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摘要：自从我国进入21世纪以来，交通运输行业已经成为了我国经济收入的顶流支柱。在交通运输中，高速公路扮演着非常重要的角色，也发挥了其自身的重要作用。而在高速公路中，机电工程以及供配电系统是整个建设系统中的动力中枢。高速公路的运营和设备的运转都离不开供配电系统的给予。本文主要阐述的是高速公路的供配电系统特点、设计要点等方面，旨在提高其运行质量。
关键字：高速公路；机电工程；供电设计
1引言
随着经济的增长和我国人民生活水平的不断提高，人们对于高速公路的要求提出了更高的标准。而衡量高速公路发展水平的机电工程中的供配电系统成为了其建设成功的关键。在整个高速公路机电系统中，供配电系统是要确保所有的设施设备的正常运行和高效操作，对整个的日常运行起到了非常大的影响，因此抓好供配电系统的设计及施工显得尤为重要。
2.机电工程与供配电系统设计概述
2.1供配电系统含义
供配电系统是供电系统和配电系统的总称。供电系统是指由电源系统和输配电系统组成的产生电能并供应和输送给用电设备的系统；而配电系统又是指将电力系统中从降压配电变电站出口到用户端的这一段系统称之为配电系统。
2.2机电工程系统含义
机电工程系统是属于交通工程的管理设施，分别由监控系统、收费系统、照明系统、通信系统、低压供配电系统和隧道机电系统所组成的。
2.3供配电系统特点
高速公路的供配电系统与其他类型的相比会有所不同，第一在于它采取的电源保护措施会不同，它可以防止电源的干扰，确保能够24小时不间断的供应电能，从而保证高速公路的正常运行；第二，为了确保高速公路的供配电的可靠安全性，每一个控制中心都配备了供电设备，以防不时之需；第三，为了保证供电的质量，在高速公路上设置的收费站等地都有自动稳压电源；第四，在供配电过程中，为了防止机电工程中的监控系统里的设施不被其干扰，所以都会采取必要的干扰措施。
2.4供配电系统的构成
⑴高低压系统
高低压系统是供配电系统中的重要组成部分，其主要功能就是确保高速公路能够不间断的供电。
⑵备用电源
高速公路的供电系统一旦遭到恶劣天气或其他的影响而导致了停电现象的发生，就会严重影响到高速公路的运行管理和通行效率。所以，为了保证高速公路机电工程中各个系统在供配电系统出现故障的情况下还能够正常的运作，就需要备用电源。现阶段，我国会多采用柴油发电机、UPS电源等。
⑶防雷系统
防雷装置是我国目前在高速公路供配电系统设计中一个重要部分，很多管理设施系统都遭受到了不同程度的雷电，也导致了不同程度的损害，甚至有些严重的就会直接系统瘫痪，造成经济的损失。所以为了保证安全性和设备的安全，有必要加强供配电系统的防雷措施。
3.供配电系统设计
3.1电气设备
一般在高速公路中供配电系统的变电站规模不大，主要包括的电气设备有变压器、高压柜等，而不同种的电气设备与其载体都会由于自身功能不一样而设置了不同的参数设置，但基本的要求就是要能够承受的住高压和高电流的通过。基本上在日常工作中，当电流长期通过时，就需要该设备的温度不能够超出标准；其次就是能够有绝缘的功能，能够承受住可能会发生的短路电流。
3.3防雷保护设置
在高速公路的供配电系统的防雷保护的设置中，一般情况下都只会在高压一侧设置避雷装置，但是很多实验结果表明：对于绝缘性较为不错的变压器，在高压一侧设置了避雷装置时，还是时常会发生雷电事故。高压一侧装置避雷设备并不能有效的将正变换或逆变换的电压中起到作用，所以在低压一侧还是需要加装避雷装置。就比如说：根据很多相关报道，在2008年之前，某高速公路的收费站因为只是在高压一侧装置了避雷设备，而导致其变压器遭受雷电事故比率居高不下，根据分析后认为是低压一侧没有装避雷设备所导致的现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时根据成都的电业局所提供的资料来看，在给变压器的高低两侧都加装了避雷装置后，近2-3年都没有雷电事故的发生。
3.3供电方案
3.3.1混合式
按照高速公路的分布特点，全路程的供电系统及其负荷容量，可以采用高压电源、柴油发电机和UPS相结合的方案。混合式的供电方案能够在用电多、负荷承载大的地方使用，通过在用电地方周围建立变配电所，然后引入高压电源的方式来实现对于收费站、服务器等地方的不间断用电。混合式的供电方案能够满足设备的负荷，同时供电安全稳定、质量高；但是相比于其他方案来说，性价比较低。
3.3.2比较方案
相比于混合式的供电方案来说，比较方案就简单一些，只是用高压电源和UPS结合在一起，工作方式也只是一主一备。在每个变电站都放置2台变压器，那么变压器就将用电负荷由高压电源去供电。在日常运作中，这种方式就来的较为灵活一点，而且如果发生了故障，也能够互相联络。比较方案的优势就在于其构建了覆盖全线的高压供电线路，且供电稳定、灵活；但同时由于需要覆盖全线，所以在线路投入这一方面的成本就较高。
3.4供配电系统的设计
3.4.1照明系统
在高速公路的行驶过程中，在隧道中是尤其危险的，因此隧道的照明系统就需要按照人的视觉特点和高速公路地况来视情况而定。当行驶人员从隧道外进入的时候，由于隧道的内外亮度是相差甚远，从外面看入口时，就会发生黑洞效应。因此在设计隧道照明系统时，就应该全面了解进入隧道时会出现的视觉反应，然后根据实际实验结果来调整和选择应该采用哪一些新技术和科技手段。
例如：于2014年的12月在贵州省运输厅就专门立项研发了“山区高速公路隧道运行光环境”项目，同时也取得了很好的效果。因为地质环境的影响，贵州省山脉高耸、岭谷高差明显，高原和山地的占地面积也高达87%。而近年来，贵州省在建设高速公路的过程中，出现了隧道数量越来越多、越来越长的现象。就说夏蓉高速公路，最长的隧道——肇兴隧道全长为4752m，水都线隧道占全长36%，也正是因为如此，对于高速公路的供配电系统中维护和费用也是较大。
在研发的过程中，技术人员在没有启用任何光源的情况下，发现思剑高速贵马隧道在20m之外都能够看到人影，而通过涂料的储能发光技术，更是连报纸上的字都能够看得见。因此在三黎高速的建设中，更是将此技术运用极致，在其中14个隧道中使用无极调光、变色温技术和储能发光技术。
目前，贵州高速公路的隧道照明电费每年大概为5千万，其中80%是高压钠灯，20%的LED和其他所用。而在该技术应用之后，每年所省下来的电费都能够有3千万。
3.4.2监控系统
我国在供配电系统的人员方面大都存在着人员缺少的问题，而总控制室也不可能完全掌握的了全线供配电运转的具体情况。因此为了解决这一问题，就需要采用集中控制供配电模式。目前联网监控技术已经发展的相对成熟了，也包括了先进的控制技术、计算机技术、通信技术和网络技术，利用计算机来实现监控的自动化。但尽管如此，人员的配备还是必不可少的关键，虽然不需要人数，但却需要的是质量。只有人员能够熟练的掌握了操作计算机、了解了相关技术的方法，才能够准确的应用到实际的工作当中。因此。就需要对相关的技术人员和操作人员进行培训和考核，达到要求后才能够上岗工作。
3.4.3高效管理
在供配电系统正式运行后，对于人为的伤害和设备的老化等都会影响到机电系统的稳定性。所以为了机电系统能够平稳、安全、高效的工作，就需要建立一个以人为本的思想，从而利用先进的管理方法和手段来实施维护管理。
第一点就是要完善相关的制度，明确各个岗位的职责，要严格规范和说明工作人员需要按照怎样的方式来进行操作，使得整个操作的透明化、程序化，从而减少设备的磨损和老化，延长设备的使用寿命，提高使用质量。第二就是对人的工作培养，让管理人员和技术人员能够在最快的时间内掌握的最先进的技术手段，并将其调整适当的运用在工作当中。第三就是做好设备的故障维修记录。第四就是加强对设备、工具等的管理和检查，例如说对设备的安置地方、安置环境，检查设备是否有损坏和老化等。
4结束语
随着经济的发展，高速公路的建设要求也越来越严格和规范，那么作为发挥着重要作用的机电工程的供配电系统，就更需要随着高速公路的发展走向智能化，要尽可能的满足未来的发展需求和市场定位，也希望能够更好的为人们服务，给人们在外出行带来一个安全依靠的感觉。
参考文献：
[1]严琦.浅谈高速公路机电工程供配电系统施工.《经营管理者》.2015（22）.
[2]王展，王翀.高速公路机电工程供配电系统施工探讨.《山东工业技术》.2016（6）.
[3]葛康明，梁华山.浅谈高速公路供配电系统设计要点.《技术与市场》.2014（5）.
个人简介：
王东平（1976.07---），男（汉族），河南商丘人，交通工程工程师，大专学历，从事高速公路机电工程施工管理工作。现工作单位：广东新粤交通投资有限公司；单位邮编：510100
论文作者:艳琴
论文发表刊物:《基层建设》2016年10期
论文发表时间:2016/7/28
标签：系统论文; 高速公路论文; 供配电论文; 隧道论文; 设备论文; 机电工程论文; 高压论文; 《基层建设》2016年10期论文;