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    南京机场高速公路供电照明系统
    Time:2014-7-14

      摘 要:本文着重介绍了南京机场高速公路供电照明系统的设计原则、方案及实施情况,并对该项工程进行了系统总结,为我国高等级公路的供电照明工程提供了参考经验。
      关键词:高速公路 供配电 照明 系统
      南京机场高速公路作为联接机场和市区的重要通道,是南京市乃至于江苏省对外开放的一个重要“窗口”,被誉为江苏省的“省门第一路”。机场高速公路北起南京市绕城公路花神庙互通立交,南讫禄口国际机场,全长28.756km。全线采用双向四车道高速公路标准设计,主线设计车速120km/h,匝道设计车速40km/h;全线共有大型互通立交4处,大、中、小桥30座,并设有服务中心和指挥中心各1处。
      南京机场高速公路作为江苏省的“省门第一路”,不仅它的路面、桥梁等主体工程建设质量达到国优标准,而且同步建成监控、收费、通信、照明等交通工程系统。
      1 供配电系统
      南京机场高速公路作为重要用电负荷单位,全线共设有花神庙露天变电站一座,四号路互通立交、禄口互通立交、主线收费站变电所三座,其中四号路互通立交变电所通过高压电缆对花神庙露天变电站供电。全线变电所均采用10kV外供电,高供高计,其所有用电均由江宁县供电局统筹解决。
      1.1 设计原则
      ⑴供配电系统应满足监控、通信、收费三大系统设备以及照明系统等其他设备的供电可靠性和电能质量要求;设备先进,操作安全、方便,维修简单;系统具有可扩性。
      ⑵每相用电设备配置科学合理,力求达到三相负荷平衡。
      ⑶根据南京机场高速公路的实际情况,兼顾监控、通信、收费、照明、管理中心、广告照明等用电的不同特点,采取技术先进、经济合理的方案。
      1.2 负荷分类
      ⑴由于监控、通信、收费三大系统设备在南京机场高速公路上发挥着极其重要的作用,以及对电源稳定性和可靠性的特殊要求,这些设备用电为一类负荷。此外,管理中心等重要工作场所的用电也为一类负荷。
      ⑵服务区、互通立交及道路桥梁等照明用电为二类负荷。
      1.3 变电所
      ⑴花神庙露天变电站:
      设置1台200kVA变压器,以满足三大系统外场设备的工作用电和广告照明、花神庙互通立交高杆灯以及K0+600至K2+644路段低杆灯的照明用电的需要。  
      ⑵四号路互通立交变电所
      设置两台630kVA变压器,可单台供电也可两台并联供电,以满足管理中心、服务区、四号路收费站以及三大系统外场设备的工作用电和广告照明、四号路互通立交高杆灯以及K2+683至K7+066路段低杆灯的照明用电的需要。
      ⑶禄口互通立交变电所
      设置1台200kVA变压器,以满足禄口收费站、三大系统外场设备工作用电和广告照明、禄口互通立交高杆灯以及K22+170至K24+354路段低杆灯的照明用电的需要。
      ⑷主线收费站变电所
      设置1台400kVA变压器,以满足主线收费站、三大系统外场设备的工作用电和生活区、广告照明、机场互通立交高杆灯以及K24+394至K28+740路段低杆灯的照明用电的需要。
      1.4 供电线路及接地
      ⑴高压供电线路采用铠装高压交联电缆,除过桥路段采取桥栏外侧挂装钢管敷设外,其余均在绿化带内直埋。
      ⑵低压供电线路采用铠装电缆直埋或聚氯乙烯绝缘电缆穿PVC保护管在土路肩下敷设;电缆过桥时,穿过桥梁护栏内预埋钢管敷设;横穿路面时,穿过预埋路面下的钢管敷设;主线收费站区,采用从收费站地下人行道敷设的电缆桥架上穿过。
      ⑶变电所进出电缆均在电缆沟内敷设。
      ⑷变电所接地网接地电阻不大于4Ω。
      ⑸重复接地电阻不大于10Ω。
      ⑹所有电气设备外露金属部分均可靠接地。
      2照明系统
      南京机场高速公路作为南京禄口国际机场的专用公路,是江苏省对外开放的一个重要形象和“窗口”,为了给中外旅客提供一个良好的交通运行环境,结合机场高速公路的特点,在高速公路首尾两段各设置了7km照明路段;全线共设有20杆高杆灯、660杆低杆灯。根据目前流行的国际趋势以及照明质量的要求,选取在互通立交范围内采用高杆照明、匝道收费站采用低杆照明、主线收费站采用高杆照明、一般标准路段采用低杆照明的设计方案。对于功能设计,要求布局合理、照度均匀、光线柔和;对于设备选型,要求线型流畅、造型新颖、灯具美观。
      2.1 设计原则
      ⑴照度、亮度、均匀度、眩光控制等技术指标均应达到或超过国家有关道路照明的规定。
      ⑵运行安全可靠,便于维护管理。
      ⑶照明质量高,效果好,标志性强,具有现代气息。
      ⑷采用一流的设备、先进的技术,为机场路增添风采。
      2.2 照明标准
      ⑴主线路面平均照度大于25lx,平均亮度大于等于1.5cd/m2
      ⑵收费广场路面平均照度大于30lx,平均亮度大于等于2cd/m2
      ⑶匝道路面平均照度大于15lx,平均亮度大于等于1cd/m2
      ⑷主线、收费广场、匝道路面总均匀度0.4;纵向均匀度0.7;眩光控制指标大于等于5;维护系数0.75。
      2.3 照明方式
      南京机场高速公路采用高、低杆相结合的照明方式。
      ⑴主线收费站和各互通立交均采用高杆灯照明,杆高30m,均设在各互通立交或收费广场的草坪中。其中花神庙互通立交设7基飞碟型高杆灯,每基功率10kW;四号路互通立交设2基球型高杆灯,每基功率6.42kW;禄口互通立交设3基球型高杆灯,每基功率6.42kW;主线收费站设4基蘑菇型高杆灯,每基功率8kW;机场互通立交设4基飞碟型高杆灯,每基功率10kW。
      ⑵主线K0+000~K7+066及K22+170~K28+756区间,以及四号路匝道收费广场、禄口匝道收费广场两侧均采用马鞍型低杆灯对称布置。杆高10m(桥上高9.6m),悬臂1.5m,仰角10°,每灯功率250W。
      2.4 照明控制
      在各变电所设置微电脑路灯控制器,采用自动和手动相结合的集中控制方式,在总回路上为光控、时控和手动相结合。
      高杆灯活门内装有电源总开头和灯具的分路控制开头。全线的高低杆灯可根据需要设置亮灯和关灯时间以及进行分路控制。整个控制方式灵活方便,可手动,也可自动;可时钟控制,也可光控。
      2.5 灯具及光源
      ⑴灯具均采用英国科艺公司目前较为先进的产品。低杆灯灯具外壳为玻璃纤维加强聚酯塑料,内置EUROPHANE专利玻璃光学系列反光罩,镇流器套件及250W高压钠灯泡。灯具的密封等级为IP55。高杆灯灯具(球形高杆灯除外)为“PRT35”型泛光灯,内置整流器套件及1000W高压钠灯泡,密封等级为IP65。
      ⑵光源采用美国GE公司的高效高压钠光源。其中低杆灯光源功率250W,光效140lx/W,光衰至90%时工作寿命为24000h;高杆灯光源功率1000W,光效140LM/W,光衰至73%时工作寿命为24000h。
      2.6 灯杆
      ⑴杆体全部由高强度钢板压制而成,低杆灯为圆锥形,高杆灯为16边形的锥体。材质符合UNIEN10025级Fe510标准,焊接采用计算机控制下的氩气保护电弧焊接,表面光滑,无焊接缺陷。焊接质量符合UNI-EN标准。高杆灯杆体每段12~15m,段与段之间用插接式安装。
      ⑵所有钢制部件均进行热沉浸镀锌表面处理,符合BS729标准,外观效果良好。
      ⑶灯杆底部均有活门,门内可装配套电器,并装有防撬锁。
      2.7 高杆灯的升降机构
      升降机构采用意大利SIDERPALI“ SEMI-INTEGRATED”型号链条升降系统,升降速度为5m/min,为防止操作过程中断电故障,升降机构设有手摇装置。所有操作可通过一个手持控制器进行,使操作者能远离灯柱;升降机构重量轻,为手提便携式,结构简单,操作方便。升降系统有机械锁定装置以保证操作时周边地区的安全,可以在任何一条悬索脱开时直接将灯具框架和杆顶锁住。
      2.8 电气系统
      ⑴高杆灯电气系统能容纳多达三条两端装有张紧器的五芯电缆。电缆两头接有多芯插头,与之相配的插座可在地面使用测试线进行测试。
      ⑵高杆灯灯柱顶部装有一个铝制密封的全天候中继盒,负责对照明装置的供电;所有输电电线均有密封套保护。
      3特点
      南京机场高速公路照明工程与其它高速公路照明工程相比,具有以下特点:
      ⑴设备先进。所有高、低杆灯均采用进口产品,这在国内实属第一,其中5基球型高杆灯堪称“亚洲第一”。
      ⑵全线照明灯具新颖别致,造型美观,灯具防尘、防水性能良好。
      ⑶整条道路照明光线柔和,均匀度、照度、眩光控制等指标均超过国家有关道路照明之规定。
      ⑷低杆灯基础与手井“合二为一”,相互支撑、相互连接,基础结实牢固,既美观又节省了费用;同时也对道路路肩起到了很好的保护作用。
      ⑸照明控制灵活方便,操作简单,可靠性好。
      4体会
      ⑴高质量的供配电系统是保证交通工程三大系统正常运行及道路照明、广告照明的基础。
      ⑵认真做好照明供电整体方案的设计和审查是基础。南京机场高速公路供电照明方案经过两次整体方案设计审查和两次施工图设计审查,提高了设计质量,确保了方案的完整性、科学性和先进性。
      ⑶签定一份严格的合同是工程顺利实施的可靠保证。南京机场高速公路供电照明系统总工期为5个月,在这期间要完成设备的采购及运输、设备的安装及调试、设备的运行及验收。因为时间紧,任务重,在供货及施工中难免会出现各种问题。因为有这份合同对供货商及承包商进行制约,保证了供货及施工的质量,使供电照明工程优质按时完成。
      ⑷供电照明工程与其它工程的交叉很多,在设计和施工时必须注意与其它工程(监控、收费、通信等)的协调性,且界限要清楚,否则会造成返工和浪费,且影响工程质量。
      ⑸严格的专业监理制度是工程质量的可靠保证。为了保证供电照明工程的顺利实施,我们建立了一支技术水平高、责任心强的专业监理队伍,对供电照明工程实行了严格监理,做到每道工序完工经监理工程师检查合格后方可进行下道工序的原则。抓质量、抓进度、确保供电照明工程的实施