張翼鵬

摘 要：本文從綜合管廊的概念以及意義出發(fā)展開研究，分析了綜合管廊電氣設(shè)計(jì)中的一些內(nèi)容以及建議，希望通過本文的研究對(duì)促進(jìn)綜合管廊電氣工程設(shè)計(jì)的發(fā)展有所幫助。

關(guān)鍵詞：綜合管廊；電氣工程；建議

1 綜合管廊概述

1.1 概念

綜合管廊又叫地下綜合管廊，指的就是城市地下管道綜合管廊。簡(jiǎn)單來說就是在城市地下建立一個(gè)空間，將電力、通訊、給排水、燃?xì)獾雀鞣N管線集中在空間內(nèi)，并通過設(shè)置專門的檢修檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)所有地下管線進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)管理，從而保證其正常運(yùn)行。

1.2 建設(shè)綜合管廊的意義

地下綜合管廊建設(shè)一方面有效解決了城市交通擁堵，還方便了對(duì)給排水、電力、燃?xì)獾仍O(shè)施的維護(hù)檢修。因?yàn)?，綜合管廊的建設(shè)能夠避免在敷設(shè)或者維修地下管線而對(duì)道路進(jìn)行挖掘時(shí)造成的交通干擾出行問題，還能有效的對(duì)路面完整性以及美觀性進(jìn)行保持。另外，地下綜合管廊具有防震減災(zāi)的功能。

2 綜合管廊電氣設(shè)計(jì)的組成

綜合管廊電氣設(shè)計(jì)共包含三大部分內(nèi)容：（1）綜合管廊的低壓配電系統(tǒng)。（2）綜合管廊內(nèi)部的常規(guī)照明、應(yīng)急照明及應(yīng)急疏散指示燈布置。3）綜合管廊的接地及防雷系統(tǒng)。

3 低壓配電系統(tǒng)

根據(jù)管廊負(fù)荷性質(zhì)及地區(qū)電力規(guī)劃，工程一般采用10kV和0.4kV兩個(gè)電壓等級(jí)。

3.1 負(fù)荷等級(jí)劃分

綜合管廊屬于地下設(shè)施，管廊內(nèi)部有燃?xì)?、自來水、熱力等市政管線。其中燃?xì)馀搩?nèi)的燃?xì)饩哂幸兹家妆匦裕仨毐ＷC燃?xì)馀搩?nèi)的監(jiān)控設(shè)備及相關(guān)排風(fēng)設(shè)備的運(yùn)行，故將燃?xì)馀搩?nèi)的監(jiān)控設(shè)備及排風(fēng)設(shè)備均列為二級(jí)負(fù)荷。管廊為地下設(shè)施，必須保證應(yīng)急情況下，人員的逃生及消防用電，所以將全部艙室的消防用電、監(jiān)控與報(bào)警用電以及應(yīng)急照明也列為二級(jí)負(fù)荷；除上述負(fù)荷外的其他負(fù)荷全部列為三級(jí)負(fù)荷。由于內(nèi)含二級(jí)負(fù)荷，所以按照設(shè)計(jì)規(guī)范，需要雙回路供電。就近由城市電網(wǎng)引入2路10kV常用電源。當(dāng)一路10kV電源因故退出運(yùn)行時(shí)，管廊由另一路10kV電源所帶變壓器供電。箱變10kV側(cè)均采用單母線分段不聯(lián)絡(luò)結(jié)線。

3.2 管廊自用箱式變電站的低壓接線形式及負(fù)荷選擇

管廊的特點(diǎn)是用電設(shè)備為帶狀分布而且比較分散，考慮壓降不宜大于10%，將低壓配電的供電半徑控制在500m以內(nèi)。按照1000m一個(gè)供電區(qū)間，在每個(gè)區(qū)間的負(fù)荷中心設(shè)置一臺(tái)箱式變電站，每臺(tái)箱式變電站站內(nèi)設(shè)置2臺(tái)變壓器。每臺(tái)變壓器負(fù)責(zé)一部分三級(jí)負(fù)荷供電，二級(jí)負(fù)荷的供電由兩臺(tái)變壓器構(gòu)成互為備用。在容量選擇時(shí)，單臺(tái)變壓器容量需滿足整個(gè)供電區(qū)間的一二級(jí)負(fù)荷，并且負(fù)荷率小于80%。工程設(shè)置的每座箱式變電站的變壓器，一般1號(hào)箱變?nèi)萘繛?×250kVA，2號(hào)箱變?nèi)萘繛?×200kVA。變電所0.4kV側(cè)均采用放射式配電方式，為控制中心負(fù)荷、消防設(shè)備以及管廊每一防火分區(qū)中的動(dòng)力照明配電箱供電。配電原則：消防、監(jiān)控等負(fù)荷由不同段母排雙電源供電，末端自切；其余負(fù)荷由不同段母排單電源交叉供電，通過0.4kV母聯(lián)開關(guān)自切可維持供電。應(yīng)急照明、監(jiān)控系統(tǒng)等特別重要的負(fù)荷另設(shè)在線蓄電池作后備電源。管廊相鄰兩個(gè)防火分區(qū)中的動(dòng)力照明配電箱應(yīng)分別由變電所不同段母排供電。

3.3 低壓配電箱配置

管廊每個(gè)防火分區(qū)在發(fā)生一些事故及火災(zāi)時(shí)，需要按照防火分區(qū)為單位對(duì)每個(gè)防火分區(qū)內(nèi)的用電設(shè)備及消防設(shè)備做出控制及聯(lián)動(dòng)。針對(duì)此特性，將綜合管廊的每個(gè)防火分區(qū)作為一個(gè)低壓配電單位。管廊的燃?xì)馀撚捎谧约旱囊兹家妆匦?，所以需要將燃?xì)馀摰呐潆娕c其他艙獨(dú)立。每個(gè)管廊供電區(qū)間根據(jù)需要設(shè)置2臺(tái)三級(jí)負(fù)荷配電箱AP，2臺(tái)二級(jí)負(fù)荷配電箱EP。電力、綜合、污水艙共用1臺(tái)三級(jí)負(fù)荷配電箱AP1、1臺(tái)二級(jí)負(fù)荷配電箱EP1。燃?xì)馀摢?dú)立使用1臺(tái)三級(jí)負(fù)荷配電箱AP2、1臺(tái)二級(jí)負(fù)荷配電箱EP2。三級(jí)負(fù)荷配電箱AP負(fù)責(zé)常規(guī)照明、檢修插座、排水泵、常規(guī)排風(fēng)機(jī)等常規(guī)負(fù)荷的供電。二級(jí)負(fù)荷配電箱EP負(fù)責(zé)管廊自控系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)及應(yīng)急照明等重要負(fù)荷的供電。所有低壓配電箱設(shè)置于排風(fēng)口的配電間內(nèi)。

4 管廊內(nèi)部電氣設(shè)備的布置原則

（1）照明部分：管廊為全地下設(shè)施，故在管廊內(nèi)部設(shè)置常規(guī)照明，考慮LED的節(jié)能、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)選擇LED光源。按照規(guī)范要求，常規(guī)照明平均照度應(yīng)大于15lx，應(yīng)急照明平均照度大于5lx。一般根據(jù)管廊的橫斷面和所選照明光源類型，設(shè)計(jì)照明光源瓦數(shù)、間距與數(shù)量，并且根據(jù)光源設(shè)置推算出所需應(yīng)急照明燈布置位置與數(shù)量。

（2）應(yīng)急疏散：距地1m處設(shè)置應(yīng)急疏散指示燈，間距20m，并且以每個(gè)防火分區(qū)的中心為分界點(diǎn)，疏散指示方向應(yīng)分別指向兩個(gè)出口。同時(shí)在每個(gè)防火分區(qū)的逃生口附近安裝出口指示燈。

（3）檢修電源：管廊內(nèi)設(shè)置帶剩余電流保護(hù)斷路器的檢修插座箱，距離防火門不大于30m，相鄰檢修插座箱之間不大于60m。

（4）電能計(jì)量：電能計(jì)量采用高供高計(jì)。

（5）無功功率補(bǔ)償：各箱式變電站均采用自動(dòng)無功補(bǔ)償裝置，低壓無功補(bǔ)償在0.4kV低壓母線處裝設(shè)低壓電容自動(dòng)補(bǔ)償柜，要求補(bǔ)償后10kV側(cè)功率因數(shù)在0.92以上。補(bǔ)償裝置選用對(duì)高次諧波有濾波功能的電容自動(dòng)補(bǔ)償裝置，以抑制諧波，保護(hù)設(shè)備。

5 電纜選型及電纜敷設(shè)

（1）變電所設(shè)置在地面綠化帶中，變電所饋電干線通常選用ZR-YJV電纜穿熱浸鍍鋅鋼管后，埋地敷設(shè)直接進(jìn)入管廊排風(fēng)口配電間內(nèi)，配電間預(yù)留9孔出入口，并預(yù)埋防水組件。進(jìn)入配電間后，沿墻明敷進(jìn)入配電間內(nèi)配電箱。配電間內(nèi)預(yù)留500×300孔作為配電箱的饋電電纜通往管廊內(nèi)部使用，饋電電纜經(jīng)預(yù)留孔進(jìn)入管廊后，沿自用橋架敷設(shè)。（2）管廊內(nèi)一般設(shè)備采用ZR-YJV電纜，火災(zāi)時(shí)仍需工作的設(shè)備采用ZN-YJV電纜。（3）管廊內(nèi)所有自用電纜沿管廊自用橋架敷設(shè)，電纜出橋架后穿熱鍍鋅鋼管明敷。照明電纜穿熱鍍鋅鋼管明敷。應(yīng)急照明通常采用ZN-YJV電纜，穿管并涂防火涂料。電纜及電纜橋架穿越防火分區(qū)時(shí)應(yīng)做防火、防爆封堵。4）在燃?xì)馀搩?nèi)電纜線路采用鍍鋅焊接鋼管配線，并應(yīng)進(jìn)行隔離密封防爆處理。

6 供電電源

通常情況下，我們將綜合管廊以及相關(guān)的控制中心看為一個(gè)整體單一用戶，通常會(huì)設(shè)置一路或者兩路高壓電源，一般會(huì)使用樹干式配電的方法對(duì)綜合管廊沿途各個(gè)部分的分變電所箱變進(jìn)行供電。在對(duì)電源進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，箱變負(fù)載一般都是由單一的防火分區(qū)的照明、排水泵、風(fēng)機(jī)、搶修工具等進(jìn)行負(fù)荷變化設(shè)計(jì)。對(duì)于小型的綜合管廊也能夠通過城市公共電網(wǎng)分別進(jìn)行電源供電，一般情況下，主接線主要就是通過使用單母線分段的形式進(jìn)行。

7 防雷及接地

管廊內(nèi)集中敷設(shè)了大量的電纜與低壓電氣設(shè)備，為了管廊運(yùn)行安全，必須可靠接地。0.4kV低壓接地系統(tǒng)通常采用TN-S制。管廊接地極利用管廊混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋作為自然接地極，如不能滿足接地電阻要求，另行增加人工接地極。在管廊側(cè)壁設(shè)置縱向通長(zhǎng)40×4扁鋼，作為管廊設(shè)備的接地線連接使用，在結(jié)構(gòu)變形縫處需預(yù)埋跨接鋼板保證電氣通路。管廊內(nèi)所有電氣設(shè)備、金屬管道及電纜敷設(shè)支架、橋架、槽盒等應(yīng)可靠接地。管廊內(nèi)實(shí)施總等電位聯(lián)結(jié)。燃?xì)馀搩?nèi)由于天然氣的易燃易爆性，需設(shè)置靜電防護(hù)措施。

8 結(jié)束語

總之，城市綜合管廊中的電氣設(shè)計(jì)屬于綜合性、復(fù)雜性的工程，屬于城市建設(shè)過程中的基礎(chǔ)內(nèi)容。做好城市綜合管廊工程能夠有效地解決管線直埋帶來的一些維護(hù)難題，還可以有效節(jié)約城市用地，便于對(duì)管網(wǎng)的維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于城市建設(shè)來說具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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