淺議綜合管廊的電氣設計

摘 要：近年來隨著我國城市化進程不斷加快，綜合管廊在市政建設工程中的應用也越來越普遍。其使用的安全性至關重要，其內(nèi)部的電氣系統(tǒng)是其安全使用的關鍵環(huán)節(jié)。作者根據(jù)多年工作經(jīng)驗，結(jié)合工程實例，談一談綜合管廊電氣設計中的幾個關鍵問題。

關鍵詞：綜合管廊；配電系統(tǒng)；電氣設計

城市綜合管廊作為一項基礎市政工程，與城市居民生活和工業(yè)生產(chǎn)等一系列城市活動高度相關。在敷設之前，需要綜合考慮城市實際情況以及發(fā)展需求，遵循科學合理的建設原則，在全面掌握其概念的前提下，堅持上述原則和基本思想，在強化城市綜合管廊的平面線形設計、防災設計、電氣設計、特殊段設計的基礎上，優(yōu)化城市綜合管廊，確保綜合管廊的功能能夠得到充分發(fā)揮。

1 綜合管廊概述

綜合管廊又被稱之為共同溝，屬于公共設施，敷設于城市地下。也就是在地下搭建一個公用空間，將城市各種的公用管線集中敷設在這個公用空間中。綜合管廊設有投料口和檢修口，而且還有專門的監(jiān)控系統(tǒng)，對綜合管廊進行實時監(jiān)控和管理。在建設時，采取統(tǒng)一規(guī)范和設計。綜合管廊包含管線主要有通信、電力、熱力、自來水等，有時根據(jù)城市規(guī)劃需要，也可以將排水管線納入其中。綜合管廊的出現(xiàn)大大節(jié)省了城市地下空間資源，而且使得地下管線分布更為合理，無論是敷設新管線，還是日常檢修都非常方便。

2 綜合管廊發(fā)展歷程

2.1 國外綜合管廊發(fā)展

綜合管廊最早出現(xiàn)在國外，迄今為止，已經(jīng)有接近二百年的歷史了。近年來，隨著科學技術的不斷發(fā)展和提高，綜合管廊規(guī)模越來越大，而且功能越來越突出。綜合管廊最先產(chǎn)生于1833年的巴黎，當時為了解決巴黎地下管線分布混亂的問題以及為了提高環(huán)境質(zhì)量，巴黎相關部門開始興建綜合管廊。根據(jù)相關統(tǒng)計，截止到目前為止，巴黎綜合管廊長度超過100km，并且綜合管廊系統(tǒng)也發(fā)展得比較完善。此后，倫敦和漢堡等國外一些大中型城市也相繼投入到了綜合管廊的建設之中。上世紀美國、日本、西班牙等國家也開始大力興建綜合管廊。

2.2 國內(nèi)綜合管廊發(fā)展

雖然綜合管廊的出現(xiàn)已經(jīng)有接近二百年的歷史，但是我國在綜合管廊的建設方面起步較晚，而且主要集中在大型城市，比如上海、沈陽、北京、成都等，大多數(shù)城市仍然未建設綜合管廊。上世紀90年代初，上海市規(guī)劃并建成了我國第一條距離最長、規(guī)模最大的綜合管廊，距離總長11.125km，收納了電力、通訊、供水及煤氣四種管線。2006年，北京中關村建成了我國的第二條綜合管廊。綜合管廊具有極高的使用價值和推廣價值，相信在不久的將來，一定會廣泛應用于城市建設中。

3 案例分析

3.1 工程概況

某高新技術開發(fā)區(qū)，占地面積60公頃，建筑面積約為70萬平方米，開發(fā)區(qū)共被劃分為十二個地塊，大部分地塊用來科研辦公，剩余地塊有的作為實驗室，還有少部分為市政用地。高新技術開發(fā)區(qū)內(nèi)，每一棟建筑都需要給水、排水、電力、冷氣、熱水以及通信等設施。該開發(fā)區(qū)的綜合管廊為矩形，結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土，管廊全廠為2.4km，埋深為6m，管廊凈高度為2.5m，人行通道按照1m計算，綜合管廊主要敷設在綠化帶下，少部分位于道路交叉和人行道下方。

在建設時，嚴格遵循以下三個原則：（1）管線之間如果不存在干擾，將其全部設置在一個艙內(nèi)，如果管線之間存在干擾，則按照管線具體情況，分設在不同艙室；（2）電力管線和熱力管線分別置于不同艙室；（3）高壓輸電電纜管線和電信電纜管線分設在不同艙室。

按照上述三項原則，開發(fā)區(qū)內(nèi)綜合管廊一共設有三個艙室，分別為冷水艙、熱水艙以及電艙。將電力電纜敷設于電艙中，制冷供回水管道敷設于冷水艙中，在單側(cè)上方位置安置二層弱電電纜支架，設置弱電電纜，給水管道、消火栓管道、噴淋管道、供熱管道、生活用水供給管道等敷設于熱水艙中。

該綜合管廊系統(tǒng)較為全面，包括電力系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等。在設計時，每隔200m設一個防火分區(qū)，通過防火墻將其分開，防火分區(qū)一共有12個，按照要求，每一個防火區(qū)都設有通風口、投料口，并且投料口也可以作為逃生通道。為了便于工程管線更加方便的接入，每一個地塊都留有接口。

3.2 供配電系統(tǒng)

3.2.1 供電系統(tǒng)

在整個綜合管廊供電系統(tǒng)中，消防設備，應急照明設備、監(jiān)控及報警設備等屬于二級負荷；其它均屬于三級負荷。由于管廊總長度較長，因此，高壓供電選擇10kV。在對低壓220/380V電源供電半徑進行充分考慮之后，安裝了2臺箱式變電站，為管廊內(nèi)所有用電設備提供電源。

每一個防火分區(qū)設一個配電單元，而且配有電能計量裝置。由交流220/380V三相五線供電，采用TN-S低壓配電系統(tǒng)，針對一般設備選擇具有阻燃功能的電纜，一旦發(fā)生火災，仍需繼續(xù)工作的設備電纜，選擇礦物絕緣電纜。

為了避免由于突發(fā)情況導致斷電，從而引發(fā)的一系列問題，配置了EPS應急電源，一共三套。這樣一來，在突然斷電或其它突發(fā)情況下，就能夠滿足疏散照明、消防等的需要。

另外，在綜合管廊內(nèi)部還設有防護等級為IP54的檢修插座，沿線安裝，間距為50米，每個插座容量為15kW，安裝高度為0.5米。

3.2.2 照明系統(tǒng)

照明設備分為兩種，一種是正常照明，一種是應急照明。通常情況下，管廊內(nèi)部平均照度設計為501x，之所以按照這一標準設計是因為管廊照明設備一方面的作用是人員通行，而最重要的是在對管線進行檢修時使用。大多數(shù)情況下，只有工作人員對管線或設備進行檢修時，才會開啟管廊照明設備。根據(jù)情況需要，適當增加照度，不會浪費能源。在人員進出口位置以及設備操作位置照明應當適當增強，根據(jù)要求，疏散照明設備亮度應當高于0.51x，應急電源連續(xù)供電時間應該在60min以上。

照明燈具采用防水防潮型，防護等級高于IP54，并且要具防護措施，防止外力沖撞。

照明光源采用LED節(jié)能光源。

在各個出入口處以及防火門上方位置均安裝安全出口標志燈。由于管線都是沿著側(cè)壁進行敷設的，如果將疏散指示燈安裝在側(cè)壁上較為困難，并且容易被管線以及其它設備所遮擋，因此在設計時選擇吸頂安裝方式并設有熒光反射標識。

3.2.3 電纜選擇及敷設

由于該綜合管廊距離比較長，所以在電纜截面的選擇上，對電壓降要進行嚴格計算，如果未能達到要求應當將電纜截面增大，以此確保設備能夠正常運行。在該工程項目中，最遠的照明支路距離長達近300m，照明配電選擇0.45/0.75kV（3×6）mm2阻燃電纜；最遠的消防排風供電距離約為230m，選擇1kV（4×10）mm2礦物絕緣電纜。所有電纜均沿電纜橋架敷設。

4 結(jié)束語

綜合管廊不僅容量小，而且能夠?qū)崿F(xiàn)長距離的供電，因此在設計時，需要對電源點進行科學合理規(guī)劃，確保供電距離的科學性和合理性，將電纜損耗和電壓降盡可能減到最小。對于二級負荷具有較高的供電等級要求，所以要充分考慮供電方案。

參考文獻

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