关于综合管廊配套电气的设计

赵斌

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

 

摘要：随着我国城市化进程的不断加快，综合管廊工程在城市规划中具有十分重大的意义，得到了广泛的应用，并且通过不断地实践证明其具有良好的使用效果。目前，综合管廊已经逐渐成为我国市政工作的重要组成部分，而且它的发展不仅仅是我国城市建设的发展趋势，也是我国政府倡导的绿色城市建设方式。综合管廊的设计质量和设计水平对城市建设的后期施工建设有着直接的关系，本文主要对综合管廊配套电气设计的要点进行探究，希望能为我国城市建设提供一定帮助。 

关键词：综合管廊；电气设计；电力支架

 

1 综合管廊的发展应用概述

综合管廊是地下城市管道综合走廊，也就是在地下建造一个隧道空间，将电力、通信、燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，综合管廊中设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。目前我国大部分城市都成功建设了综合管廊，而且伴随着我国城市化进程的加快，在各个城市的城市规划中，综合管廊的应用也更加广泛。

 

2 综合管廊的电气设计要点

2.1 供配电系统 

综合管廊主要用电设备有照明、应急照明、检修插座、风机、排水泵、监控及火灾报警等设备，根据综合管廊负荷运行的安全要求，采用二级负荷供电的设备主要有监控及火灾报警设备，应急照明设备以及通风消防设备。

根据综合管廊用电负荷及分布情况，应配套设置10kV总配电站和10kV/0.4kV变配电站。在综合管廊中位置设一座10kV总配电站，主要设备有金属铠装移开式中置开关柜、高频开关直流电源装置及综合自动化系统等。10kV总配电站树干式为各10/0.4kV 变配电间提供双回路电源。 综合管廊负荷具有沿线分布、比较均匀的特点，故可按综合管廊负荷分布划分为若干个供电区间，每一区间在靠近负荷中心位置设置 10/0.4kV 变配电间一座，每座变配电间设置两台干式变压器，负责各自供电区间的 所有负荷用电。每座变配电间低压配电柜集中设置0.4kV电容自动补偿装置，补偿后10kV侧功率因数不低于0.9。一般来说，综合管廊按200m 划分为一个防火分区，每个供电区间负责6个左右防火分区的供电需求。

综合管廊每个防火分区内设置配电间，配电间内设置一台动力总配电柜和一台应急总配电柜。动力总配电柜负责本防火分区内的排水泵、检修电源箱、一般照明的配电和控制。应急总配电柜负责本防火分区内的风机、液压井盖、PLC控制柜、应急照明的配电和控制。

2.2 设备控制

（1）通风设备控制。正常工况下，管廊内通风设备不开启。当综合管廊内空气温度≥39℃时，根据温度检测装置自动控制开启本管廊内的进、排风机和诱导风机，消除管廊内余热；当综合管廊内空气温度≤35℃时，自动关闭本管廊内的进、排风机和诱导风机；工作人员巡视、检修前，需提前0.5h开启该管廊内的送、排风机，诱导风机通风，当管廊内温度＜40℃、含氧量＞19%时，工作人员方可进入；当管廊内某防火分区发生火灾时，火灾报警系统联锁关闭相应防火分区及其相邻防火分区的送风机、排风机、诱导风机及电动排烟防火阀，使着 火分区封闭缺氧熄火，并与相邻分区隔离。确认火灾熄灭后半小时，重新开启防火阀、送风机、排风机及诱导风机 , 当管廊内温度＜40℃、含氧量＞19% 时，工作人员方可进入。特别的，燃气舱的风机和污水舱的风机、诱导风机应与舱内H2S、CH4 气体检测报警装置连锁，在气体检测报警装置报警后联动开启相应防火分区内的风机和诱导风机，排出有毒气体。

（2）排水设备控制。综合管廊每个防火分区设有集水井，每个井内安装2台潜水泵和 1套浮球开关，根据井内水位自动开、停排水泵，将排水泵运行工况及井内高、低液位传至相应的现场控制站（PLC）及控制中心。

（3）照明控制。正常情况下，管廊内启动普通照明， 当管廊内某防火分区发生火灾时，火灾报警系统联锁关闭相应防火分区的普通照明，并强制启动该分区应急照明。

2.3 照明系统 

普通照明系统和应急照明系统是综合管廊内照明系统的两大组成部分。一般来说，普通照明系统是使用具有防水功能和防尘功能的T5型荧光灯，在进行普通照明系统设置过程中，应该将每一个荧光灯的间距控制在五米左右，并且使用吸顶安装的模式。应急系统可使用 自带蓄电池的应急照明灯，在进行应急照明系统设置过程中，应该将每一个应急灯的间距控制在15m之内。

2.4 线缆敷设 

综合管廊内有动力设备电缆、控制电缆、普通照明电缆以及消防电缆。消防电缆包括应急照明电缆、风机电缆、监控及火灾报警设备电缆等。综合管廊所有电缆均采用低烟无卤阻燃耐火电缆。在综合管廊内电缆主要采用电缆桥架敷设方式。在线缆敷设时，应将普通照明、 检修插座箱、排水泵电缆与消防电缆分桥架敷设。电缆出桥架穿钢管沿墙壁、顶板明敷或暗敷，暗敷时混凝土保护层厚度大于30mm，明敷时消防电缆穿线管应涂防火涂料。电缆桥架穿越防火分区时应在安装完毕后，用防火材料封堵。特别的，燃气舱电缆敷设应满足爆炸性环境电气设备安装及线缆敷设要求。

2.5 防雷接地 

综合管廊中的防雷接地应该利用顶板，底板，侧壁上的结构进行一个总体的设计，使防雷接地系统形成一个整体。目前大部分综合管廊中的防雷接地采用 TN-S 型。

 

3 综合管廊的电力设计要点

3.1 电力支架系统 

综合管廊内一般有10kV电力电缆或110kV及110kV以上电力电缆。其中10kV电力电缆可与通信电缆、给水管共用一个舱室组成综合舱。110kV及 110kV以上电力电缆应单独设置一个电力舱。综合舱、电力舱电力电缆均敷设在电力支架上。10kV电力电缆支架层 间距至少300mm，110kV及110kV以上电力电缆支架层间距至少500mm，支架长度应满足电力电缆接头的设置。电力电缆支架可采用组合式支架，组合式支架外形美观，尺寸标准，安装组件齐全，功能完善，能够满足管廊内各类管线的现场安装要求，并具有施工的便利性及可操作性。组合式支架可采用去磁金属材料，实现安全的载荷能力及抗拉性能，以便电力电缆的顺利敷设。此外，组合式支架须通过防火认证。

3.2 电力出线井

电力出线井为综合管廊重要内容。综合管廊约200m左右预留一处10kV电力出线井，每个路口均预留10kV电力出线井。110kV及110kV以上电力出线井应根据当地电力规划合理设置。电力出线井应结合电力电缆转弯半径的要求来设计出线井尺寸。管廊出线井引出处采用 专用的电缆密封件进行防水封堵。该电缆密封件不仅具有防水阻火作用，而且是变径模块，对不同外径的电缆适应能力较强。出线井应预留一定数量的电缆排管，以便日后万一增加电缆时使用，不会破坏土建结构。电缆密封件框架采用在土建施工时混凝土一次浇筑完成，从土建施工中保证电缆密封件框架与混凝土之间的防渗水。

 

4 安科瑞综合管廊供配电电力监控系统的设计应用

4.1 管廊电力监控系统（10/0.4kV地面变电所）