綜合管廊電氣設計及應用探討

摘 要 綜合管廊是 21 世紀新型城市市政基礎設施建設現代化的重要標志，它為城市的發展預留了寶貴的地下空間，同時也是積極響應“一流的規劃，一流的設計，一流的建設，一流的質量”的建設要求。本文通過貴州某工程來探討綜合管廊的電氣設計。

關鍵詞 綜合管廊；電氣設計；應用探討

1 工程概況

本工程綜合管廊設置于道路中央綠化帶下，全長約3.8km，路幅寬度40m，綜合管廊斷面采用三艙型斷面，艙室分別為燃氣艙、電力艙、綜合艙，每個艙室分若干個防火分區，每個防火分區長度不大于200米。

2 設計內容

2.1 負荷等級及電源

根據綜合管廊負荷運行的安全要求，供電性質屬二級負荷。

本工程在道路中央綠化帶靠近管廊人員出入口的位置設置供電點，每個供電點設置兩臺地埋式變壓器，由供電部門提供兩路10kV電源，每個供電點設置一處地下低壓配電房[1]。

2.2 配電系統

綜合管廊內供電電壓為380/220V，配電設備主要為風機、排水泵、照明、檢修插座箱以及監控報警系統設備。

綜合管廊配電半徑控制在800m以內，電源由變壓器低壓側引入低壓配電房，低壓配電房設置動力總配電柜、普通照明總配電柜、監控及消防總配電柜、應急照明總配電柜；每個防火分區設置動力分配電箱、普通照明分配電箱、監控及消防分配電箱、應急照明分配電箱，每個分配電箱僅負責本防火分區的配電。

二級負荷的配電方式為低壓房內總配電柜進線雙回路切換，雙回路分別取自兩個不同的變壓器；二級負荷中的消防負荷采用雙回路末端切換，在現場防火分區設置末端切換箱；三級負荷為單回路進線，取自其中一個變壓器。

在風機、排水泵附近設置就地專用控制箱對設備進行配電和控制；控制箱固定在管溝電纜支架上或壁掛安裝，經常需要操作的控制箱距地安裝高度為1.5米；綜合管廊內沿線每隔約50米設一個檢修插座箱，作施工安裝、維修等臨時接電之用；維修照明采用安全電壓AC24V，維修動力電壓AC380/220V，插座箱安裝在支架上，距地約1.5米安裝。

2.3 監控與報警系統

綜合管廊監控與報警系統對綜合管廊的環境、附屬設施進行監測、控制，對非正常工況及事故進行報警，并兼具與管線主管部門、上級管理部門通信實現信息共享的功能。其由統一管理平臺、環境與設備監控系統、安全防范系統、通信系統、火災自動報警系統以及可燃氣體探測報警系統等部分組成。

2.4 火災自動報警系統

綜合管廊的電力電纜艙室、監控中心、變配電所及設備間均設置火災自動報警系統，系統采用集中報警系統形式，其主要由火災探測報警系統、消防聯動控制系統、電氣火災監控系統、消防電話系統等構成。其中火災探測報警系統包括了分布式光纖線型感溫火災探測子系統；消防聯動控制系統包括了消防應急廣播、消防應急照明和疏散指示、消防電源監控、防火門監控、超細干粉滅火系統等子系統。

2.5 防雷接地系統

本工程低壓配電系統的接地形式采用TN-S系統。變壓器中性點、電氣設備金屬外殼、電纜金屬外皮均應可靠接地，電氣、自控聯合接地系統的接地電阻小于1歐姆。

管廊內接地系統形成環形接地網，接地電阻≤1歐。綜合管廊每艙沿四角敷設40x5通長暗敷熱鍍鋅扁鋼作為接地線，在伸縮縫兩側敷設兩條環形接地扁鋼；且管廊內支架處通長明敷40x5熱鍍鋅扁鋼，管廊內所有電纜支架均經該明敷扁鋼與主接地網相互連接。

防靜電設置要求：各艙室各工藝金屬管道兩端、分岔及轉彎處及設備、容器塔體鋼基座均應與接地裝置就近可靠連接。且每段伸縮縫內（約25m）的金屬管道與接地裝置連接應不少于2處。所有正常情況不帶電的金屬體均應與接地裝置可靠連接。

2.6 電氣設備選擇與安裝

管廊內動力箱、配電箱等電氣設備按防護等級IP65選型，采用305不銹鋼或聚碳酸酯材料。

管廊內照明燈具采用節能防水防塵型LED燈，防護等級IP65。

管廊內消防設備電纜采用低煙無鹵耐火電纜，其他非消防設備電纜采用低煙無鹵阻燃電纜。設備房、綜合管廊的電纜通道分區段設防火封堵，綜合管廊內普通力電纜敷設在自用支架，消防動力電纜敷設在消防專用電纜橋架（主用，備用電纜中間用防火隔板分開），其他普通電纜穿管或直接放在電纜橋架內敷設，消防專用橋架外涂防火材料，電纜出橋架后穿鋼管沿墻或頂板用卡釘用穿鋼管明敷方式，至終端設備拐彎處穿可繞金屬軟管敷設，軟管長度不超過1.5米。穿線管和橋架等過結構伸縮縫時需作伸縮處理、過防火分區時要防火封堵，并保持良好的電氣通路。

燃氣艙電氣設備應符合爆炸危險環境電力裝置設計規范，選用防爆Gb隔爆型設備。

燃氣倉電氣設備的防爆級別和組別不應低于艙內爆炸氣體環境的級別和組別，采用適用于燃氣環境的防爆設備或選用防爆Gb隔爆型設備，設備的選擇并應符合爆炸危險環境電力裝置設計規范相關要求。

燃氣艙開關保護單相負荷采用雙極開關，故障時切斷N線；燃氣艙內電機設斷相保護。

3 結束語

綜合管廊屬于細長型構筑物，負荷不大，但供電距離遠，在電氣設計時應充分考慮電纜壓降的影響，合理分配配電距離；綜合管廊內艙室及防火分區較多，設備分散，設備同時使用的概率較低，在統計負荷的過程中，相應的需要系數、利用系數和同時系數應根據實際合理取值，從而對電纜、開關器件等進行合理選型。

參考文獻

[1] GB 50838—2012.城市綜合管廊工程技術規范[S].北京：中國標準出版社，2012.

作者簡介

陳國慶（1991-），男，廣東省清遠市人；學歷：大學本科；現就職單位：廣州市市政工程設計研究總院有限公司，研究方向：電氣工程/電氣設計。