淺析城市綜合管廊電力設(shè)計要點

李明君

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：綜合管廊作為城市基礎(chǔ)設(shè)施中的重要組成部分，直接和城市的日常生活、工業(yè)生產(chǎn)緊密相連。而在城市綜合管廊鋪設(shè)過程中，需要根據(jù)城市發(fā)展方式和需求出發(fā)，并秉承科學(xué)合理的解釋原則，在建設(shè)基礎(chǔ)上加強綜合管廊設(shè)計要點。在進(jìn)行綜合管廊定期設(shè)計過程中，需要在設(shè)計基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化其特殊性，從而充分地發(fā)揮出綜合管廊的基本功能。本文重點對綜合管廊電力設(shè)計要點進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：綜合管網(wǎng)；電氣設(shè)計；要點；分析

0引言

綜合管廊一般建于地下，是為市政管道鋪設(shè)所特別設(shè)立的共同設(shè)施。就是在城市的地下建設(shè)出一個共同使用的地道空間，以便于各種地下管線集中鋪設(shè)，并且在綜合管廊當(dāng)中配備有相應(yīng)的投料口、監(jiān)測系統(tǒng)以及維修口。在管道敷設(shè)的過程當(dāng)中，對綜合管廊進(jìn)行考察，并且進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計以及建設(shè)，通過綜合管廊能夠有效地利用地下的空間，防止在管道鋪設(shè)時因為各種維修以及對于土地進(jìn)行重復(fù)開挖而造成的資金浪費，同時還進(jìn)一步減少了路面翻修的費用以及對于地下管線進(jìn)行維修的費用。

1綜合管廊電力系統(tǒng)的各個組成部分

在底下綜合網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程當(dāng)中，電力設(shè)計的重要組成部分分別包括了照明系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)以及接地系統(tǒng)。

2照明系統(tǒng)

在綜合管網(wǎng)電器運行當(dāng)中的照明系統(tǒng)主要包括了應(yīng)急照明系統(tǒng)、基本照明系統(tǒng)以及緊急疏散指示裝備系統(tǒng)等，而其中基礎(chǔ)照明主要的使用和節(jié)能型的燈具，將該燈具之間保持5米的距離，到吸頂安裝，從而進(jìn)一步的滿足綜合管理當(dāng)中的照明需求。而應(yīng)急照明系統(tǒng)當(dāng)中的登記，需要每隔20米進(jìn)行安裝。同時在綜合管廊當(dāng)中，每隔20米距離以及管廊的出口以及入口數(shù)，還需要設(shè)置有緊急疏散指示照明裝置，保持照明時間高于30分鐘。

在綜合管網(wǎng)站運行安裝過程當(dāng)中，需要將配電柜設(shè)置于各個配電柜的安裝板，進(jìn)行基本照明以及疏散指示照明時，主要的是由非消防配電柜供應(yīng)所需的電量，其中應(yīng)急照明系統(tǒng)所需要的電量主要的還有消防配電柜供應(yīng)。其中對于照明方式進(jìn)行控制，分為遠(yuǎn)程控制以及就地控制兩種類型。在綜合管廊的出口以及入口處所設(shè)置的照明系統(tǒng)，主要的是進(jìn)行就地控制，而其中應(yīng)急照明系統(tǒng)為了滿足其應(yīng)急性的需要，再發(fā)生意外事故或者是火災(zāi)事故時，需要通過自動運行裝置使得照明控制裝置自動啟動，同時還需要將其遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)相連接在一起，而為了更好地對綜合管理當(dāng)中的情況進(jìn)行實時的監(jiān)控，還需要有照明系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)控。

3供配電系統(tǒng)

綜合管廊建設(shè)于城市地底，位于各種城市基本設(shè)施建設(shè)的基礎(chǔ)，如燃?xì)狻㈦娏?、通行以及給排水工程的管線都集中到一起，設(shè)置有專門的檢修口對其進(jìn)行進(jìn)行檢修，同時通過監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)一步的在于城市管道當(dāng)中的各種管道情況進(jìn)行實時的監(jiān)控。而區(qū)別于其余排水以及電氣設(shè)施，綜合管廊當(dāng)中有專門設(shè)置的管理中心，統(tǒng)一的對地下管網(wǎng)進(jìn)行管理，而為了提供給充分的電力，就需要設(shè)置有專門的供配電設(shè)施，集中的給綜合管理當(dāng)中的各項電氣設(shè)備進(jìn)行供電。

3.1變電器設(shè)置

在綜合管廊建設(shè)過程當(dāng)中，一般隨從道路工程同時進(jìn)行，并且一般位于綠化帶之下，因此并不能夠在道路沿線而設(shè)置變電器。而在綜合管廊供電設(shè)施當(dāng)中所使用的的變壓器設(shè)計時有兩種方法，第1種是在地面道路的紅線之內(nèi)設(shè)置變電器，第2種是在綜合管網(wǎng)內(nèi)部設(shè)置專用的變電所。而如果是第2種方式，因為在綜合管網(wǎng)當(dāng)中有著較為分散的用電設(shè)施的排布，因此一般而言，變電所為了更好地保證使用過程當(dāng)中各種電器的用電，會設(shè)置于管廊的中心部位。同時在管道設(shè)計過程當(dāng)中，還需要單獨對于該變電所進(jìn)行設(shè)計，變電所不能位于管網(wǎng)的主體空間當(dāng)中，如果以使用這種方式可能會投入更多的資金，并不具備有較高的經(jīng)濟性。因此，為了進(jìn)一步的節(jié)省資金，可以使用管網(wǎng)專用箱體變電站的方式使用景觀式的地埋式相變，從而減少變電所侵占地面當(dāng)中的空間，也具有一定的美觀性。

3.2配電系統(tǒng)

綜合管網(wǎng)當(dāng)中所設(shè)置的主要用電設(shè)備，主要包括監(jiān)控、照明、檢測維修、排水泵、消防風(fēng)機等多種設(shè)備，而其中根據(jù)其配電也可以將消防分級設(shè)置為一級負(fù)荷，而監(jiān)控以及應(yīng)急照明系統(tǒng)為二級負(fù)荷，其余的則為三級負(fù)荷。

3.3在綜合管廊內(nèi)部設(shè)置的配件系統(tǒng)的特點

因為綜合管網(wǎng)一般位于地下，其中囊括了地下管道幾乎所有部分，因此在管廊建設(shè)過程中，考慮到關(guān)于消防道面的需求，從而在出現(xiàn)火災(zāi)隱患時及時的進(jìn)行解決。因此一般可以通過設(shè)置防火門，直接將整個綜合管廊設(shè)置為若干個防火區(qū)。以每個防火區(qū)作為配電單位進(jìn)行配電，而在綜合管網(wǎng)*上部的電纜支架，還需要甚至有電纜橋架，通過該電纜橋架更好的對于配電系統(tǒng)中的電纜進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，做好管網(wǎng)內(nèi)部的配電工作方式。每個防護單元內(nèi)部還需要甚至有一個專門的動力柜，負(fù)責(zé)對該防火單元內(nèi)部各個設(shè)置的配電以及控制，同時，每個防火單位內(nèi)還需要甚至有應(yīng)急的配電柜，從而做好綜合管道內(nèi)部每個防火單元的負(fù)荷配電。

4接地系統(tǒng)

在進(jìn)行綜合管網(wǎng)內(nèi)部，電力系統(tǒng)設(shè)計時，需要將整個管道每組的各個金屬管、金屬構(gòu)件以及電纜金屬護套，還有各種金屬外殼直接的連接到接地網(wǎng)上。同時做好防雷接地、電氣設(shè)備的接地及防靜電接地，還有接地信息系統(tǒng)等各個操作。將電氣金屬裝置應(yīng)用于其中，同時保證接地電阻低于電阻值，同時也會在地下管網(wǎng)內(nèi)部不能夠采取一定的結(jié)構(gòu)防雷措施，因此，在配電系統(tǒng)中還設(shè)置有箱內(nèi)的防雷設(shè)施，從而更好對電壓進(jìn)行處理。同時，將電位系統(tǒng)直接的通管道架組相結(jié)合，做好整個綜合管廊的接地操作。除此之外，還需要根據(jù)每一個防火分區(qū)內(nèi)部的墻壁內(nèi)側(cè)預(yù)埋鋼板，將該鋼板之間的接地鋼筋以及電纜上的接地鋼板進(jìn)行連接，更好的保證綜合管網(wǎng)內(nèi)部安全運行。

5將綜合管廊內(nèi)部電纜的選擇以及安裝

5.1保證電纜具備絕緣性能

因為地下管廊內(nèi)部交通不便，同時操作較為復(fù)雜，因此在各種消防設(shè)施的供電電纜選擇時，需要使用絕緣電纜，同時根據(jù)消防所需要使用到的電氣設(shè)備，需要保證其中的電纜具備有一定的防火以及阻燃性能，進(jìn)一步保證電纜具有絕緣性能。而在綜合管道內(nèi)部所使用到的電纜，其絕緣性能以及阻燃性能需要**符合如今國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)以及公安部門的要求。

5.2進(jìn)行電纜鋪設(shè)時注意事項

在綜合管廊內(nèi)部進(jìn)行電纜鋪設(shè)時，進(jìn)行天然氣管道敷設(shè)時，要保證其內(nèi)部的電器線路符合國家規(guī)定的要求，要保證電氣不具有爆破風(fēng)險，不威脅到整個管廊內(nèi)部的正常運行。同時，在進(jìn)行管道的敷設(shè)時，不應(yīng)當(dāng)將其敷設(shè)于同一個電源電纜上。除此之外，在地下管網(wǎng)內(nèi)部所建立的電纜時，需要使用防火墻，確保電纜時具有一定的防火性能。同時在管道當(dāng)中每隔200米，在電纜管道以及耐火等級穿透防火墻時，需要使用消防規(guī)定的方法，將該墻壁進(jìn)行封堵，確保有一定防火性能的電纜的鋪設(shè)符合建筑設(shè)計防火規(guī)范當(dāng)中的規(guī)定。

6監(jiān)控以及報警系統(tǒng)

6.1關(guān)于環(huán)境參數(shù)的監(jiān)控以及報警系統(tǒng)

因為綜合管網(wǎng)處于底下，同時內(nèi)部空間保證嚴(yán)密，其內(nèi)部的氧氣也較為缺乏。因此在綜合管網(wǎng)內(nèi)部進(jìn)行短期作業(yè)時，需要進(jìn)行機械通風(fēng)，同時在綜合管理內(nèi)部作業(yè)時，需要保證內(nèi)部的空氣當(dāng)中可燃物的濃度低于一定的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)有關(guān)的規(guī)則，需要保證在地下作業(yè)時密閉空間內(nèi)部的硫化物，*高濃度應(yīng)當(dāng)?shù)陀?0毫克每立方米。

6.2火災(zāi)自動報警裝置

在綜合管網(wǎng)內(nèi)部鋪設(shè)電力電纜時，需要在一起表層甚至有自動火災(zāi)勘探器。同時，在城市的頂部還需要配備有感光性在勘測器以及感煙勘測器，從而能夠在出現(xiàn)火災(zāi)情況以及密集的煙霧時，能夠主動地進(jìn)行預(yù)警，通知有關(guān)人員采取救火措施。除此之外，還需要再設(shè)置有火災(zāi)勘探器的地點，同時甚至有主動報警按鈕以及火災(zāi)報警器，還需要設(shè)置有防火門監(jiān)控系統(tǒng)，更好地對于綜合管網(wǎng)內(nèi)部具體情況進(jìn)行監(jiān)控，防止因監(jiān)控不及時而出現(xiàn)較為嚴(yán)重的內(nèi)部設(shè)施遭到破壞，從而影響整個地下管網(wǎng)的正常使用，使人們的日常生活受到較大威脅。

7 AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺

（1）平臺概述

AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺集電力監(jiān)控、能源管理、電氣安全、照明控制、環(huán)境監(jiān)測于一體，為建立可靠、安全、高效的綜合管廊管理體系提供數(shù)據(jù)支持，從數(shù)據(jù)采集、通信網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)架構(gòu)、聯(lián)動控制和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計，解決了綜合管廊在管理過程中存在內(nèi)部干擾性強、使用單位多及協(xié)調(diào)復(fù)雜的根本問題，大大提高了系統(tǒng)運行的可靠性和可管理性，提升了管廊基礎(chǔ)設(shè)施、環(huán)境和設(shè)備的使用和恢復(fù)效率。

（2）平臺組成

安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統(tǒng)是一個深度集成的自動化平臺，它集成了10KV/O.4KV變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)、變電所環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、智能馬達(dá)監(jiān)控系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)備電源系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)。用戶可通過瀏覽器、手機APP獲取數(shù)據(jù)，通過一個平臺即可全局、整體的對管廊用電和用電安全進(jìn)行進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度，同時滿足管廊用電可靠、安全、穩(wěn)定、高效、有序的要求。

（3）平臺拓?fù)鋱D

EMS PPT組網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

（4）平臺子系統(tǒng)

電力監(jiān)控

電力監(jiān)控主要針對10/0.4kV地面或地下變電所，對變電所高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀表進(jìn)行保護和監(jiān)控，對0.4kV出線配置多功能計量儀表，用于測控出線回路電氣參數(shù)和用能情況，可實時監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開關(guān)柜、變壓器微機保護測控裝置、發(fā)電機控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調(diào)、事故報警及記錄等。

環(huán)境監(jiān)測

環(huán)境監(jiān)測包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃?xì)怏w濃度、門禁、視頻、空調(diào)、消防數(shù)據(jù)的采集、展示和預(yù)警，同時也可接入管廊艙室內(nèi)的水泵和通風(fēng)排煙風(fēng)機等設(shè)備集成的第三方系統(tǒng)完成管廊環(huán)境綜合監(jiān)控。

馬達(dá)監(jiān)控

馬達(dá)監(jiān)控實現(xiàn)對管廊電機的保護、遙測、遙信、遙控功能，實現(xiàn)對電機過載、短路、缺相、漏電等異常情況的保護、監(jiān)測和報警。在需要的情況下可以設(shè)置聯(lián)動控制。

綜合管廊智能馬達(dá)控制系統(tǒng)

電氣安全

AcrelEMS-UT能效管理系統(tǒng)針對配電系統(tǒng)的電氣安全隱患配置相應(yīng)的電氣火災(zāi)傳感器、溫度傳感器，消防設(shè)備電源傳感器、防火門狀態(tài)傳感器，接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態(tài)實時顯示，并且對UPS的蓄電池溫度、內(nèi)阻進(jìn)行實時監(jiān)視，發(fā)生異常時通過聲光、短信、APP及時預(yù)警。

智能照明控制

防火分區(qū)單獨控制，分區(qū)內(nèi)設(shè)置智能控制面板就地驅(qū)動器；開關(guān)驅(qū)動器連接消防報警系統(tǒng)，接收消防報警信息，強制打開驅(qū)動器回路。

廊內(nèi)上方安裝智能照明傳感器，使人員進(jìn)入管廊內(nèi)自動開啟燈具，在管廊內(nèi)停留燈具保持常亮，離開后燈具關(guān)閉。

除了現(xiàn)場的控制方式外，還可用電腦端實現(xiàn)集中控制，實時遠(yuǎn)程監(jiān)控當(dāng)前區(qū)域的照明情況，必要時可遠(yuǎn)程控制該區(qū)域的照明。

考慮現(xiàn)場模塊分布較廣，距離過長，除了現(xiàn)場的控制方式外，還可用電腦端實現(xiàn)集中控制，實時遠(yuǎn)程監(jiān)控當(dāng)前區(qū)域的照明情況，必要時可遠(yuǎn)程控制該區(qū)域的照明。

系統(tǒng)支持單控、區(qū)域控制、自動控制、感應(yīng)控制、定時控制、場景控制、調(diào)光控制等多種控制方式，支持延時控制，避免同時亮燈負(fù)荷對配電系統(tǒng)造成沖擊。模塊不依賴系統(tǒng)，可獨立工作，每個模塊均自帶時間模塊，可根據(jù)經(jīng)緯度自動識別日出日落時間實現(xiàn)自動控制功能。

108 相關(guān)平臺部署硬件選型清單

（1）電力監(jiān)控及配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

9結(jié)語

因為位于綜合管廊內(nèi)部的電氣設(shè)備需要長距離的供電，并且供電設(shè)施較為分散，因此就需要選擇出一個*合理的電源，并且更好地在電氣電纜設(shè)置時，選擇具有更高的絕緣性能以及防火阻燃性能的電纜，而在電氣電纜設(shè)置時，還需要進(jìn)一步確定電纜具有一定的功率，從而更好地達(dá)到將電壓以及防止電纜出現(xiàn)較大損耗的目的。除此之外，還需要嚴(yán)格的根據(jù)地下的實際情況，對于供配電系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)以及監(jiān)控報警系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，從而更好地保證綜合管網(wǎng)正常運行，不影響人們的日常生活。

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作者簡介

李明君，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智慧用電的研發(fā)與應(yīng)用。