[发明专利]一种基于钻爆法的隧道机械化施工配电方案的设计方法

权利要求书

1.一种基于钻爆法的隧道机械化施工配电方案的设计方法，其方法步骤如下：

S1.通过现场考察，确定用电设备的种类、数量、额定电压U_n和额定功率P_n，根据配电控制和供电总箱和分配箱设置位置，规划供电线路走向和线路设计布置方案，并且分别计算各供电线路中用电高峰期所有用电设备的额定功率P_n的总和P_e；

S2.分别计算各供电线路的负荷有功功率P_c和无功功率Q_c以及视在功率S_c，并进一步计算各供电线路的电流值Ⅰ_c，计算公式如下：

P_c＝K_dP_e；

上述式中，K_d取值为0.75～0.8，取值为30°～35°；

S3.根据步骤S2计算的各供电线路的负荷有功功率P_c以及电流值Ⅰ_c，计算出各供电线路总有功率之和ΣPc和总电流之和ΣⅠ_c，最后以ΣP_c和ΣⅠ_c两项指标双控方式确定变压器总装容量。

2.根据权利要求1所述的一种基于钻爆法的隧道机械化施工配电方案的设计方法，其特征在于，步骤S3中，变压器总装容量按大于总有功率之和ΣP_c的1.1～1.15倍确定。

3.根据权利要求1所述的一种基于钻爆法的隧道机械化施工配电方案的设计方法，其特征在于，还包括有：

S4.进一步确定变压器列装台数及单台容量，其中，单台变压器的容量按变压器总装容量的0.3～0.5倍确定，然后确定各个单台变压器输出供电电压U_N；变压器列装台数依据变压器总装容量和上述方法选定的单台变压器容量确定，确定变压器列装台数及单台容量后，校核选定的各台变压器额定电流总和值须大于ΣⅠ_c。

4.根据权利要求1或3所述的一种基于钻爆法的隧道机械化施工配电方案的设计方法，其特征在于，还包括有：

S5.初选择低压输电导线规格，查阅安全载流量图册得到导线芯的单位面积S'允许长期通过的安全载流量Ⅰ_m，并计算各供电线路的输电导线截面积S，计算公式如下：

5.根据权利要求4所述的一种基于钻爆法的隧道机械化施工配电方案的设计方法，其特征在于，铜质低压输电导线的Ⅰ_m取值为5～8A/mm²、铝质低压输电导线的Ⅰ_m取值为3～5A/mm²。

6.根据权利要求4所述的一种基于钻爆法的隧道机械化施工配电方案的设计方法，其特征在于，还包括有：

S6.根据步骤S5初选择低压输电导线规格，查阅电阻率图册可得导线芯的电阻率σ，初选择允许电压降幅值△U_n,再计算各个供电变压器端接出的最大低压输电线路长度L，用以指导各个供电变压器的安装位置，计算公式如下：

7.根据权利要求6所述的一种基于钻爆法的隧道机械化施工配电方案的设计方法，其特征在于，△U_n的取值范围为0＜△U_n≤30V。

8.根据权利要求6所述的一种基于钻爆法的隧道机械化施工配电方案的设计方法，其特征在于，还包括有：

S7.根据远距离低压输电满足导线安全载流量前提，按电压损失条件对前述步骤S5和S6中初步计算各供电线路的输电导线截面积S和最大输电线路长度L的合理性进行反演分析，其具体方式为：

按初选导线芯的安全载流量Ⅰ_m的单位面积S'、最大输电线路长度L、电阻率σ等参数计算反演线路电压降值△U，

计算公式如下：

假如△U≤△U_n，则判定输入设备端的电压满足设备所需正常作业电压要求，假如△U＞△U_n，则需返回步骤S5，重新选择更大单位面积S'或电阻率σ更小的导线。