城市地下綜合管廊電氣設計要點

趙子龍

（陜西省西咸新區灃東新城市政園林配套中心）

1 引言

綜合管廊是指建在城市地下，用于容納兩類及以上城市工程管線的構筑物及附屬設施[1]。它可徹底解決馬路“拉鏈”、空中“蛛網”、能節約釋放大量地下空間、增強管線抗災抗險能力、保障城市生命線安全，提高城市綜合承載力，是一種集約度高、科學性強的城市綜合管線工程[2]。

管廊的電氣設計主要包括斷面設計、供配電設計和纜線設計三個方面，文章結合筆者參與過的項目，對綜合管廊電氣設計要點進行簡要介紹。

2 項目概況

西安市某新區天谷四路為該區正在建設的管廊之一，長約1.3km，收納管線包括電力、通信、給水、再生水、天然氣、熱力。

3 斷面設計

根據專項管線規劃及與供電、通信各管線單位溝通，確定電力容量為4×110kⅤ+40×10kⅤ，通 信 容 量 為24孔?110mm管（按4層500mm×150mm橋架設計）。

根據相關規范[3]及供電部門的相關要求，管廊內電力和通信管線設置遵循以下原則：

①電力包含110kⅤ和10kⅤ線路，且數量較多，單獨成艙；

②通信與再生水、給水同艙；

③熱力與天然氣分別成艙。

管廊共設置四個艙室，標準斷面詳見圖1。

根據規范和管線維護單位的建議，10kⅤ電纜梯架敷設水平間距為1500mm，110kⅤ電纜支架敷設水平間距為750mm，縱向間距取350mm，通信纜線采用橋架敷設，支架水平間距取750mm，縱向間距取300mm。

4 供配電系統設計

4.1 供配電系統設置

管廊全長1.3km，供電采用景觀式地埋變供電，單母線接線，10kⅤ側預留環網柜，電源遠期由監控中心引來，高供低計，在0.4kⅤ進線處設置電能計量測量裝置，并設置低壓集中無功補償，補償后功率因數不小于0.9。

低壓供電半徑一般不宜超過0.8km，因此在管廊中段設置一座箱變。管廊以防火分區作為配電單元，每兩個防火分區共用一個配電室，每個防火分區設一套非消防負荷AP配電箱，負責區間內三級負荷的配電；采用單電源進線，同時設一套消防負荷APE配電箱，負責區間內二級負荷的配電；采用雙電源供電，分別由低壓柜和EPS柜引入。負荷分類詳見表1。

4.2 負荷計算

管廊內用電負荷采用需要系數法進行計算，方法如下：

①排水泵，僅考慮綜合艙或熱力艙檢修泄水時的排水，取3個防火分區排水泵同時工作；

②風機，僅計入風機低速運行時的工作負荷；

③檢修負荷，單個檢修箱取30kW；④照明負荷，按每艙2.5kW/km估算；

圖1 綜合管廊標準斷面圖

表1 負荷分類表

⑤弱電電源負荷，按每艙1.5kW/km估算；

⑥其他負荷根據相關專業的條件確定。

設備安裝容量為：Pe=1625.20kW（含檢修負荷1470kW）；計算容量為：Pjs=112.39kW。因此選取容量為200kⅤA變壓器，負荷率58%，EPS電池柜容量為30kW。

4.3 照明系統

管廊內設正常照明及應急照明，人行道平均照度為15lx，疏散應急照明照度不低于5lx。疏散指示燈、出口標志燈均自帶蓄電池，平時常亮；應急照明雙頭燈自帶蓄電池，平時關閉；火災時強制點亮，蓄電池持續供電時間不少于60min。燈具采用LED光源。照明控制分為就地、遠程兩種控制方式，普通照明燈具按1:1間隔配電控制。

4.4 電氣設備布置

管廊內電氣設備布置要求如下：

①箱變安裝位置首選寬度大于3m的綠化帶，其次為道路紅線外；

②管廊內配電箱等電氣設備應防水防潮，防護等級不低于IP54，天然氣艙內電氣設備防爆等級為ExdIIBT4；

③電纜橋架采用鋁合金材質，自用橋架采用鋁合金材質且外敷防火涂料。

4.5 防雷、接地系統及安全措施

①在箱變內、配電箱、設備電控箱內均裝設SPD，防止雷電波侵入。

②設置環形接地網，沿管廊內兩側縱向敷設通長接地干線，與預埋件可靠焊接，接地干線采用?14mm銅覆鋼，接地支線采用?10mm銅覆鋼。

圖2 綜合管廊纜線設計

③天然氣艙防靜電接地體采用管廊的接地系統。

5 纜線設計

管廊起點近期為臨時封堵，終點與已設計的科技二路管廊直接相連。為滿足周邊地塊的需求，通信出艙節點與給水、再生水節點結合設置[4]，通信和電力10kⅤ管線每間距150m～200m出艙一次，地塊內出線采用預埋過街套管（南側3×4×DN110mm，北側2×4×DN110mm）敷設至道路紅線外，詳見圖2。

管廊交叉節點采用“立交”方式，局部擴大以滿足管線連接和人員通行要求。交叉節點設置預留洞滿足纜線連接要求，電力預留洞尺寸不小于艙室寬度一半；通信預留洞為600mm×600mm，距結構壁1100mm。

6 結語

電氣設計是綜合管廊設計的重要組成部分，應當根據每條管廊的實際情況，就斷面設計、供配電設計和纜線設計等方案進行優化比選，提高設計的實用性、可靠性、安全性和經濟性。