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        綜合管廊電氣設(shè)計要點(diǎn)

        2019-10-15 03:33:22鄧秀梅陳智豪
        廣東土木與建筑 2019年9期
        關(guān)鍵詞:管廊電氣設(shè)計電纜

        鄧秀梅,陳智豪,楊 林

        (廣東省建科建筑設(shè)計院有限公司 廣州510010)

        0 引言

        為集約利用城市建設(shè)用地,統(tǒng)籌安排城市工程管線在綜合管廊內(nèi)的敷設(shè),可減少道路頻繁開挖,延長管線、路面使用壽命,提高資源有效利用率。故而建設(shè)綜合管廊具有重要的意義。其中電氣專業(yè)為綜合管廊建設(shè)的重點(diǎn)專業(yè),其特點(diǎn)為子系統(tǒng)數(shù)量多,相關(guān)國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)多,并與安全、消防息息相關(guān)。

        1 綜合管廊電氣設(shè)計總體設(shè)計要求

        綜合管廊應(yīng)設(shè)置監(jiān)控中心,監(jiān)控中心的選址應(yīng)以滿足其功能為首要原則,盡量與周邊公共建筑合建,便于智慧型城市建設(shè)和城市基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)一管理。監(jiān)控中心面積應(yīng)滿足使用要求,設(shè)置位置宜根據(jù)綜合管廊總體布局及人員巡檢方便綜合考慮確定[1]。

        對于電力通信相關(guān)管線布置,應(yīng)滿足:220 kV 及以上電壓等級的電纜應(yīng)獨(dú)立成艙敷設(shè)。110 kV 以上電壓等級的電纜宜獨(dú)立成艙敷設(shè),不應(yīng)與通信電纜同側(cè)布置;20 kV 及以下電壓等級的電纜可與其他管線共艙敷設(shè),但禁止與熱力、易燃?xì)怏w或液體管線共艙敷設(shè);電力艙高壓電纜布置在下層排架,低壓電纜布置在上層排架。

        一般而言,綜合管廊不超過200 m 設(shè)置一個防火分區(qū),每個防火分區(qū)兩端設(shè)置通風(fēng)口,在中間可設(shè)置投料口、交叉口、引出段等。

        電氣設(shè)計階段一般分為規(guī)劃、初步設(shè)計、施工圖。包含兩個內(nèi)容:一是電力電信管線設(shè)計,二是附屬設(shè)施電氣設(shè)計。附屬設(shè)施電氣設(shè)計包括供配電、照明、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控、安全防范、接地系統(tǒng)等。綜合管廊電氣設(shè)計必須嚴(yán)格執(zhí)行國家規(guī)范的相關(guān)要求。

        2 電力管線設(shè)計要求

        ⑴高壓電纜與信息電纜應(yīng)分開敷設(shè);

        ⑵電力電纜不得與熱力管道、燃?xì)夤艿劳摲笤O(shè);

        ⑶綜合管廊(電力部分)內(nèi)截面選擇與電纜型式應(yīng)根據(jù)《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范:GB 50217-2018》確定;

        ⑷電力電纜不應(yīng)采用非阻燃電纜;

        ⑸同路徑雙回路電纜入廊時,應(yīng)在電力艙的兩側(cè)分開敷設(shè)。

        3 通信管線設(shè)計要求

        ⑴通信線纜支架的層間最小凈距不應(yīng)小于120 mm;

        ⑵通信線纜與電力電纜在同一艙室敷設(shè)時,一般敷設(shè)與艙室的兩側(cè);在雙艙敷設(shè)時,一般敷設(shè)于不同艙室。

        4 供配電系統(tǒng)

        供電系統(tǒng)主要包含10/0.4 kV 變電系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)、電氣設(shè)備及電纜的選擇。綜合管廊的消防設(shè)備,監(jiān)控與報警設(shè)備,應(yīng)急照明設(shè)備污水泵等應(yīng)按二級負(fù)荷配電,天然氣管道的監(jiān)控與報警設(shè)備、管道緊急切斷閥、事故風(fēng)機(jī)應(yīng)按二級負(fù)荷配電,且易采用兩回線路供電,當(dāng)采用兩回線路供電有困難時,應(yīng)另設(shè)置備用電源。其余用電設(shè)備可按三級負(fù)荷供電。

        4.1 供配電方案的選擇

        ⑴方案1:在綜合管廊內(nèi)設(shè)置若干低壓配電間,從城市公網(wǎng)分別引入兩路0.4 kV 電源進(jìn)行供電。兩路同時運(yùn)行,互為備用,當(dāng)一路進(jìn)線電源故障退出時,切除故障側(cè)三級負(fù)荷,另外一路電源承擔(dān)全部二級負(fù)荷供電。此方案適合管廊規(guī)模較小,公網(wǎng)電源取得便利的情況??偱潆娤到y(tǒng)圖示例如圖1 所示。

        圖1 綜合管廊總配電系統(tǒng)圖Fig.1 General Distribution System Diagram of Integrated Pipe Gallery

        ⑵方案2:在管廊負(fù)荷中心或者監(jiān)控中安心設(shè)置主變電所,主變電所設(shè)置2 臺變壓器,供監(jiān)控中心及整個管廊用電。主變電所引入兩路10 kV 電源。兩路電源一用一備,單路電源可以承擔(dān)100%二級和三級負(fù)荷。此方案適合管廊規(guī)模較大,需獨(dú)立設(shè)置變電所的情況。

        4.2 低壓配電設(shè)計

        對于單臺容量較大的負(fù)荷或重要負(fù)荷采用放射式配電,管廊每個配電區(qū)間內(nèi)設(shè)一臺非消防負(fù)荷配電箱,負(fù)責(zé)區(qū)間內(nèi)非消防負(fù)荷的配電,采用單電源進(jìn)線。同時管廊每個配電區(qū)間內(nèi)設(shè)一臺消防負(fù)荷配電箱,負(fù)責(zé)區(qū)間內(nèi)消防負(fù)荷的配電,采用雙電源進(jìn)線。消防末端風(fēng)機(jī)配電系統(tǒng)圖示例如圖2 所示。

        圖2 消防風(fēng)機(jī)配電系統(tǒng)圖Fig.2 Fire Fan Distribution System Diagram

        監(jiān)控中心應(yīng)設(shè)置集中UPS 配電裝置,進(jìn)線電源采用雙電源ATS 自動切換。

        5 照明系統(tǒng)

        綜合管廊內(nèi)照明設(shè)計包含一般照明、應(yīng)急照明及檢修插座箱設(shè)計[2]。

        ⑴照度要求:綜合管廊內(nèi)設(shè)置一般照明及應(yīng)急照明。管廊內(nèi)人行道上一般照明的平均照度不應(yīng)小于15 lx,最低照度不應(yīng)小于5 lx。綜合管廊內(nèi)人員出入口、通風(fēng)口、投料口以及重要設(shè)備操作處,宜加強(qiáng)局部照明,照度為100 lx。監(jiān)控中心的監(jiān)控室一般照明照度不應(yīng)小于300 lx。

        ⑵管廊內(nèi)部應(yīng)急照明宜兼做一般照明,也可與一般照明分開設(shè)置。當(dāng)應(yīng)急照明兼做一般照明,普通照明回路設(shè)置接觸器,可由遠(yuǎn)程BA 控制以及出入口處控制按鈕控制。疏散應(yīng)急照明與疏散指示標(biāo)志分回路設(shè)置,疏散應(yīng)急照明回路設(shè)置接觸器,平時可由遠(yuǎn)程BA 以及出入口處控制按鈕控制?;馂?zāi)時接入火災(zāi)自動報警(FAS)信號,可由FAS 強(qiáng)制打開疏散應(yīng)急照明。艙內(nèi)照明斷面圖示例如圖3 所示。

        6 環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

        6.1 應(yīng)能對綜合管廊內(nèi)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測與報警

        環(huán)境參數(shù)檢測內(nèi)容應(yīng)符合表1的規(guī)定,含有兩類及以上管線的艙室,應(yīng)按較高要求的管線設(shè)置。氣體報警設(shè)定值應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),密閉空間作業(yè)職業(yè)危害防護(hù)規(guī)范GBZ/T205的有關(guān)規(guī)定。

        6.2 設(shè)計內(nèi)容

        ⑴廊道內(nèi)每個防火分區(qū)通風(fēng)夾層內(nèi)應(yīng)放置不少于一臺PLC 分機(jī),各分區(qū)PLC 分機(jī)通過前端交換機(jī)與監(jiān)控室連接;

        ⑵廊道內(nèi)每個通風(fēng)孔和吊裝口應(yīng)(宜)放置1 臺CH4和H2S 氣體含量探測儀;

        ⑶在每個防火分區(qū)中心位置應(yīng)放置1 臺溫濕度儀和O2含量探測儀;

        ⑷在廊道吊裝口頂部安裝1 塊液壓逃生井蓋;

        ⑸每個集水井安裝1 臺投入式液位計和1 臺浮球液位開關(guān);

        ⑹廊道內(nèi)通風(fēng)設(shè)備應(yīng)具有通過PLC 機(jī)柜自動控制啟停的功能。

        表1 環(huán)境參數(shù)檢測內(nèi)容Tab.1 Contents of Environment Parameter Testing

        7 安全防范系統(tǒng)

        綜合管廊安全防范系統(tǒng)由安全管理系統(tǒng)和入侵報警系統(tǒng)、視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)、電子巡查系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成[3]。

        ⑴安全管理系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)對各安全防范子系統(tǒng)的有效監(jiān)控、聯(lián)動和管理,其功能由統(tǒng)一管理平臺實(shí)現(xiàn)。建議安全防范系統(tǒng)和環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)合用同一個通信網(wǎng)絡(luò)。

        ⑵入侵報警系統(tǒng):在管廊人員出入口、通風(fēng)口設(shè)置入侵報警探測器和聲光報警器;當(dāng)探測到有人非法進(jìn)入時,立即發(fā)出報警信號,并通過控制中心計算機(jī),在控制中心安防工作站顯示報警,工作人員可在監(jiān)控中心管理報警。

        ⑶攝像頭:所有人員出入口、進(jìn)排風(fēng)井、監(jiān)控中心等設(shè)置普通網(wǎng)絡(luò)紅外槍式攝像機(jī),可對進(jìn)出人員進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。當(dāng)入侵報警探測系統(tǒng)監(jiān)測到有人進(jìn)入時,聯(lián)動攝像機(jī)監(jiān)控。當(dāng)艙內(nèi)發(fā)生火災(zāi)或有人非法進(jìn)入時,可通過視頻系統(tǒng)進(jìn)行定位確認(rèn)。

        ⑷電子巡查系統(tǒng):綜合管廊設(shè)置離線式電子巡查管理系統(tǒng)。綜合管廊內(nèi)起終點(diǎn)處設(shè)置巡查點(diǎn)。

        ⑸綜合管廊各艙室內(nèi)起終點(diǎn)各設(shè)置一套信息鈕,巡查人員通過手持?jǐn)?shù)據(jù)采集器讀取信息鈕中的數(shù)據(jù),采集信息后將信息通過數(shù)據(jù)線傳輸給計算機(jī),顯示整個巡邏巡檢過程。

        8 消防報警系統(tǒng)

        綜合管廊電氣消防單艙斷面圖與雙艙斷面圖示例如圖4、圖5 所示。

        圖4 綜合管廊消防單艙標(biāo)準(zhǔn)斷面圖Fig.4 Standard Sectional View of Single Compartment of Integrated Pipe Gallery

        圖5 綜合管廊消防雙艙標(biāo)準(zhǔn)斷面圖Fig.5 Standard Sectional View of Dual Cabin for Fire Fighting in Integrated Pipe Gallery

        8.1 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)

        綜合管廊的電力電纜艙室設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng),其主要由火災(zāi)探測報警系統(tǒng)、消防聯(lián)動控制系統(tǒng)、消防電話系統(tǒng)等構(gòu)成。其中火災(zāi)探測報警系統(tǒng)包括了分布式光纖線型感溫火災(zāi)探測子系統(tǒng);消防聯(lián)動控制系統(tǒng)包括了消防應(yīng)急照明和疏散指示等子系統(tǒng)。監(jiān)控室內(nèi)設(shè)置火災(zāi)報警控制器、消防聯(lián)動控制器、消防控制室圖形顯示裝置、消防電話總機(jī)等設(shè)備[4]。

        8.2 可燃?xì)怏w探測報警系統(tǒng)

        在天然氣艙室內(nèi)頂部、人員出入口、通風(fēng)口、投料口等等艙室內(nèi)最高點(diǎn)氣體易于聚集和燃?xì)夤艿郎系姆侄伍y門等位置設(shè)天然氣探測器,并應(yīng)接入可燃?xì)怏w報警控制器內(nèi)。

        9 接地系統(tǒng)

        ⑴綜合管廊內(nèi)的電氣裝置、設(shè)施的工作接地、保護(hù)接地、防雷接地應(yīng)共用一個綜合接地網(wǎng),總接地電阻不應(yīng)大于1 Ω。綜合管廊內(nèi)所有外界可導(dǎo)電金屬(金屬管道、金屬電纜支架等)、外露可導(dǎo)電金屬(設(shè)備等)和PE 線等均應(yīng)與最短的路徑與接地干線做等電位聯(lián)結(jié)。

        ⑵管廊接地體應(yīng)盡量利用自然接地體,采用管廊壁內(nèi)、建筑構(gòu)筑物基礎(chǔ)鋼筋作為接地體。

        ⑶管廊內(nèi)每間隔30 m 采用50 mm×5 mm 鍍鋅扁鋼作為明敷等電位接地帶與兩側(cè)接地帶連接。

        ⑷管廊內(nèi)在每個沉降縫段兩端環(huán)聯(lián)并引出與支架接地干線聯(lián)結(jié)。

        ⑸供配電及照明系統(tǒng)宜采用TN-S 接地保護(hù)系統(tǒng);變配電房應(yīng)設(shè)專用接地干線,應(yīng)用不小于100 mm2的銅纜就近引至綜合接地網(wǎng)。

        ⑹火災(zāi)與報警系統(tǒng)應(yīng)設(shè)專用接地干線,應(yīng)用不小于100 mm2的銅纜就近引至綜合接地網(wǎng),并應(yīng)在消防控制室設(shè)置專用接地板。

        ⑺綜合管廊高壓電纜系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置專用的接地匯流排或接地干線(不小于50 mm×5 mm 扁銅帶),且應(yīng)在不同的兩點(diǎn)及以上就近與綜合接地網(wǎng)相連接。

        10 結(jié)語

        目前正值綜合管廊的高速發(fā)展期,國家現(xiàn)行規(guī)范、地方標(biāo)準(zhǔn)正在不斷完善更新,要做好管廊的電氣設(shè)計,必須及時關(guān)注相關(guān)的規(guī)范新動態(tài)。本文結(jié)合現(xiàn)行國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),從供配電、照明、環(huán)控、消防自動報警、防雷等多個方面闡述了綜合管理電氣設(shè)計方案,可供廣大設(shè)計人員參考。

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