一.前言： 
    近年來，我國高速公路建設的發(fā)展迅速，自1988年建成我國*條高速公路，到2004年底，我國高速公路通車里程已超過3.4萬公里，僅次于美國，繼續(xù)保持*二。高速公路及其他高等級公路的建設，改善了我國公路的技術等級結構，改變了我國公路事業(yè)的落后面貌，縮短了我國同發(fā)達國家之間的差距，有效地拉動內需，刺激了高速公路附近地區(qū)的經濟繁榮和發(fā)展，高速公路的發(fā)展對國民經濟產生了越來越重要的影響。在高速公路上，設有很多收費站，每一進、出車道上均有一欄桿機，欄桿機的傳動需要變頻器驅動。這些收費站大都遠離城市，收費站的生活區(qū)也不可能由城市自來水供應。一般是就地打一口井，抽地下水滿足生活需求，這就需要一套小型的供水系統(tǒng)。高速公路上每間隔50~60公里就有一個服務區(qū)，這些服務區(qū)也是遠離城市，同樣需要獨立的供水系統(tǒng)。在全國，高速公路收費站、服務區(qū)的數量眾多，變頻恒壓供水系統(tǒng)是必然的選擇。另外，在較長隧的通風系統(tǒng)中變頻器也有應用。

    二.變頻器在欄桿上的應用 
    欄桿機控制高速公路的起、閉。欄桿機由金屬機箱（橙黃色）、電機、減速器，變頻器、動態(tài)平衡器、控制凸輪組、橫桿、防砸檢測器等組成。-其中控制器由兩部分電路組成，一部分控制檔車器的橫桿運動；另一部分用于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。欄桿機與入口終端機及出口終端機等設備聯(lián)機，以控制檔桿之開啟與關閉。檔桿長度為3米或以上。檔桿可做0~90度間連續(xù)運轉不會過載，啟、閉檔桿的時間在5秒以內，每天可操作10000次。欄桿機的供電電壓為交流220V，由于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(wěn)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﹑適應寬范圍波動的電源電壓﹑運行平穩(wěn)﹑欄桿起升﹑下降的位置準確。一般欄桿機安裝在野外，收費站的頂棚可遮擋從上面下的雨，但擋不住風大時從側面吹來的雨水，因此，欄桿都有一個封閉的機箱，用來安裝變頻器和電器控制系統(tǒng)。變頻器裝在空間不大的封閉機箱中，在夏季氣溫較高時不會引起過熱跳閘。因為安裝位置有限，要求變頻器的體積盡量小。 
    希望森蘭SB40D系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*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*運行、多路可編程功能輸出端子和繼電器輸出端子、輸入電壓的變化范圍允許在176V~264V之間。在某高速公路收費站用希望森蘭SB40D0.75KW變頻器控制欄桿機，變頻器的設置如下：F02=1運轉指令由端子控制，F(xiàn)08=0.7加速時間0.7s，F(xiàn)09=0.7減速時間0.7s，F(xiàn)31=0.1起動持續(xù)時間0.1s，其余均按出廠值。欄桿機使用變頻器后，由于加減速時間可任意調節(jié)，此處設置加減速時間為0.7s，檔桿每天操作數百次至上千次，擋桿起降平穩(wěn)自如；輸入電壓的變化范圍到20%后，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(qū)和收費站的恒壓供水 
    高速公路服務區(qū)和收費站中有不少工作人員，有人生活的地方就一定要用水，而服務區(qū)和收費站一般離城市較遠，不可能依靠城市自來水管網供水，只好就近取水源供水。
靠河邊的區(qū)、站總是少數，因此絕大多數區(qū)、站取地下水，如果鐵錳含量超標，經暴化處理，再經沉淀，過濾后作為生活用水。在這些區(qū)、站中人數不是很多，高峰和低谷的用水量變化非常大，不用變頻調速的供水系統(tǒng)會造成電能極大的浪費。因此，zui常見的都做成變頻恒壓供水系統(tǒng)，這樣，當用水量較小時，變頻器自動降頻，水泵電機的轉速變慢，電能消耗大幅度下降；深夜無人用水時，還可使變頻器進入休眠狀態(tài)，即變頻器停止運行，但仍在監(jiān)測管網的水壓。由于管道的泄漏，當管網的水壓低于某一值時，例如，設定值的65%（此值可任意設定），變頻器重新起動，管網水壓又開始上升，到設定值時仍無人用水，過一段時間變頻器再次進入休眠。這樣，無需人員的干預，就可實現(xiàn)水泵的自動起停，節(jié)電會更顯著。從上面的過程還可看出，用水的高峰和低谷之間差別越大，管道的泄漏越少，節(jié)電越顯著。 
    四.收費站的變頻恒壓供水系統(tǒng)。 
    高速公路某收費站有20多人，離zui近的城市也有10公里的路程，生活用水就自建一個小型的供水系統(tǒng)。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，細菌含量低于自來水飲水標準，經沉淀，過濾后就是的生活用水。抽水泵采用一臺功率22kw深井泵，用鋼絲繩吊裝在離井口28米的井水中。井水抽上來進入沉淀池，過濾后再由兩臺15kw水泵（一用一備）將水送入管網供使用。
    五﹑變頻器在隧道通風中的應用 
    在山區(qū)修建高速公路，必然要建隧道，當隧道的長度較長或隧道穿過有煤層地質存在的地方時，由于隧道較長，車輛經過時揚起的灰塵和煤層中泄出的瓦斯在隧道中不易消散，前者在隧道中使能見度降低，引發(fā)交通事故；后者使瓦斯在隧道空氣中積累，當瓦斯在隧道中集聚的濃度比較高時，可能引發(fā)惡性爆炸事故，這應該避免發(fā)生的。
因此，隧道中裝有光電傳感器和瓦斯傳感器，只要隧道中使能見度降低或瓦斯?jié)舛瘸瑯藭r，就起動安裝在隧道中的風機進行排風作業(yè)，達到要求后自動停止風機運轉。實際上，通風系統(tǒng)是一計算機監(jiān)控系統(tǒng)，由計算機對隧道中的狀況進行實時監(jiān)控和記錄，保證行車和隧道的安全。 
    高速公路隧道的通風也可用變頻器，也可用軟起動器，一般來說，用變頻器可節(jié)省電力變壓器和線路的投資。隧道中除風機用電外，照明也需要用電，常規(guī)的方法是就近架一路10kv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。這就意味著變壓器的容量須加大，考慮起動時線路的壓降，輸電線的線徑也必須增加，能耗也要加大。因此，在隧道通風中用變頻器不僅可節(jié)省投資，還有一定的節(jié)能。 
    六﹑結束語 
    在高速公路上，應用電氣傳動的機械有限，但高速公路的收費站和服務區(qū)眾多，就欄桿機和恒壓供水系統(tǒng)，變頻器的使用量是比較大的，對于較長的隧道的通風系統(tǒng)才需要變頻器，用量不是很大，但功率容量比較大。 
    高速公路使用了變頻器后，可提升自動化控制水平，恒壓供水和隧道通風系統(tǒng)有一定的節(jié)能效果。 
    參考文獻：1﹑SB40系列變頻調速器使用手冊成都希望森蘭變頻器制造有限公司。 
    2﹑BT12系列變頻調速器使用手冊[Z].成都希望森蘭變頻器制造有限公司。 
    3﹑高湘給水工程技術及工程實例化學工業(yè)出版社