高速公路收费站电气设计说明
高速公路供配电系统设计要点
浅谈高速公路供配电系统设计要点重庆金路交通工程有限责任公司葛康明梁华山高速公路供电系统提供高速公路有关收费、通信、监控设施用电及满足公路运营管理所需的办公和生活用电。
设计时应根据项目管理、养护、服务设施的供电规模，结合交通工程沿线设施对供电可靠性的相关要求完成。
设计时力求做到:设计时应根据相应路段高速公路的重要性和该地区社会经济发展状况结合设计标准进行,同时应满足该高速公路自身对供电照明的需求；采用国内先进的技术、工艺，提高供电可靠性，满足各类设备的用电要求；整个电气系统设计力求安全可靠、经济、合理、方便安装、管理,尽可能减少维修工作量；近远期综合考虑，作好预留，满足今后扩容的需要。
1、负荷等级划分高速公路交通工程用电设施中,通信、监控、收费等设施要求供电系统可靠性高，其负荷等级列为一级负荷.根据需要可将厨房、收费天棚照明、收费亭空调、水泵房、变电所检修用电列为二级负荷.其他房建设施,虽然用电量大，但停电对安全运营影响不大,可列为三级负荷.2、供电模式选择1)方案一:混合式供配电方案(推荐方案）采用单回路10kV高压电源+柴油发电机组+UPS电源方案。
根据高速公路沿线各用电点的分布特点、全路段的高压供电系统及各点的负荷容量，采用本地集中供电方式解决公路沿线各处的用电问题。
对收费站、互通等负荷容量较大，用电点多的地方,采用在其附近设立变配电所,就近引入单路10kV高压电源的方式供电。
在变配电所内变压器低压母线设置双电源投切开关，实现与柴油发电机组供电电源的互相联络。
10kV高压电源采用永临结合的方式，待本项目施工完成以后将各收费站、服务区、停车区的临时施工用电电源转为永久性运营用电电源.各变配电所内设有低压配电室，按负荷性质、用途及分布情况由低压配电屏引出低压线路，放射状向各具体用电点及邻近路段上的通信、监控设备供电。
对重要负荷如监控机房等均采用由低压配电屏引出专用供电线路加UPS的方案供电。
优点：供电质量高,系统可靠性、稳定性好,可以满足用电设备负荷容量的要求，因此推荐采用该方案。
收费操作——教学课件——高速公路机电概述(精)
高速公路机电系统
2010.6
GBUTtem
高速公路机电系统概述
1
2
高速公路机电系统的结构 高速公路机电系统管理的内容与任务
1
GBUTtem
§1 高速公路机电系统的结构
收费系统
结 构
监控系统
通信系统
供配电系统
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GBUTtem
一、收费系统结构
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GBUTtem
收费系统组成
收费车道分为入口发卡车道和出口收费车道，收费车道主要
FAX-3ch
O N U
BT-40ch CT-2ch IT-4ch 收费数据 1×10/100M 硬盘录像联网 1×10/100M 视频图像 2×10/100M 交通监控 4×RS232 脚踏报警 1×RS232
FAX-2ch
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BT-70ch CT-3ch IT-4ch 收费数据 1×10/100M 硬盘录像联网 1×10/100M 视频图像 2×10/100M 交通监控 2×RS232 交通监控 2×10/100M 脚踏报警 1×RS232
包括收费入出口车道硬件和收费软件。 收费站系统由收费站计算机局域网和收费站CCTV系统构成。 收费站计算机网由服务器、监控计算机、图像计算机、财务 计算机、集线器、路由器和其它外围设备构成。
收费站CCTV系统由外场设备、控制设备及传输线缆等组成。
收费中心计算机局域网由两台互为备份的服务器、交换集线 器、若干台客户机、路由器及其它外围设备等构成。
徐城 K510+195
STM-4 BT-20ch CT-1ch IT-5ch 收费数据 1×10/100M 硬盘录像联网 1×10/100M 视频图像 2×10/100M 交通监控 2×RS232 脚踏报警 1×RS232 运营管理数据（预留）1×10/100M FAX-1ch
高速公路机电工程的智慧供电设计
高速公路机电工程的智慧供电设计摘要：在新型基础设施建设的驱动下，建立起了高速公路的智慧化，实现了道路运输的可持续发展。
智慧供电系统是高速公路建设的重要内容之一。
首先介绍了智慧电力系统的技术；然后阐述了这种技术在公路工程中的具体实施，并将其与常规的电力系统相比较，归纳出其技术特征和技术优越性；并对今后智慧电力系统的发展方向进行了预测。
关键词：高速公路；机电工程；智慧供电引言进入21世纪后，随着社会和经济的稳步发展，我国的高速公路机电工程供电技术已经有了长足的发展。
与此同时，随着我国高速公路建设的快速发展，为满足国内高速公路发展的需要，机电工程的技术重心逐步向智慧化方向发展。
对智慧供电在高速公路的机电工程中的运用进行深入的探讨就非常有意义。
一、智慧供电技术简介智慧供电包括局端电源装置(亦称上端电源柜、上端电源箱、上位机等)、远端受电设备(也称终端电源箱、下位机等)和电力电缆(或复合光缆)三大模块构成。
智慧供电可在变电站内取得一条或一条基本的电力，并配备交流/直流或直流/直流电源变换模组，可按工程需要增加或更换现有的功率变换模组，以满足各种电压水平之DC输出，且可扩充。
另外，在本地电力装置中还配备了带有热插拔的监测、防雷击等模块，并采用连接线、冗余配备的方式确保了单一组件的故障不会对整个供电系统的性能造成任何的损害。
在用电点旁设置远端接收装置，把高电压的DC供电经降压处理转化成相应负荷所需的电力；采用局端电力装置，配备了带有热插拔保护的避雷器和监测模块。
隧道照明、隧道监控、道路照明和道路监控等是公路工程的电气设备。
电力电缆线(或复合线缆)是用来传送从局端电力装置所发出的高电压DC电流。
因为是单相电流，所以可以使用双芯的线缆；而且不会对通讯光缆造成影响，可以在管道上安装。
二、智慧供电技术特点(一)智慧供电技术与传统供电技术的对比分析常规高速公路机电工程供电模式以市电供电为主，太阳能、风能等新型能源为辅这两种供电模式已经在许多高速公路工程中得到了广泛的应用，得到了广泛的好评智慧供电系统虽然起步较迟，但因其技术上的优越性，已经在一些省市得到了应用，并且有着良好的应用能力。
高速公路收费站矩形网架结构施工图（设计说明）
高速公路收费站防雷设计方案
高速公路收费站防雷设计方案第一篇：高速公路收费站防雷设计方案高速公路收费站防雷设计方案一、防雷原理１、直击雷经过接闪器[如避雷针（带）]、引下线和接地装置而直接泄放入地，导致地网地电位上升。
高电压由设备接地线引入电子设备造成地电位反击。
２、雷电流沿引下线入地时，在引下线周围产生磁场，引下线周围的各种金属管（线）上经感应而产生过电压。
３、进出大楼或机房的电源线和信号线等在大楼外受直击雷或感应雷而加载的雷电压及过电流沿线窜入，入侵电子设备。
因此，我们对以上三种途径对整个入侵的雷击过电压及过电流进行防护。
完整系统防雷方案包括外部防雷和内部防雷两个方面:1、外部防雷包括接闪器（避雷针、带、线）、引下线（建筑物钢筋、人工引下线）、接地装置（接地体、地网）等等，其主要的功能是为了确保建筑物本体免受直击雷的侵袭，将可能击中建筑物的雷电通过避雷针、避雷带、引下线、接地体等，泄放入大地。
2、内部防雷系统是为保护建筑物内部的设备以及人员的安全而设置的。
在需要保护设备的前端安装合适的避雷器，使设备、线路与大地形成一个有条件的等电位体。
将可能进入的雷电流阻拦在外，将因雷击而使内部设施所感应到的雷电流得以安全泄放入地，确保后接设备的安全。
当雷电发生在距离建筑物较近的地方，通过避雷针将可能击中于建筑物本体的雷电吸引并通过避雷针泄放入大地时，所产生的感应电动势会对内部所有的金属线路均产生具破坏作用的感应电流，正是由于电源、网络、通讯等线路出现感应雷电流，增加了建筑物内部较为敏感的计算机等设备破坏的可能性，安装避雷针时没有做好完备的内部防护感应雷的措施，将会大大增加雷击损坏事故的机会，此时的避雷针就真正成为了引雷针。
当所在的建筑物附近出现雷雨云时，雷电不通过建筑物顶部的避雷带等泄放雷电流时，也会在建筑物内部设备的电源和网络系统中产生感应雷电流，导致设备的损坏。
因此建筑物内部通过电源、网络和通讯线路相连接的计算机系统，期望通过较为传统的方法：安装避雷针以避免感应雷击的事故是不可能的，作为内部系统的防雷，只做避雷针等外部防雷，其作用是不充分的。
高速公路电流供电系统
高速公路电流供电系统交通工程系统中的供配电系统设计既不同于工矿企业的供配电设计，也与电力系统内部供配电设计有所区别。
在高速公路交通工程中供电方式呈带状式供电，供电距离长，负荷小而分散。
其变电站一般设置在管理中心、收费站、服务区或养护工区内，供电间隔为20—30公里。
目前传统的供电方式大多采用10千伏或380伏的供电方式。
对于距变电站5公里以内的用电设备通常采用低压直接输送电源(为了解决压降问题有时还会将出口电压提高)。
但对于距离变电站5—20公里路段如果存在用电设备，其供电问题将难以很好地解决。
更多的时候是采用一个小型箱式变电站解决，有时我们也会采用埋地式变压器，但就其实质是采用电力电缆将6一l0千伏的电源送到供电点，再通过降压埋地式变压器变换成220伏电源。
但无论是采用高压供电还是低压供电都存在以下缺点：首先，都需要大量使用高低压电缆，因此随着原材料的涨价工程造价很高；其二，由于高速公路地域空旷，较长的供电线路很容易遭受雷击和供电系统的操作过电压；其三，高速公路地处野外，高低压电缆经常被盗，为此还需要安装电缆防盗系统。
最近几年也有方案提出对于远距离的外场设备利用太阳能或风能来供电，这固然是一个很好的解决办法，但也存在明显的不足：首先是供电质量不稳定，无论是太阳能还是风能都会受到天气状况的影响。
第二，在高速公路的建设工程中所使用的太阳能和风能受到建设规模的影响，其发电容量都很有限，无法和线缆供电的能量相比拟；第三，采用这两种方式建设投资也相当昂贵，通常是普通供电方式的几倍到十几倍。
利用太阳能和风能对于解决较远，无法供电地方的小容量外场设备用电是一个很好的解决办法，但对于中长距离的外场设备也许可以有一种更加方便实用的解决办法。
为此，根据我们多年来使用电流环供电的实际经验，提出一种适合于高速公路上长距离(5—20公里)，小容量(<30千伏安)的电流环供电方式。
采用此方式可以有效地降低工程造价，同时由于是电流方式可以有效抑制过电压，因此有一定的防雷击作用；当电缆断线时会及时发出报警信号。
收费站安全用电方案
京新高速公路临河至白疙瘩（蒙甘界）段（巴彦淖尔境内）陕坝收费站及养护工区房建及供配电工程第BSFJ-1标临时用电专项施工方案核工业华东建设工程集团公司京新高速公路临河至白疙瘩段房建一标项目经理部2015年9月一、工程概况本工程为京新高速公路临河至白疙瘩（蒙甘界）段（巴彦淖尔境内），总建筑面积9203平方米，道路广场面积14886.6平方米。
建(构)筑主要工程量为：陕坝收费站、养护工区为框架结构，建筑面积6216m2，场区占地面积34006㎡，以及相应的土建、安装、预留预埋，即有污水处理站、围墙、场区道路、停车广场、等配套设施。
二、编制依据《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-88；《建设工程施工现场供电安全规范》GB50194-93；《建筑施工安全检查标准》 JGJ59-99；《建筑工程施工安全操作规程》DBJ01-62-2002；建筑施工安全检查标准JGJ59-99三、负荷计算（一）现场施工用电设备表（二）负荷计算由现场施工用电设备表可知:1.钢筋机械12台P s= 84kW 取K c=0.7 cosϕ=0.68 tgϕ=1.08P js1=K c×P s=0.7×84=58.8kWQ js1=P js1×tgϕ=58.8×1.08=63.5kVAR2.电焊机4台ΣP e=52kVA 暂载率ζ=25% cosϕ=0.45P s=25/100×52=26kW取K c=0.45 cosϕ=0.45 tgϕ=1.98P js2=K c×P s=0.45×26=11.7kWQ js2=tgϕ×P js2=1.98×11.7=23.17kVAR3.木工电锯5把P s=18kW 取K c=0.7 cosϕ=0.75 tgϕ=0.88P js3=K c×P s=0.7×18=12.6kWQ js3=P js3×tgϕ=12.6×0.88=11.09kVAR4.振动器、振动棒合5台P s= 5.5kW 取K c=0.7 cosϕ=0.7 tgϕ=1.02P js4=K c×P s=0.7×5.5=3.85kWQ js4=P js4×tgϕ=3.85×1.02=3.93kVAR5.提升机3台P s=28kW 取K c=0.7 cosϕ=0.68 tgϕ=1.08P js5=K c×P s=0.7×28=22.4kWQ js5=P js5×tgϕ=19.6×1.08=24.192kVAR6.砼搅拌站1座P s= 100kW 取K c=0.7 cosϕ=0.7 tgϕ=1.02P js6=K c×P s=0.7×100=70kWQ js6=P js6×tgϕ=70×1.02=71.4kVAR7. 总负荷计算，干线同期系数取K c =0.9 总的有用功率P js =K c ×（P js1+P js2+P js3+P js4+P js5+P js6）=136.152 kW 总的无用功率Q js =K c ×（Q js1+Q js2+Q js3+Q js4+Q js5+Q js6）=150.786 kVAR 总的视在功率 S js =P 2 js +Q 2 js=203.4KWA 总的计算电流J js =S js / 3Ve =203.4/ 3×0.35 =1 =99.41A选用85mm ²铝芯塑料线，基允许持续电流250A>199.41A 。
高速公路服务区供配电系统设计
高速公路服务区供配电系统设计作者：马鹏来源：《中国新技术新产品》2010年第11期摘要:随着我国国民经济的迅速发展,高速公路建设的标准也日益提高,高速公路服务区作为全天候24小时向驾乘人员提供餐饮、休息等日常生活服务的场所,先进的软硬件设施为服务区成为实用化、人性化的服务场所起到了很大作用。
高速公路服务区因功能特殊,相应的配套设施以及电气部分设计的要求也不同于一般民用建筑。
目前有关高速公路服务区房建部分电气的设计规范不完善,因此,下面介绍的商丘至周口高速公路柘城服务区的供配电系统设计,是在了解了国内高速公路服务区电气设计的基础上,充分了解了此工程自身的功能特点、工程投资、管理模式及建设单位的具体要求,同时考虑了未来用电设备扩容的发展需要。
关键词:变配电所;负荷等级低压供电方式;需要系数法;照明节能1 工程概况该工程为河南省商丘至周口高速公路商丘段柘城服务区。
场区总面积为120亩。
其中综合楼东西区各一栋,2074m2。
综合楼建筑高度12m,地上三层。
结构形式为框架结构,现浇混凝土楼板。
主要有办公室、超市、餐厅、厨房、宿舍、客房等。
场区内还有加油站、变电所、泵房、维修车间、公共卫生间、停车场等。
2 变配电设计及供电范围服务区变配电所为两个,分别设在东西两区内,各担当服务区东西两区的电源供应及沿线交通工程用电的重要作用。
设计两区分别设置变配电所是考虑到负荷中心位置、引入电源、交通运输道路穿于东西服务区中间及高速公路网的不断完善,服务区功能的不断扩展等综合因素,同时还进行了两个变配电所与一个变配电所建设对整个工程电气部分的经济性比较,得出建一个变配电所和所用电缆的经济性与建两个变配电所和所用电缆的经济性当,但建一个变配电所对远期设备增容不利,故选两区分别设立变配电所。
2.1 变配电所变配电所分别选在东西综合楼后面,离负荷中心近且方便35kV电源引入。
35kV电源从沿线附近高压电站提供一路电源。
因服务区内部分负荷属于二级负荷,且服务区一般都离城区较远,故选择采用一路高压与一路柴油发电机的两回路供电的形式。
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收费站电气设计
（一）设计依据
1、国家现行设计规及标准；
2、建设单位提供的设计任务书及设计要求；
3、相关各专业提供的工程设计资料。
（二）设计围
新建至高速公路池河收费站的配变电所、站建筑物的配电、照明、防雷接地、弱电系统工程。
（三）工程概况
本工程为高速公路****收费站，区包括宿办楼、附属设施、养
护工区、治超检测房及收费大棚等，总建筑面积约1509m2,其中宿办
楼建筑面积约1000m2，附属设施建筑面积约402m2，门房建筑面积约27m2，治超检测房建筑面积约40m2，工具设备库房建筑面积约40m2。
（四）供电
1、负荷状况
本工程设备总容量为146kW，计算容量为115.21kVA。
其中宿办楼为重要负荷，治超检测房、收费大棚及厂区照明为一级负荷，其余均为三级负荷。
一般用电设备的额定电压为380/220V，频率为50Hz。
特殊设备的额定电压随设备要求另定。
2、供电电源
本工程由一路10kV电源架空引入作为主供电源，另设柴油发电
机组作为应急备用电源，供电电压为0.4kV。
3、无功功率补偿
在低压母线上集中装设无功功率自动补偿装置，采用静电电容
器补偿方式，电容器补偿容量为32kvar。
电容器组采用自动循环投
切方式。
0.4kV侧的功率因数补偿至0.92。
4、变配电系统
本工程在站附属设施用房中设置10/0.4kV变压器及低压配电室，另设置柴油发电机室。
低压配电室设主变压器一台，选用SC
系列三相干式降压变压器，容量160kVA，电缆进线。
变压器高压侧
采用跌落式熔断器和避雷器。
主变压器低压側电气主接线为单母线+
备用母线接线方式，设置低压主变进线屏1面，低压馈线屏3面，
补偿柜1面，母联及发电机进线屏1面。
电缆出线。
主变低压进线
开关与联络开关之间设电气联锁备投。
消防用电设备、应急照明及
特殊用电设备均采用两路供电。
两路电源分别由正常母线及备用母
线引出。
两路电源在负荷末端互投。
柴油发电机组功率90kW。
低压
配电系统主要采用放射式方式配电。
(五)电气接地及安全保护
本工程10kV高压系统中性点为不接地系统，低压配电系统的接地型式为TN-S系统。
电气设备的保护接地，工作接地、弱电系统及建筑物的防雷接地采用共同接地装置的联合接地系统。
总接地电阻值不大于1.0欧姆。
对于各特殊设备对接地电阻值的要求不同，联合接地装置的接地电阻应符合其中最小值的要求。
建筑物的电气装置做等电位联结。
(六)电气照明
本工程照明系统电压为380/220V，采用荧光灯作为主要照明光源，部分场所采用白炽灯照明。
各科室等场所采用漫反射型高显色性灯具。
照明用灯具主要采用吸顶方式安装。
所有插座回路、室外照明灯具低于 2.4m的回路均设剩余电流断路器保护。
灯具安装高度低于2.4m时或安装 I类灯具时，需接PE线。
所有灯具均采用节能型灯具。
发电机房采用防爆灯具及开关。
(七)防雷与接地
在本工程中部分建筑物屋顶设置接闪器防直击雷。
采用柱主钢筋作防雷引下线，利用基础主钢筋网作自然接地体。
根据《建筑物电子信息系统防雷技术规》关于雷电电磁脉冲防护的规定，本工程设置三级防雷电电磁脉冲的浪涌保护器。
在变配电室低压母线上装一级电涌保护器(避雷器)，二级配电箱装二级电涌保护器，末端配电箱及弱电机房配电箱装三级电涌保护器。
室外照明配电
箱装二级电涌保护。
二级电涌保护器Imax=40kA,三级电涌保护器
Imax=15kA。
计算机电源系统、有线电视系统引入端、电信引入端设过
电压保护装置。
（八）弱电
本工程弱电系统在各建筑物设置弱电配线箱。
本工程弱电系统主要包括以下容：
1、系统
2、网络布线系统
3、电缆电视系统（CATV）
（九）负荷统计表：。