淺述城市地下綜合管廊的電氣設(shè)計(jì)

王蘭

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801

 

摘要:綜合管廊是一項(xiàng)重要的市政建設(shè)設(shè)施，能夠?yàn)楦鞣N管道的運(yùn)行提供的運(yùn)行空間。電氣設(shè)計(jì)是綜合管廊設(shè)計(jì)的重要組成部分，對(duì)綜合管廊設(shè)計(jì)效果具有直接影響。本文主要探討了綜合管廊的電氣設(shè)計(jì)，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作者提供借鑒。

關(guān)鍵詞:綜合管廊；電氣設(shè)計(jì)；措施

 

近年來(lái)，隨著我國(guó)城市的不斷發(fā)展，促進(jìn)了市政建設(shè)設(shè)施的不斷完善，為我國(guó)居民生活創(chuàng)造了良好的生活條件，滿(mǎn)足了居民的生活需求。城市綜合管廊的建設(shè)美化了城市景觀以及功能，促進(jìn)了城市體系的完善。電氣設(shè)計(jì)對(duì)綜合管廊建設(shè)效果具有重要影響，因此還應(yīng)采取科學(xué)、合理的措施，加強(qiáng)綜合管廊的電氣設(shè)計(jì)水平。

 

綜合管廊工程作為綜合性地下建筑廊道，為電力、熱力、給水、通信以及燃?xì)夤芫€(xiàn)等敷設(shè)提供公共空間，通常情況下，在城市道路綠化帶下方，進(jìn)行綜合管廊的設(shè)置。電氣工程是綜合管廊工程的一項(xiàng)重要附屬工程，其主要包括供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電纜敷設(shè)系統(tǒng)以及接地系統(tǒng)等，能夠?yàn)檎彰鳌⑴潘?、消防以及通風(fēng)系統(tǒng)提供電力，保證各項(xiàng)系統(tǒng)穩(wěn)定、安全的運(yùn)行。目前我國(guó)綜合管廊建設(shè)水平得到了有效的提升，也促進(jìn)了綜合管廊電氣設(shè)計(jì)水平，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)綜合管廊電氣設(shè)計(jì)水平仍然較低，為此還需要進(jìn)一步探討綜合管廊電氣設(shè)計(jì)。

 

 

1.負(fù)荷分級(jí)及主要配電系統(tǒng) 

在綜合管廊電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，還應(yīng)按照規(guī)定的負(fù)荷分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，屬于二級(jí)負(fù)荷設(shè)計(jì)的有天然氣管道艙的事故風(fēng)機(jī)、管道緊急切斷閥、監(jiān)控與報(bào)警設(shè)備、消防設(shè)備和應(yīng)急照明，其余均按照三級(jí)負(fù)荷進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于主要供電系統(tǒng)，供電方式采用兩路獨(dú)立回線(xiàn)路，這種供電方式可以實(shí)現(xiàn)兩路電源同時(shí)工作，一路電源出現(xiàn)故障，由另一路電源運(yùn)行，避免出現(xiàn)停止運(yùn)行的情況。變配電所內(nèi)電器應(yīng)配置全面，包括10kv高壓配電裝置、2臺(tái)10/0.4KV干式變壓器。低壓側(cè)接線(xiàn)方式采用單母線(xiàn)分段方式，采用母線(xiàn)斷路器設(shè)置在兩端母線(xiàn)間，同時(shí)還應(yīng)設(shè)置電源自動(dòng)切換。

 

2.供配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 

綜合管廊配電站主要由三種形式，一是地上變配電房形式，二是地下變配電房形式，三是箱式變電站，在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，科學(xué)、合理的進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般情況下，在綠化帶下方建設(shè)綜合管廊，所以可以采用箱式變電站，設(shè)置在綠化帶下方，這種在設(shè)置可以獲得良好的景觀效果，還能夠節(jié)約土地。在管廊通風(fēng)井設(shè)備層內(nèi)，設(shè)置合適的設(shè)備，包括動(dòng)力照明配電柜、應(yīng)急照明配電箱、管廊照明配電箱、監(jiān)控配電箱以及風(fēng)機(jī)控制箱，為防火分區(qū)的相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行供電。對(duì)于綜合管廊的應(yīng)急照明系統(tǒng)、燃?xì)馀擄L(fēng)機(jī)以及監(jiān)控設(shè)備等，應(yīng)采用雙電源供電方式，并設(shè)置成自動(dòng)切換模式。

另外，還應(yīng)根據(jù)綜合管廊電氣配電要求，采用合適的供配電設(shè)備，保證其防護(hù)等級(jí)符合設(shè)備安裝要求，對(duì)于天然氣管線(xiàn)艙中，應(yīng)采用具有良好防爆性能的電氣設(shè)備。同時(shí)還應(yīng)合理的安裝供電設(shè)備，應(yīng)保證其易操作和維護(hù)。

 

3.電氣控制及保護(hù) 

風(fēng)機(jī)采用的控制方式是手動(dòng)和自動(dòng)相結(jié)合，手動(dòng)控制設(shè)置在風(fēng)機(jī)控制箱處，同時(shí)應(yīng)將通風(fēng)機(jī)控制開(kāi)關(guān)設(shè)置在每個(gè)分區(qū)人員出入口處，監(jiān)控中心能夠獲取風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況，并遙控風(fēng)機(jī)的運(yùn)行。水泵采用的控制方式與風(fēng)機(jī)控制相同，PLC獲取水泵信號(hào)。采用監(jiān)控專(zhuān)業(yè)設(shè)備，對(duì)消防負(fù)荷配電箱的電源實(shí)時(shí)監(jiān)控。采用常規(guī)保護(hù)器，對(duì)低壓配電進(jìn)行保護(hù)，對(duì)于低壓系統(tǒng)總進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)，設(shè)置相關(guān)的保護(hù)措施，包括接地故障保護(hù)、短路速斷、過(guò)負(fù)荷以及延時(shí)速斷等；對(duì)于電動(dòng)機(jī)，設(shè)置缺相保護(hù)、短路故障保護(hù)以及接地故障保護(hù)等，對(duì)于潛水電機(jī)，設(shè)置滲漏保護(hù)、家溫度保護(hù)等。在配電所內(nèi)，還應(yīng)設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，由于電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)配電回路及相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，一旦發(fā)生漏電等事故，能夠及時(shí)的發(fā)出警報(bào)，并傳至消防控制中心，緊急進(jìn)行處理。

 

4.照明系統(tǒng)設(shè)計(jì) 

照明系統(tǒng)是綜合管廊電氣系統(tǒng)的重要組成部分，因此應(yīng)按照一定的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，具體應(yīng)按照以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如下表所示：

綜合管廊照明系統(tǒng)設(shè)置過(guò)程中，還應(yīng)采用合適的照明燈具，應(yīng)采用T5型防水防潮熒光燈，對(duì)于應(yīng)急照明燈具，可以適當(dāng)?shù)慕档驼斩龋话銥檎Ｕ彰鞯?1/3，并由EPS進(jìn)行供電，同時(shí)對(duì)應(yīng)急時(shí)間，還應(yīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，一般不少于90min。同時(shí)采用的燈具，其防護(hù)等級(jí)應(yīng)達(dá)到要求。在防火通道、管廊出入口以及進(jìn)料口，設(shè)置標(biāo)志燈，并由EPS進(jìn)行供電。在照明配電箱上，照明燈具的控制方式是手動(dòng)和自動(dòng)相結(jié)合的方式，或者也可以采用PLC進(jìn)行控制，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制會(huì)切斷照明設(shè)施，并啟動(dòng)應(yīng)急照明。

 

5.防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)

綜合管廊防雷接地系統(tǒng)主要感應(yīng)雷保護(hù)，因此可以采用浪涌保護(hù)器。并且可以采用綜合接地系統(tǒng)，將各種用電設(shè)備與接地保護(hù)線(xiàn)進(jìn)行連接，控制綜合接地電阻，應(yīng)控制在1歐姆范圍之內(nèi)。綜合管廊內(nèi)部還應(yīng)形成一個(gè)立體、閉合的接地整體，因此可以將綜合管廊的結(jié)構(gòu)主筋焊接聯(lián)通。

 

1.平臺(tái)概述

AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺(tái)集電力監(jiān)控、能源管理、電氣安全、照明控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)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(dòng)控制和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計(jì)，解決了綜合管廊在管理過(guò)程中存在內(nèi)部干擾性強(qiáng)、使用單位多及協(xié)調(diào)復(fù)雜的根本問(wèn)題，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)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(tái)組成

安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統(tǒng)是一個(gè)深度集成的自動(dòng)化平臺(tái)，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(mén)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(hù)可通過(guò)瀏覽器、手機(jī)APP獲取數(shù)據(jù)，通過(guò)一個(gè)平臺(tái)即可全局、整體的對(duì)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(shí)滿(mǎn)足管廊用電可靠、安全、穩(wěn)定、高效、有序的要求。

 

3.平臺(tái)拓?fù)鋱D

 

 

4.平臺(tái)子系統(tǒng)

4.1電力監(jiān)控

電力監(jiān)控主要針對(duì)10/0.4kV地面或地下變電所，對(duì)變電所高壓回路配置微機(jī)保護(hù)裝置及多功能儀表進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控，對(duì)0.4kV出線(xiàn)配置多功能計(jì)量?jī)x表，用于測(cè)控出線(xiàn)回路電氣參數(shù)和用能情況，可實(shí)時(shí)監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜、變壓器微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置、發(fā)電機(jī)控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)、事故報(bào)警及記錄等。

 

4.2環(huán)境監(jiān)測(cè)

環(huán)境監(jiān)測(cè)包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃?xì)怏w濃度、門(mén)禁、視頻、空調(diào)、消防數(shù)據(jù)的采集、展示和預(yù)警，同時(shí)也可接入管廊艙室內(nèi)的水泵和通風(fēng)排煙風(fēng)機(jī)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。

 

 

4.3馬達(dá)監(jiān)控

馬達(dá)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)對(duì)管廊電機(jī)的保護(hù)、遙測(cè)、遙信、遙控功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)過(guò)載、短路、缺相、漏電等異常情況的保護(hù)、監(jiān)測(cè)和報(bào)警。在需要的情況下可以設(shè)置聯(lián)動(dòng)控制。

 

4.4電氣安全

AcrelEMS-UT能效管理系統(tǒng)針對(duì)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(mén)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(shí)時(shí)顯示，并且對(duì)UPS的蓄電池溫度、內(nèi)阻進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，發(fā)生異常時(shí)通過(guò)聲光、短信、APP及時(shí)預(yù)警。

 

4.5智能照明控制

①　防火分區(qū)單獨(dú)控制，分區(qū)內(nèi)設(shè)置智能控制面板就地驅(qū)動(dòng)器；開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器連接消防報(bào)警系統(tǒng)，接收消防報(bào)警信息，強(qiáng)制打開(kāi)驅(qū)動(dòng)器回路。

②　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(dòng)開(kāi)啟燈具，在管廊內(nèi)停留燈具保持常亮，離開(kāi)后燈具關(guān)閉。

③　除了現(xiàn)場(chǎng)的控制方式外，還可用電腦端實(shí)現(xiàn)集中控制，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控當(dāng)前區(qū)域的照明情況，必要時(shí)可遠(yuǎn)程控制該區(qū)域的照明。

④　考慮現(xiàn)場(chǎng)模塊分布較廣，距離過(guò)長(zhǎng)，除了現(xiàn)場(chǎng)的控制方式外，還可用電腦端實(shí)現(xiàn)集中控制，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控當(dāng)前區(qū)域的照明情況，必要時(shí)可遠(yuǎn)程控制該區(qū)域的照明。

⑤　系統(tǒng)支持單控、區(qū)域控制、自動(dòng)控制、感應(yīng)控制、定時(shí)控制、場(chǎng)景控制、調(diào)光控制等多種控制方式，支持延時(shí)控制，避免同時(shí)亮燈負(fù)荷對(duì)配電系統(tǒng)造成沖擊。模塊不依賴(lài)系統(tǒng)，可獨(dú)立工作，每個(gè)模塊均自帶時(shí)間模塊，可根據(jù)經(jīng)緯度自動(dòng)識(shí)別日出日落時(shí)間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能。

總之，綜合管廊在我國(guó)城市建設(shè)中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，能夠?yàn)楦鞣N管道的運(yùn)行提供的運(yùn)行空間，有利于促進(jìn)我國(guó)城市基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善。電氣設(shè)計(jì)是綜合管廊設(shè)計(jì)的重要組成部分，對(duì)綜合管廊設(shè)計(jì)效果具有直接影響。因此在綜合管廊設(shè)計(jì)過(guò)程中，還應(yīng)采取科學(xué)、合理的措施，加強(qiáng)配電系統(tǒng)、供電系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)，保證電氣設(shè)備運(yùn)行安全以及穩(wěn)定，不斷提高綜合管廊的電氣設(shè)計(jì)水平。

 

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[7]劉華北,張振,淺議綜合管廊的電氣設(shè)計(jì).