天津市响螺湾海河开启桥位于渤海西岸，海河入海口的上游，由塘沽岸跨越海河，是连接于家堡和响螺湾片区的重要纽带。该桥全长868.8 m，结构设计为双叶立转式钢结构悬臂梁;开启桥主跨76m，净跨为68m;桥梁转动半径为38m，桥梁开启最大角度为85°,是目前国内开启跨度最大的开启桥。
海河开启桥由东、西引桥和主桥三部分组成。主桥开启部分由液压控制系统驱动。整个液压控制系统分为A桥系统和B桥系统，分别布置在桥的两端，且控制两端的半桥。
开启桥的液压系统由油泵电动机组、油箱总成、过滤冷却系统和各种液压控制阀组等组成，其驱动力由电动机和减速机提供。液压系统的电气控制采用交流380V供电，TN-S系统。本工程总装机功率约为1080kW，单侧功率约540kW(分为东、西两岸)，单侧主要用电设备为3台160kW主油泵电动机，其余负荷为小动力负荷及照明负荷。
供配电系统设计
1.电力负荷等级
海河开启桥是一座集机械、液压、电气智能控制、监控及景观于一体的综合性桥梁。大桥闭合时，其作为连接于家堡和响螺湾的重要纽带;大桥开启时，其作为海运的大动脉，可通过5000t级海轮。若中断供电，将导致开启桥无法正常启闭，给国家造成重大经济损失;另外，供电中断会造成地面交通和海运通航的阻断，给正常的工作和生活秩序造成极大混乱。因此，根据GB 50052—2009《供配电系统设计规范》的规定，该工程属于一级负荷中特别重要的负荷。
图1海河开启桥
2.电气主接线
开启桥的A桥系统和B桥系统布置在主桥的两端，且分别控制两端的半桥。依据对一级负荷中特别重要负荷的供电要求，在桥两侧各设置一座10/0.4 kV的变配电室。两路独立的10 kV电源分别引入高压柜，每座变配电室设置一台柴油发电机组作为备用电源。10kV系统采用单母线分段，不设母联的主接线方式。每一路10kV电源均能带全部低压负荷运行。经用电负荷计算，每座变配电室选用2台规格为SCB10—1 000 kV·A/10/0.4 kV的干式变压器，备用电源选择1台功率为660 kW的柴油发电机组。
0.4kV侧采用单母线不分段接线方式。两台变压器的低压出线通过母线箱接入低压配电柜，两路进线做机械联锁。柴油发电机组的低压出线开关与变压器低压侧开关应做机械联锁，以确保供电系统的可靠性。
为避免电气系统产生杂散电流引起的不良后果，变压器与柴油发电机组的电源转换开关采用四极开关。本设计中发电机与变压器同在一处且共用一面低压配电柜，两个电源系统的中性点应在低压配电柜处做一点接地。
3.变配电室设计
变配电室包括:高压配电室、低压配电室、柴油发电机房、油料库及其他附属建筑，总面积约为270m2。若将变配电室置于桥体之外，必然会影响桥梁景观的整体效果，故在满足变配电室使用功能的前提下，将变配电室布置在西侧的7#～8#桥墩和东侧的21#～22#桥墩之间。选择这两个位置，首先考虑到桥下空间可以满足变配电室的高度要求，其次是将变配电室尽量远离河道，避免河道水位对变配电室的影响。由于西侧的变配电室位于河床处，地下水位较高，变配电室内墙体和电缆沟均采取防水措施。
4.发电机房防火设计
本工程的油料间、柴油发电机房及变配电间为合建构筑物。油料间日常用油按照6h燃油量考虑，发电机组100%负载时，油耗约为166L/h，整体油箱大小为1000L，故柴油发电机房平日需要储备一定数量的柴油，因此该构筑物的结构设计必须满足防火规范要求。根据规范要求:储存柴油的油料间火灾危险性类别为丙类，结构耐火等级为一级;发电机房的火灾危险性类别为丙类，结构耐火等级为一级;配电室及控制室的火灾危险性类别为戊类，结构耐火等级为二级。发电机房应设置两个门，一扇用于进出设备(门向外开启)，另一扇用于人员巡视(门开向发电机房)，两个门均为甲级防火门。油料间和发电机房之间的隔墙采用防火墙，油料间设置自行关闭的甲级防火门。
除此之外，为保证柴油发电机组正常工作，对柴油发电机房的隔音、排油、通风散热及电缆沟的排水均采取了相应措施。
1.桥梁防雷及接地
开启桥桥梁转动半径为38m，桥梁开启最大角度为85°，桥梁结构为双叶立转式钢结构悬臂梁。当开启桥处于开启状态时，桥梁(钢结构)的竖直高度约为37.8 m。因此在进行开启桥桥梁的防雷接地设计时，既要考虑桥梁在闭合时的状态，又要考虑桥梁在开启时的状态。根据《建筑物防雷设计规范》的要求，开启桥属于特别重要建筑物，防雷类别应为第二类防雷建筑物。
当钢桥处于闭合状态时，可利用钢桥两侧控制台上设置的高杆灯(杆高25m)作为避雷引下线装置。经计算，在高杆灯灯顶上安装2m高的避雷针即可保护钢桥全部区域。当钢桥处于完全开启时，其竖直高度为37.8 m，远远大于高杆灯的高度，因此通过利用已有高杆灯作为防雷装置已不能满足防雷要求。若在控制台上设置一根独立的避雷针，其高度至少在40m以上，这不但给施工造成很大困难，而且也破坏了整体景观效果。
为解决这一难题，设计人员在每侧开启桥梁的顶部外侧分别安装两根高度2m的避雷针，避雷针通过和钢结构的桥梁主体焊接，并利用控制台的结构钢筋作为接地网，组成了一套完整的防雷接地系统。特别值得注意的是:桥顶避雷针的安装位置应保证在钢桥闭合时能很好地吻合。
2.桥梁路灯防雷接地
桥梁路灯防雷接地可用桥体钢筋作为引下线，具体做法:采用单芯软铜线(截面积为25 mm2)将灯杆基础与桥墩上方预埋的接地连接板可靠焊接。
预埋接地连接板与桥墩内部至少两根16以上钢筋可靠焊接。桥墩内钢筋网和承台内钢筋网至少2处焊接，形成整体电气通路，并保证接地电阻不大于4Ω。距地面以上1.8 m处设置预埋接地连接板，作为测试电阻和补打接地极。
3.变配电室的防雷接地
变配电室位于桥梁下，因此只在高压柜进线处设置避雷器。变配电室应做接地及等电位设计。由于该建筑物为砖混结构，构造柱内钢筋少，因此采用独立的接地体。垂直接地极采用镀锌钢管G50，L=2500 mm，δ=3.5 mm，接地极埋深距地700 mm。接地极的水平连接采用40 mm×4 mm镀锌扁钢，埋深距地700 mm，接地极与接地线之间应可靠焊接，焊接处刷沥青油防腐。室内接地线沿墙明敷，距地坪200 mm。由室内引出时过墙穿管、过门处暗敷。接地电阻不大于1Ω。
电缆敷设
1.动力电缆敷设
变配电室位于主桥两侧，液压动力系统位于水区控制台上，变配电室与控制台的水平距离约为230 m。经电缆压降计算，需要从变配电室引出6根YJV—1/3×120+2×70的电缆至控制台。
若采用电缆直埋敷设，必然涉及穿越河道问题，不但安装成本高，也给今后电缆的维护带来不便;若采用电缆架空敷设，又破坏了整体景观效果。为此将电缆通过桥墩引至桥面下，再沿着桥面下的结构箱体穿电缆线槽水平敷设至控制台。
2.水下光缆敷设
开启桥的自动控制系统采用PLC控制，为保证两侧(A桥、B桥)的同步开启，自动控制系统采用环形工业以太网通信网络，通信介质为多模光纤。
如图5所示，水下光缆敷设位于深水航道内，根据《电力工程电缆设计规范》的要求，水下光缆埋设深度不低于2m。光缆由水下引至桥墩控制室的区段采用镀锌钢管保护，钢管下端位于最低水位以下1 m处。控制室光缆入口处应采用专用密封模块，以防海水侵入。为了检修和维护方便，要求在水下光缆两侧设置醒目的警告标志。
结束语
响螺湾开启桥开创了桥梁建设的新篇章，填补了国内没有立转式钢结构悬臂桥梁设计的空白，同时也给桥梁供配电设计提出了更高的要求。本文对在此次设计中积累的一些经验做了系统的总结，也为今后的桥梁供配电设计提供参考。
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只看楼主 我来说两句 抢板凳赞一个，楼主编写辛苦了
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