公路隧道電氣管理硬件解決方案

1. 概述

我國公路隧道較多，公路隧道用電費用相當驚人，而國內又缺少對公路隧道電氣管理的進行相關研究。通過探索實踐，采用系統化的方法和技術手段可以在保障電氣安全及設備穩定運行的同時，實現節能降耗，進而為后續的研究工作奠定基礎。

1. 現狀

隧道是公路的主要耗能結構物，而隧道的能耗主要分布在照明系統、通風系統、供配電系統和其他機電子系統，雖然目前已經使用了能源管理系統，但給出的數據無法滿足有效管理需求，存在以下不足：

電能數據采集粗放，缺少能耗分類，無法體現能耗結構和能流情況。

監測內容未考慮電能質量影響，電氣安全存在隱患，無法對電氣故障溯源分析。

自動化程度低，現有系統不能有效促進能耗管理水平，未減輕運維人員的作業負荷。

分散的數據，難以為實現隧道節能潛力診斷和節能績效評價技術的研究提供依據。

1. 電能監測

公路隧道能源管理的對象主要為電、水和石油。在隧道運營期，隧道主要耗能為隧道機電系統所耗費的電能，電能管理至關重要。目前的能源管理系統采集到的電能數據十分有限，增加電能采集裝置勢在必行。經過調研和勘查，結合現場環境，施工難度和成本投入等一系列影響，電能按以下方式開展監測。

對于空間有限，電流小于80A的電氣柜，以照明配電箱為代表，理想的解決方案是在不影響現有結構的同時，通過簡單增加ENERGYSENS 多回路電量采集裝置即實現能源流向的可視化監測。

ENERGYSENS可以同時測量多條回路的電能、功率、電流、電壓、頻率等電量參數，安裝方式簡單似帶帽穿衣，極低的自身能耗，極精致的體積，輕松安裝在電氣柜斷路器位置即可實現能源數據的采集監控。

于空間有富余的電氣柜，以泵房電源柜為代表，采用7cm寬的精巧型電量表ENERGYMID記錄電能及電能質量數據，同時支持故障報警、現場提示和數據遠傳。

在不改動目前電氣回路的情況下，實現電能管理透明化、可視化，配合軟件系統尋找節能的潛力和途徑，對于節能改造后的效果也可以提供數據支撐。

1. 電能質量

隧道供配電系統的電能質量，對節能效果有直接影響，對隧道機電設施的穩定運行與壽命更具有關鍵意義。電能質量問題可使將造成設備預期質量下降或者管理秩序紊亂，雷擊或者短路還可能造成重大經濟損失和不良的社會影響。

電能質量問題和危害如下：

隧道照明光源通常采用的LED照明燈，作為主要的諧波源持續增加線路損耗，并對供電回路的穩定性造成影響；而雷擊，絕緣下降帶來的短路故障，又進一步造成關鍵設備的失效損壞。例如暴雨情況下，供電回路受雷擊影響造成潛水泵失效，現場難以快速搶修，后果輕則道路中斷、重則人命關天。

目前的供配電系統*缺少對電能質量的有效監測。在關鍵位置監測電能質量，使用認證級帶有波形記錄和標準分析功能的PQ3000，發現用電過程中的潛在問題，為查找電氣故障原因提供有用的線索，分享經驗，為后期采取措施避免故障做好準備。

• 144x144x65.2mm的精巧體積適合屏柜安裝。 
• 高分辨率TFT彩屏，圖形化顯示各種測量值。
• 實時監控當前系統狀態，全面的能耗分析。
• 電能質量監測滿足IEC61000-4-30 第三版。
• 自帶UPS備用供電，支持斷電后持續工作。
• 操作簡便，通過Web瀏覽器即可生成報告。
• 賦能第三方信息系統電能質量監測分析功能。