探讨有关城市综合管廊电气工程问题

2023-08-11 10:27 作者:安科瑞Acrel王金晶 0人读过 | 我要投稿

摘要：目前，我国不断加强城市管网建设改造，不断推进综合管廊建设，实现城市工程管道集中敷设和地下空间资源综合利用。本文简要阐述了我国综合管廊工程的发展，重点讨论了综合管廊电气工程的相关问题。

关键词：综合管廊；电气工程；设计；相关问题；

0引言

“面子”是城市的风格，“里子”是城市的良心。综合管廊是城市重要的地下公共设施，用于容纳2类及以上城市工程管道的结构及附属设施，实现“统一规划、统一建设、统一管理”，对地下空间的综合利用和集约化管理具有重要意义。

我国综合管廊工程发展情况

综合管廊，又称共同沟、共同管道，建于城市地下，用于铺设市政公共管道，即在地下建设公共隧道空间，集中铺设各种公共管道，设置专用维修口、进料口、监控系统，实现统一规划、设计、施工和管理。管廊内主要容纳的管道包括电力、通信、自来水、热力等，排水管道也可根据实际需要存放。

2015年，《国务院办公厅关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》（国务院发〔2015〕61号）提出，到2020年，将建成一批具有国际先进水平的地下综合管廊并投入运营，有效改善反复开挖地面的“道路拉链”问题，提高管道安全水平，逐步消除主要街道蜘蛛网架空线，美化城市地面景观；2016年2月6日，《中共中央、国务院关于进一步加强城市规划建设管理的若干意见》指出，要认真总结推广试点城市的经验，逐步推进城市地下综合管廊建设，协调各类管道敷设，综合利用地下空间资源，提高城市综合承载能力。总之，综合管廊作为城市的地下生命线，迎来了建设高潮。

城市综合管廊电气工程相关问题

城市综合管廊电气工程主要服务于管廊后期的运行管理，以下重点介绍了相关论述。

2.1供配电系统相关问题

①设置电源点。综合管廊沿线应设置电源点，电源总配电箱应设置在管廊进出口，遵循“数量少、成本低”的原则，每个电源点的电源防火范围应控制在5～6(供电范围为1～1.2km），②负荷等级。综合管廊消防设备、监控报警设备、应急照明设备按现行国家标准《供配电系统设计规范》（GB50052）规定的二次负荷供电；天然气管道舱监控报警设备、管道紧急切断阀、事故风机按二次负荷供电，采用两次线路供电；当两次线路供电困难时，应设置额外的设备电源。其余电气设备可按三级负荷供电。③配电系统。TNN应用于综合管廊低压配电系统－S接地系统需要满足《供配电系统设计规范》(GB50052-2009)第5.0.4条规定。

2.2电缆相关问题

①电缆选择。非消防设备的电源电缆和控制电缆可选用阻燃电缆，消防设备应选用耐火电缆或不燃电缆；鼠害严重场所的绝缘电缆应采用金属带或钢带装甲。②电缆敷设。严禁与电力电缆同舱敷设热力管道；110kV及以上电力电缆严禁与通信电缆同侧布置；电力电缆舱需要每隔200m使用3h以上不燃墙体进行防火分隔，电缆管道穿过防火隔墙时需要用防火包等严密封堵；消防电缆敷设应符合《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）的相关要求。

2.3电气设备相关问题

根据城市实际环境，确定综合管廊供配电设备的保护等级，不得低于防尘5级和防水4级；天然气管道舱内的电气设备应注意防爆。供配电设备应安装在维护和操作方便的地方，不得安装在低洼地区或可能被积水浸泡的地方。安科瑞电气股份有限公司厂家王金晶，13/+77-443-/09+92，或者请您Acrel-Wangjinjing

2.4照明相关问题

①照明标准。照明系统分为正常照明和应急照明，包括备用照明和疏散照明。其中，普通段正常照明照度不小于10lx，防火分区门等部位局部照度不小于100lx；应急照明设置疏散照明，包括疏散通道安全照明、疏散指示灯、疏散安全照明不小于5lx、疏散指示灯不小于0.5lx。②光源选择。一般照明灯具采用T5型防水防尘荧光灯，每5m一盏，安装在天花板上；备用照明每15m设置一盏应急照明灯，带电池，应急时间90min，安装在天花板上；疏散照明采用疏散指示灯和安全出口指示灯。③照明供电和线路敷设。一般照明供电和线路敷设线路应符合《建筑照明设计标准》（GB50034-2013）的要求，应急照明供电和线路敷设线路应符合《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）的有关规定。

2.5监控报警系统相关问题

2.5.1自控系统

由于综合管廊位于地下，空气质量相对较差，温度、有毒有害气体、氧浓度检测尤为重要。自动控制系统分为控制中心集中监控管理、现场控制站。控制中心的主要设备包括中央监控服务器、中央控制操作站、数据库服务器、DLP组合背投等。；现场控制站以每三个防火分区为单位，中央防火分区设置控制站，左右两侧设置远程I/O站。PLC控制站、远程I/O站均位于综合管廊配电控制室：①PLC控制站的工作任务包括：监测各防火分区内的氧气、一氧化碳、温湿度、液位等参数；检测水泵和风扇的工作状态；根据防火区内氧气、温湿度的实时检测值控制各风扇；根据水坑液位控制水泵；现场可控设备可由操作人员或PLC控制。②远程I/O站的监控范围是相邻三个防火分区的设备和仪器。主要任务是监测各防火分区内的氧气、一氧化碳、温湿度等参数；检测泵、风扇等工作状态和设备状况。

2.5.2.火灾报警系统

为了保证综合管廊的安全运行，需要设置火灾报警系统，利用以太网技术，通过控制系统和视频监控系统的中央交换机实现两个系统的连接和数据交换，火灾报警系统控制站与控制系统交换机相连，火灾报警装置与视频监控系统相连，实现控制中心各系统的集成和相关互动。综合管廊检测报警设备设置如下：综合管廊通道顶部安装烟雾探测器，烟雾探测器安装间距小于15m，可恢复温度电缆敷设在电缆桥架上；各防火分区出入口（防火门）设置手动报警按钮，每个手动报警间距50m；在区域设备与地下综合管廊之间的50m间距设置消防对讲电话(同时作为管沟的有线通讯)；每个防火分区中间设置一个声光报警器。

消防联动设置：①防火分区内的探测器输出报警信号，火灾报警装置与视频监控系统联动，跳出区域视频图片，确认报警情况。②联动排烟系统，综合管廊设置排气和排烟风机，正常情况下用于通风，火灾时用作排烟风机。火灾报警后，消防控制室根据火灾情况启动相关防火分区的排烟风机。③联动电源，火灾确认后，利用火灾联动控制器切断非消防电源。④联动消防广播系统，火灾发生后，监控中心启动广播切换模块进行消防广播，对报警防火分区及相邻防火分区进行广播疏散。⑤联动消防电话系统，控制中心可启动消防专用模块和任何电话分机进行通话。安科瑞电气股份有限公司厂家王金晶，13/+77-443-/09+92，或者请您Acrel-Wangjinjing

3实例分析综合管廊电气工程

本文结合某地区综合管廊电气工程设计方案进行了具体分析，包括10/0.4kV变配电系统、照明系统和接地系统。

(1)负荷分级与供电电源

(1)负荷分级。Ⅱ消防负荷水平：消防设备、监控报警设施、应急照明及疏散指示设施；Ⅱ非消防负荷：燃气舱风机；Ⅲ等级负荷:管廊内的潜水泵、维修插座箱、正常照明、除燃气舱外的排风机和进风机。(2)供电。本设计#1、#2箱式变电站采用两回10kV线路供电，10kV线路由建设单位向供电公司单独申报。

(2)变配电设计

1.改变配电站的接线方式。箱式变电站高压侧采用线路变压器组接线。0.4kV侧采用双电源单母线分段接线方式，两台变压器分段运行，母线分开。管廊采用放射式和树干式相结合的方式配电，防火分区采用放射式和链式配电方式配电给用电设备。燃气舱维修插座只在环境安全的情况下送电。

2.保护。10kV系统保护:箱式变电站10kV侧环网柜采用负荷开关操作，保险丝作为短路和过载保护；0.4kV系统保护:0.4kV侧低压系统总进线断路器设定时限过电流、反时限过电流和零序电流保护。小型电机采用“断路器+接触器+热继电器”保护。一般来说，馈线由低压断路器保护。

3.功率测量和测量。低压开关柜馈出线电路安装智能三相综合功率测控仪，具有RS-485通信接口（Modbus通信协议），测量电流、电压、功率、电能等电气参数，测量精度不低于0.2级。

4.无功补偿。电气设备正常运行时，平均自然功率因数低于0.9，不符合供电规定的要求。为提高电气设备运行功率因素，低压侧采用集中补偿方式进行补偿，变压器高压侧功率因数补偿后不低于0.95。

5.设备启动与控制。综合管廊内设备均采用直接启动方式。①风扇和正常照明主要采用手动、PLC远程、按钮箱远程三种控制方式，由电源和照明配电箱中的转换开关切换。泵主要采用现场手动和PLC自动控制，泵控制箱内的转换开关选择切换。②防火分区照明和风机设备的控制按钮设置在各防火分区两端的防火门、逃生口和吊装口外。③管廊内风机正常工作时，设备由PLC系统自动控制风机与防火阀之间的联动。当火灾报警系统关闭防火阀时，风扇被迫切断。

(3)综合管廊照明

1.正常照明。照明灯安装在管廊的天花板上。综合舱灯布置间距约6.5m，电力舱灯布置间距约4.6m，燃气舱与污水舱灯布置间距约6.3m。一般照明平均照度不小于25lx，*小照度不小于5lx，人员出入口和设备操作处平均照度不小于100lx。

2.应急照明和疏散指示。管廊应急照明不小于5lx。应急照明和疏散指示的安装间距不大于20m，由各配电区间消防负荷双电源开关箱供电，灯具电池供电时间不小于60min。出口标志灯安装在管廊出入口和防火门上方。灯光疏散指示标志设置在距地面1.0m以下，安装间距不大于20m。安科瑞电气股份有限公司厂家王金晶，13/+77-443-/09+92，或者请您Acrel-Wangjinjing

3.光源、灯具要求。使用LED光源。综合管道。

（3）平台拓扑图

（4）平台子系统

电力监控

电力监控主要针对10/0.4kV地面或地下变电所，对变电所高压回路配置微机保护装置及多功能仪表进行保护和监控，对0.4kV出线配置多功能计量仪表，用于测控出线回路电气参数和用能情况，可实时监控高低压供配电系统开关柜、变压器微机保护测控装置、发电机控制柜、ATS/STS、UPS，包括遥控、遥信、遥测、遥调、事故报警及记录等。

环境监测

环境监测包括温湿度、烟感温感、积水浸水、可燃气体浓度、门禁、视频、空调、消防数据的采集、展示和预警，同时也可接入管廊舱室内的水泵和通风排烟风机等设备集成的第三方系统完成管廊环境综合监控。