電纜隧道多功能檢查井的技術(shù)研究

張正++孟梅++張連法++劉鳴++張虹雨

摘 要：隨著電纜隧道的廣泛應(yīng)用，目前電纜隧道多數(shù)存在設(shè)施簡(jiǎn)陋、工藝粗糙、無(wú)照明設(shè)施，造成隧道內(nèi)空氣污濁、積水嚴(yán)重、不便檢修等問(wèn)題，對(duì)搶修、運(yùn)維人員帶來(lái)人身安全隱患，同時(shí)也影響了供電的可靠性。該文通過(guò)對(duì)電纜隧道多功能檢查井的研究分析，采取分段設(shè)置多功能檢查井，實(shí)現(xiàn)了隧道的光伏照明、智能排水、自然通風(fēng)、自動(dòng)滅火的多種功效。

關(guān)鍵詞：電纜隧道 照明 排水 通風(fēng) 智能

中圖分類號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）09（a）-0013-02

隨著城市發(fā)展規(guī)劃對(duì)功能性及美觀度的要求不斷提升，電纜敷設(shè)由隧道敷設(shè)取代架空線路已經(jīng)成為世界潮流，而且在廠礦企業(yè)、社區(qū)、辦公區(qū)域等場(chǎng)所得到普遍應(yīng)用。但是，電纜隧道存在的通風(fēng)不良、排水不暢、無(wú)照明和消防設(shè)施等問(wèn)題，造成運(yùn)維人員施工、檢修困難、人身安全難以保障，同時(shí)也嚴(yán)重影響了搶修時(shí)效和供電的可靠性。

1 項(xiàng)目的技術(shù)原理

為了優(yōu)化電纜隧道的排水、照明、通風(fēng)防火方案，提高安全防護(hù)措施，選用新型潛水式排污泵和智能控制箱，實(shí)現(xiàn)液位智能排水，提高了電纜隧道的防洪排水能力。采用太陽(yáng)能電池供電用于檢修照明，照明為24 V安全電壓，安全節(jié)能。增加通風(fēng)窗實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)，提高了通風(fēng)效率，通風(fēng)窗配有防火閥，發(fā)生火災(zāi)時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，有利于消防。電纜隧道多功能檢查井實(shí)現(xiàn)了通風(fēng)防火、智能排水、安全照明系統(tǒng)的集成化、簡(jiǎn)約化，具有占地面積、體積小，對(duì)周圍環(huán)境影響小；其安裝簡(jiǎn)易、維護(hù)方便、造型美觀、節(jié)能環(huán)保。

2 關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)

2.1 關(guān)鍵技術(shù)

（1）智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。（2）排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。（3）通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。（4）綠色照明設(shè)計(jì)。（5）尺寸確定、建模及荷載計(jì)算。（6）方便維護(hù)和環(huán)保需求。

2.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

（1）照明節(jié)能環(huán)保：選用高效節(jié)能防水防塵LED燈具，采用24 V安全電壓，通過(guò)太陽(yáng)能電池板和蓄電池供電，無(wú)需外接電源。太陽(yáng)能電源系統(tǒng)：多功能電纜隧道檢查井的屋頂設(shè)置一套太陽(yáng)能電池板，通過(guò)太陽(yáng)能發(fā)電單元與蓄電池的組合共同為電纜隧道提供電源系統(tǒng)，無(wú)需外接電源，節(jié)能環(huán)保。太陽(yáng)能電池板和蓄電池配置的計(jì)算：首先計(jì)算出電流：按30 W的LED燈2只，24 V系統(tǒng)，電流=60W÷24V=2.5A；計(jì)算蓄電池：每日放電時(shí)間按7 h，需要滿足連續(xù)陰雨天5 d的照明需求；蓄電池的容量=2.5A×7h×6天=105AH；蓄電池充、放電預(yù)留20%容量，再加上20%的損耗，蓄電池的實(shí)際容量=105AH×（100%+20%+20%）=147AH取整后為150 AH，實(shí)際蓄電池為24V/150AH，需要兩組12 V蓄電池共計(jì)：300 AH批；計(jì)算電池板的需求峰值（WP）：電池板每天接受有效光照時(shí)間為4.5 h，最少放寬對(duì)電池板需求20%的預(yù)留額，每日放電時(shí)間按7 h，所以需要兩塊12 V電池板共計(jì)：200 W。（2）通風(fēng)安全高效：檢修門及三面外墻設(shè)有防雨百葉窗，提高自然通風(fēng)效率。通風(fēng)窗設(shè)有防火閥，發(fā)生火災(zāi)時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，有利于消防。對(duì)于變電站、工廠、小區(qū)場(chǎng)所的電纜隧道的截面尺寸一般為1.4 m寬，1.9 m高，檢查井間距在70左右，如果電纜數(shù)量不多，發(fā)熱量不高時(shí)，一般設(shè)自然通風(fēng)就能滿足通風(fēng)需求。（3）排水自動(dòng)快速：檢查井下部的集水坑配有一用一備的潛水排污泵，水泵啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)液位自動(dòng)啟停，提高電纜隧道的排水防洪能力。排水措施：電纜隧道底部設(shè)導(dǎo)流槽，按5‰坡度匯至檢查井下方集水坑，集水坑的容積滿足隧道滲水的匯水量和排水泵的流量要求。集水坑內(nèi)配置兩臺(tái)潛水排污泵（1用1備）和液位計(jì)，收集的雨水通過(guò)液位浮球閥和智能控制柜控制排水泵排入附近排水檢查井，實(shí)現(xiàn)液位智能排水。消防系統(tǒng)：設(shè)計(jì)一套高壓細(xì)水霧的消防系統(tǒng)，其水源來(lái)自于電纜隧道下方的集水坑收集的積水。在電纜隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，該套系統(tǒng)通過(guò)一臺(tái)排水泵將集水坑的水進(jìn)行“細(xì)水霧”化，用于火災(zāi)初期滅火。除此之外，該套高壓細(xì)水霧消防系統(tǒng)還和智能輔助系統(tǒng)連接進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警，為搶修人員及時(shí)趕赴現(xiàn)場(chǎng)爭(zhēng)取時(shí)間。（4）控制簡(jiǎn)易智能：照明、通風(fēng)、排水、防火設(shè)施均采用新型節(jié)能環(huán)保的材料和設(shè)備，無(wú)需人工操作，實(shí)現(xiàn)智能控智能輔助系統(tǒng)：主要是對(duì)電纜隧道內(nèi)的排水、照明和通風(fēng)防火設(shè)施提供智能支持，利用智能輔助設(shè)備實(shí)現(xiàn)電纜隧道內(nèi)的智能排水、智能防火、智能照明等功能，太陽(yáng)能電源系統(tǒng)和智能輔助系統(tǒng)形成聯(lián)動(dòng)，當(dāng)蓄電池容量不足時(shí)，智能輔助系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，而太陽(yáng)能電源系統(tǒng)為智能輔助系統(tǒng)提供電源。（5）檢修維護(hù)方便：檢修通道：多功能檢查井內(nèi)設(shè)置下人爬梯（和電纜方向平行），檢查井門口高于室外地坪200 mm，門口做防水措施。集水坑頂部設(shè)置方便開(kāi)啟的鍍鋅安全蓋板，方便運(yùn)維人員敷設(shè)電纜、檢修設(shè)備等工作。

3 推廣應(yīng)用情況及前景

3.1 推廣應(yīng)用情況

電纜隧道功能檢查井已在棗莊夏莊220 kV變電站和柴胡店110 kV變電站投產(chǎn)應(yīng)用，通過(guò)該項(xiàng)目的實(shí)施實(shí)現(xiàn)了電纜隧道的通風(fēng)、排水、照明、消防系統(tǒng)的高度集成化，有效解決了電纜隧道內(nèi)通風(fēng)不良、排水不暢，容易積水、無(wú)照明設(shè)施，不方便檢修等問(wèn)題，電纜隧道功能檢查井具有占地面積、體積小，對(duì)周圍環(huán)境影響小；同時(shí)其安裝簡(jiǎn)易、維護(hù)方便、造型美觀等特點(diǎn)，所涉及到的技術(shù)具有綜合高效、節(jié)能環(huán)保、造價(jià)合理、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，便于繼續(xù)推廣應(yīng)用。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益

經(jīng)濟(jì)效益方面：電纜隧道多功能檢查井與常規(guī)方案對(duì)比，節(jié)約排水泵檢查井和集水池費(fèi)用約3萬(wàn)元，節(jié)約電纜隧道通風(fēng)費(fèi)用約2萬(wàn)元，節(jié)約電纜隧道照明費(fèi)用約2萬(wàn)元，每年減少人員檢修維護(hù)費(fèi)用約1萬(wàn)元，減少征地及補(bǔ)償費(fèi)用約2萬(wàn)元，節(jié)約了寶貴的土地資源，單項(xiàng)工程降低造價(jià)約10萬(wàn)元，二座變電站累計(jì)節(jié)約造價(jià)約20萬(wàn)元。社會(huì)效益方面：首先是環(huán)保方面，該技術(shù)能減少排水、通風(fēng)設(shè)施的占地面積，保護(hù)了現(xiàn)有的地面附著物與植被，有利于城市綠化，更好地落實(shí)“環(huán)境友好型”的建設(shè)要求。其次，電纜隧道多功能檢查井為隧道提供了良好的自然通風(fēng)、檢修照明、智能排水，方便了人員搶修施工，體現(xiàn)了“安全第一、以人為本、質(zhì)量至上、環(huán)保優(yōu)先”的建設(shè)理念。

3.3 應(yīng)用前景

該技術(shù)可推廣應(yīng)用于電纜隧道和電纜溝建設(shè)，包括新建和擴(kuò)建（改造）工程，可有效改善電纜隧道的運(yùn)維環(huán)境，為安全供電和方便檢修提供安全保障。

4 結(jié)語(yǔ)

如何提質(zhì)增效、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、綠色發(fā)展是各行各業(yè)落實(shí)國(guó)家創(chuàng)新增效政策的主題活動(dòng)，每個(gè)人可以從日常身邊事做起，以問(wèn)題為導(dǎo)向、以短板為突破口，創(chuàng)新思維形成更好的解決措施，電纜隧道多功能檢查井就是功能多樣化、設(shè)備智能化、使用便利化的創(chuàng)新成果代表之一，而我國(guó)在航天、深潛、高鐵等重點(diǎn)領(lǐng)域的創(chuàng)新成果贏得世界贊譽(yù)，引領(lǐng)我國(guó)步入科技強(qiáng)國(guó)時(shí)代。

參考文獻(xiàn)

[1] GB50016-2014，建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2014.