隧道施工中稳压器(通常指大功率电力稳压器)是一个至关重要的电力保障设备。它的作用远不止“稳定电压”那么简单,而是直接关系到施工安全、工程进度和设备寿命。
以下是隧道施工稳压器的核心作用,分为几个关键层面:
1. 保障施工安全(核心作用)
这是稳压器最重要、最不可替代的作用。
防止隧道主体结构施工设备失灵:
盾构机/TBM(全断面隧道掘进机): 这是隧道施工的“心脏”。它的主驱动、液压泵站、控制系统对电压极其敏感。电压不稳或过低会导致主驱动扭矩异常,可能造成卡机;控制系统失灵可能导致掘进方向偏移或停机,在复杂地质条件下这是极其危险的。
喷浆机: 电压不稳会影响混凝土喷射的稳定性和压力,导致支护强度不均,带来塌方风险。
保障通风与照明系统稳定:
通风机: 隧道内空气流通全靠大功率通风机。电压不稳会导致风机转速下降,风量不足,无法有效排出有毒有害气体(如甲烷、一氧化碳)和粉尘,严重威胁作业人员生命安全。
照明系统: 昏暗或闪烁的灯光会极大增加作业风险,易引发机械伤害和交通事故。
维持排水系统正常运行:
隧道内地下水渗透是常态,需要大功率水泵持续排水。电压不稳可能导致水泵停机,造成隧道内积水,淹没设备,甚至引发更大的安全事故。
2. 保护昂贵施工设备
隧道施工设备价值高昂,动辄数千万元。
避免“欠压”和“过压”损害:
欠压(电压过低): 电机类设备(如盾构机主驱动、水泵、风机)在欠压下运行会导致电流急剧增大,线圈过热,绝缘老化加速,长期如此会烧毁电机。
过压(电压过高): 会直接击穿电气元件的绝缘层,导致控制系统电路板、变频器、PLC等精密部件瞬间损坏。维修或更换这些部件费用高、周期长。
抑制浪涌和尖峰电压: 电网的切换、大型设备的启停都会产生瞬间的高压浪涌。稳压器能有效吸收这些浪涌,保护设备“大脑”(控制系统)不受冲击。
3. 确保工程施工质量与进度
保证测量与导向系统精度: 现代盾构机依赖高精度的激光导向系统和自动测量系统。电压波动会导致这些系统数据漂移或重启,造成盾构机掘进路径偏差,俗称“挖歪了”,返工成本极高。
维持连续作业能力: 隧道施工是24小时连续作业。任何因电力问题导致的停机,都会直接延误工期。稳压器能有效减少因电网波动造成的非计划停机,保障施工效率。
保证混凝土养护等辅助工艺质量: 如养护保温设备的稳定运行,也依赖于稳定电压。
4. 应对隧道施工特殊的供电环境
隧道施工现场的供电条件通常比较恶劣,这使得稳压器更为必要:
供电线路长: 从市政电网到隧道深处的掌子面,供电距离可能长达数公里,线路压降非常大,末端电压普遍偏低。
负载变化剧烈且频繁: 盾构机在掘进时是重载,换步时是轻载;大型电机(如刀盘、泵站)启停的瞬间会对电网造成巨大冲击。没有稳压器,整个施工电网的电压会像坐过山车一样波动。
电网质量差: 施工现场周边可能还有其他大型工程,相互之间会造成电网干扰。
总结
总而言之,隧道施工中的稳压器并不仅仅是一个“电力调节器”,它更是:
安全的“守护神”:保障通风、排水、照明,防止气体中毒和塌方。
设备的“保健医生”:保护价值数千万的核心设备免受电压波动损害。
工期的“保障官”:减少非计划停机,确保工程连续推进。
质量的“把关人”:确保掘进精度和支护质量。
因此,在隧道施工,特别是采用大型盾构设备的项目中,配置足够容量和高质量的大功率电力稳压器,是一项必不可少的关键投资。
