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摘要：變頻器應用於高速公路收費站欄杆機，收費站和服務區供水係統，隧道通風係統。高速公路使用了變頻器後，可提升自動化控製水平，恒壓供水和隧道通風係統有一定的節能效果。
關鍵詞：高速公路收費站欄杆機﹑供水係統﹑隧道通風係統。
一.前言
近年來，我國高速公路建設的發展迅速，自1988 年建成我國第一條高速公路，到2004年底，我國高速公路通車裏程已超過3.4萬wan公gong裏li，僅jin次ci於yu美mei國guo，繼ji續xu保bao持chi世shi界jie第di二er。高gao速su公gong路lu及ji其qi他ta高gao等deng級ji公gong路lu的de建jian設she，改gai善shan了le我wo國guo公gong路lu的de技ji術shu等deng級ji結jie構gou，改gai變bian了le我wo國guo公gong路lu事shi業ye的de落luo後hou麵mian貌mao，縮suo短duan了le我wo國guo同tong發fa達da國guo家jia之zhi間jian的de差cha距ju，有you效xiao地di拉la動dong內nei需xu，刺ci激ji了le高gao速su公gong路lu附fu近jin地di區qu的de經jing濟ji繁fan榮rong和he發fa展zhan，高gao速su公gong路lu的de發fa展zhan對dui國guo民min經jing濟ji產chan生sheng了le越yue來lai越yue重zhong要yao的de影ying響xiang。在zai高gao速su公gong路lu上shang，設she有you很hen多duo收shou費fei站zhan，每mei一yi進jin、chuchedaoshangjunyouyilanganji，langanjidechuandongxuyaobianpinqiqudong。zhexieshoufeizhandadouyuanlichengshi，shoufeizhandeshenghuoquyebukenengyouchengshizilaishuigongying。yibanshijiudidayikoujing，choudixiashuimanzushenghuoxuqiu，zhejiuxuyaoyitaoxiaoxingdegongshuixitong。gaosugonglushangmeijiange50~60公裏就有一個服務區，這些服務區也是遠離城市，同樣需要獨立的供水係統。在全國，高速公路收費站、服務區的數量眾多，變頻恒壓供水係統是必然的選擇。另外，在較長隧的通風係統中變頻器也有應用。
二.變頻器在欄杆上的應用
欄杆機控製高速公路的起、閉。欄杆機由金屬機箱（橙黃色）、電機、減速器，變頻器、動態平衡器、控製凸輪組、橫杆、防砸檢測器等組成。-其中控製器由兩部分電路組成，一部分控製檔車器的橫杆運動；另一部分用於處理各種輸入輸出信號，如防砸處理、119報警處理和等待放行功能等。欄杆機與入口終端機及出口終端機等設備聯機，以控製檔杆之開啟與關閉。檔杆長度為3米或以上。檔杆可做0~90度間連續運轉不會過載，啟、閉檔杆的時間在5秒以內，每天可操作10000次。欄杆機的供電電壓為交流220V，由於高速公路收費站遠離城市，供電大多就近取自農網，農網的供電壓不穩定，電壓的波動達到20%。由此對變頻器的要求是：頻繁的起動停止﹑快速的加減速﹑適應寬範圍波動的電源電壓﹑運行平穩﹑欄杆起升﹑下xia降jiang的de位wei置zhi準zhun確que。一yi般ban欄lan杆gan機ji安an裝zhuang在zai野ye外wai，收shou費fei站zhan的de頂ding棚peng可ke遮zhe擋dang從cong上shang麵mian下xia的de雨yu，但dan擋dang不bu住zhu風feng大da時shi從cong側ce麵mian吹chui來lai的de雨yu水shui，因yin此ci，欄lan杆gan都dou有you一yi個ge封feng閉bi的de機ji箱xiang，用yong來lai安an裝zhuang變bian頻pin器qi和he電dian器qi控kong製zhi係xi統tong。變bian頻pin器qi裝zhuang在zai空kong間jian不bu大da的de封feng閉bi機ji箱xiang中zhong，在zai夏xia季ji氣qi溫wen較jiao高gao時shi不bu會hui引yin起qi過guo熱re跳tiao閘zha。因yin為wei安an裝zhuang位wei置zhi有you限xian，要yao求qiu變bian頻pin器qi的de體ti積ji盡jin量liang小xiao。
希望森蘭SB40D係列變頻器是高性能的通用變頻器、具有較高的啟動轉矩、設計上運用獨有樹狀散熱器，可使機身超小型、生產采用貼片工藝，使機器可靠性大幅度提高、內置PLC功能、IGBT、IPM智能功率模塊超靜音運行、多路可編程功能輸出端子和繼電器輸出端子、輸入電壓的變化範圍允許在176V~264V之間。在某高速公路收費站用希望森蘭SB40D0.75KW變頻器控製欄杆機，變頻器的設置如下：F02=1 運轉指令由端子控製，F08=0.7 加速時間0.7s，F09=0.7 減速時間0.7s，F31=0.1 起動持續時間0.1s，其餘均按出廠值。欄杆機使用變頻器後，由於加減速時間可任意調節，此處設置加減速時間為0.7s，檔杆每天操作數百次至上千次，擋杆起降平穩自如；輸入電壓的變化範圍到20%後，沒有因電壓的波動跳閘，取得了較好的使用效果。
三. 高速公路服務區和收費站的恒壓供水
高gao速su公gong路lu服fu務wu區qu和he收shou費fei站zhan中zhong有you不bu少shao工gong作zuo人ren員yuan，有you人ren生sheng活huo的de地di方fang就jiu一yi定ding要yao用yong水shui，而er服fu務wu區qu和he收shou費fei站zhan一yi般ban離li城cheng市shi較jiao遠yuan，不bu可ke能neng依yi靠kao城cheng市shi自zi來lai水shui管guan網wang供gong水shui，隻zhi好hao就jiu近jin取qu水shui源yuan供gong水shui。靠kao河he邊bian的de區qu、站總是少數，因此絕大多數區、站取地下水，如果鐵錳含量超標，經暴化處理，再經沉澱，過濾後作為生活用水。在這些區、zhanzhongrenshubushihenduo，gaofenghedigudeyongshuiliangbianhuafeichangda，buyongbianpintiaosudegongshuixitonghuizaochengdiannengjidadelangfei。yinci，zuichangjiandedouzuochengbianpinhengyagongshuixitong，zheyang，dangyongshuiliangjiaoxiaoshi，bianpinqizidongjiangpin，shuibengdianjidezhuansubianman，diannengxiaohaodafuduxiajiang；深(shen)夜(ye)無(wu)人(ren)用(yong)水(shui)時(shi)，還(hai)可(ke)使(shi)變(bian)頻(pin)器(qi)進(jin)入(ru)休(xiu)眠(mian)狀(zhuang)態(tai)，即(ji)變(bian)頻(pin)器(qi)停(ting)止(zhi)運(yun)行(xing)，但(dan)仍(reng)在(zai)監(jian)測(ce)管(guan)網(wang)的(de)水(shui)壓(ya)。由(you)於(yu)管(guan)道(dao)的(de)泄(xie)漏(lou)，當(dang)管(guan)網(wang)的(de)水(shui)壓(ya)低(di)於(yu)某(mou)一(yi)值(zhi)時(shi)，例(li)如(ru)，設(she)定(ding)值(zhi)的(de)65%（此值可任意設定），變bian頻pin器qi重zhong新xin起qi動dong，管guan網wang水shui壓ya又you開kai始shi上shang升sheng，到dao設she定ding值zhi時shi仍reng無wu人ren用yong水shui，過guo一yi段duan時shi間jian變bian頻pin器qi再zai次ci進jin入ru休xiu眠mian。這zhe樣yang，無wu需xu人ren員yuan的de幹gan預yu，就jiu可ke實shi現xian水shui泵beng的de自zi動dong起qi停ting，節jie電dian會hui更geng顯xian著zhu。從cong上shang麵mian的de過guo程cheng還hai可ke看kan出chu，用yong水shui的de高gao峰feng和he低di穀gu之zhi間jian差cha別bie越yue大da，管guan道dao的de泄xie漏lou越yue少shao，節jie電dian越yue顯xian著zhu。
四. 收費站的變頻恒壓供水係統
高速公路某收費站有20多人，離最近的城市也有10公裏的路程，生活用水就自建一個小型的供水係統。選擇適當的地方，打了一口30米深的井，地下水的水質還不錯，細菌含量低於自來水飲水標準，經沉澱，過濾後就是優質的生活用水。抽水泵采用一台功率22kw深井泵，用鋼絲繩吊裝在離井口28米的井水中。井水抽上來進入沉澱池，過濾後再由兩台15kw水泵（一用一備）將水送入管網供使用，變頻恒壓供水係統的主電路原理圖和控製原理圖如圖1和圖2所示
從圖1可見，由於供水泵是一用一備，任何時候都隻有一台水泵在變頻狀態或者在恒速狀態工作，圖中的KM1~KM4就用於變頻和恒速；1#泵和2#泵之間的切換，所以係統具有較大的靈活性，可任意選擇1#泵和2#泵工作於變頻或恒速。
恒壓供水選用森蘭BT12S15KW係列風機、水泵專用變頻器，該係列變頻器有內置PID調節器，並集成有供水軟件，非常適合恒壓供水應用。壓力變送器選用森納斯DG13W-BZ-A 量程1MPa，顯示器采用宏潤WP-801多功能顯示器，在運行過程中，可從顯示器上讀出實時的壓力值。
圖1 恒壓供水主電路原理圖
收費站的樓層一般都不高，恒壓供水的給定值設為0.25MPa~0.3MPa，可用外接電位器或直接在變頻器操作鍵盤上設定。為防止無關的人員修改設定，推薦使用鍵盤設定。
從圖2可見，K3用於恒速/變頻選擇；ZK1、ZK2為中間帶零位的三位旋鈕開關，用於水泵的選擇，並且為保證安全，恒速與變頻之間；1#泵與2#泵之間都有互鎖。本例恒壓供水係統已經安全運行了兩年，為用戶節省了電能，取得了較好的經濟效益。
五﹑變頻器在隧道通風中的應用
在zai山shan區qu修xiu建jian高gao速su公gong路lu，必bi然ran要yao建jian隧sui道dao，當dang隧sui道dao的de長chang度du較jiao長chang或huo隧sui道dao穿chuan過guo有you煤mei層ceng地di質zhi存cun在zai的de地di方fang時shi，由you於yu隧sui道dao較jiao長chang，車che輛liang經jing過guo時shi揚yang起qi的de灰hui塵chen和he煤mei層ceng中zhong泄xie出chu的de瓦wa斯si在zai隧sui道dao中zhong不bu易yi消xiao散san，前qian者zhe在zai隧sui道dao中zhong使shi能neng見jian度du降jiang低di，引yin發fa交jiao通tong事shi故gu；houzheshiwasizaisuidaokongqizhongjilei，dangwasizaisuidaozhongjijudenongdubijiaogaoshi，kenengyinfaexingbaozhashigu，zheyinggaijueduibimianfashengde。yinci，suidaozhongzhuangyouguangdianchuanganqihewasichuanganqi，zhiyaosuidaozhongshinengjiandujiangdihuowasinongduchaobiaoshi，jiuqidonganzhuangzaisuidaozhongdefengjijinxingpaifengzuoye，dadaoyaoqiuhouzidongtingzhifengjiyunzhuan。shijishang，tongfengxitongshiyijisuanjijiankongxitong，youjisuanjiduisuidaozhongdezhuangkuangjinxingshishijiankonghejilu，baozhengxingchehesuidaodeanquan。
gaosugonglusuidaodetongfengyekeyongbianpinqi，yekeyongruanqidongqi，yibanlaishuo，yongbianpinqikejieshengdianlibianyaqihexianludetouzi。suidaozhongchufengjiyongdianwai，zhaomingyexuyaoyongdian，changguidefangfashijiujinjiayilu10kv輸電線到隧道附近，再由變壓器降壓到380v/220v使用。變頻器驅動的風機可在額定電流下起動，如果用軟起動器起動風機，用限流起動方式時，起動電流為額定電流的2.5~5倍，如用電壓斜坡式起動，其起動電流為額定電流的5~7倍bei。這zhe就jiu意yi味wei著zhe變bian壓ya器qi的de容rong量liang須xu加jia大da，考kao慮lv起qi動dong時shi線xian路lu的de壓ya降jiang，輸shu電dian線xian的de線xian徑jing也ye必bi須xu增zeng加jia，能neng耗hao也ye要yao加jia大da。因yin此ci，在zai隧sui道dao通tong風feng中zhong用yong變bian頻pin器qi不bu僅jin可ke節jie省sheng投tou資zi，還hai有you一yi定ding的de節jie能neng。
六﹑結束語
在zai高gao速su公gong路lu上shang，應ying用yong電dian氣qi傳chuan動dong的de機ji械xie有you限xian，但dan高gao速su公gong路lu的de收shou費fei站zhan和he服fu務wu區qu眾zhong多duo，就jiu欄lan杆gan機ji和he恒heng壓ya供gong水shui係xi統tong，變bian頻pin器qi的de使shi用yong量liang是shi比bi較jiao大da的de，對dui於yu較jiao長chang的de隧sui道dao的de通tong風feng係xi統tong才cai需xu要yao變bian頻pin器qi，用yong量liang不bu是shi很hen大da，但dan功gong率lv容rong量liang比bi較jiao大da。
高速公路使用了變頻器後，可提升自動化控製水平，恒壓供水和隧道通風係統有一定的節能效果。
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