全，作为隧道潮湿环境中，电气设备极易表

4、面结露、绝缘下降，通风、照明、消防、监控等设施正常运作基础的供配对设备金属外壳造成不同程度的腐蚀，从而缩短电系统，其可靠性显得尤为重要。用电设备的寿命，发生电力事故等，对隧道的运营公路隧道供配电系统的可靠性直接关系到人身安全造成威胁。根据相关研究，设备表面的腐蚀安全，任何事故都将致使公共秩序混乱，造成经济损速度与金属表面水膜层的厚度存在一定关系，失和社会负面影响。而一个系统的可靠性很大程度如图1所示。上取决于该系统中所用单个设备的可靠性，如果单料个设备的可靠性不高，则系统的可靠性也就很难得爱到保证。垫特长隧道供配电系统设计往往需要考虑

5、在隧道内设置洞内变、配电设施，这对供配电设备的可靠性提出了更高要求。分析隧道内供配电设备的可靠性需要追根溯源，对其主要影响因素进行研究，从而减水膜厚度小设备发生故障的概率。注：0～d代表水膜厚度，a：10一lO0埃；b=100埃～1微米；c=1微米～1FIIFII；d≥1Film。1影响因素分析图1大气腐蚀与金属表面水膜厚度的关系1．1外在因素隧道作为一种特殊的建筑结构，地形复杂，结构从图中可见，水膜厚度达到一定程度时，腐蚀速封闭，其环境与地面环境有较大不同。影响隧道供度会急剧增大。对于隧道内的高压开关柜、低压开配电设备可靠性的环境因

6、素主要包括潮湿、温度、振关柜、变压器、EPS电源、UPS电源等设备而言，其使动、灰尘等。用环境一般要求在最高温度为4O℃时，周围空气湿收稿日期：2011-07-21作者简介：吴小丽(1979一)，女，四川省乐至县人，本科，工程师2011年第6期吴小丽，等：公路隧道内供配电设备可靠性影响因素分析129度不超出50％；温度较低时，允许有较大的相对湿1．2．1设计或制造度(如：+20℃时为90％)，但应考虑到由于温度变供配电设备的可靠性与原材料、零部件的选择，化，有可能会偶然产生湿度的凝露影响。设计、制造、试验等各个阶段都有密切关系。例对于

7、因潮湿而引起的电气设备的腐蚀问题，可如，低压成套开关设备若未按工艺要求进行绝缘处采取以下措施处理J：1)对配电柜(箱)进行整体理，在潮湿情况下使用，其绝缘性能将明显降低；用密封，使设备内部与外部的空气隔绝，防止外部湿气于防水、防尘、提高防护等级的密封条，容易老化，达进入设备内部；2)在密封的配电柜(箱)内部放置适不到长期使用的目的；作为低压成套开关设备主要量的吸湿剂，吸收其内部的湿气，使其相对湿度控制导电体的铜排，由于加工能力、含铜量等原因，经常在适当范围内。导致载流量低、发热，从而降低了装置的实际载流1．1．2温度量，不能满足使用要

8、求。温度影响主要表现在当温度大大降低时致使金1．2．2管理维护方案属表面产生凝露，导致其加速腐蚀。当相对湿度在在实际使用过程中，设备的检修维护计划、操作临界湿度以上且金属已出现腐蚀时，温度每升高人员素质、维修方式及维修技