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淺析城市綜合管廊電力設計要點

更新時間：2023-07-28

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吳柯霓

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設施中的重要組成部分，直接和城市的日常生活、工業生產緊密相連。而在城市綜合管廊鋪設過程中，需要根據城市發展方式和需求出發，并秉承科學合理的解釋原則，在建設基礎上加強綜合管廊設計要點。在進行綜合管廊定期設計過程中，需要在設計基礎上，進一步優化其特殊性，從而充分地發揮出綜合管廊的基本功能。本文重點對綜合管廊電力設計要點進行了分析。

關鍵詞：綜合管網；電氣設計；要點；分析

0 引言

綜合管廊一般建于地下，是為市政管道鋪設所特別設立的共同設施。就是在城市的地下建設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，并且在綜合管廊當中配備有相應的投料口、監測系統以及維修口。在管道敷設的過程當中，對綜合管廊進行考察，并且進行規劃設計以及建設，通過綜合管廊能夠有效地利用地下的空間，防止在管道鋪設時因為各種維修以及對于土地進行重復開挖而造成的資金浪費，同時還進一步減少了路面翻修的費用以及對于地下管線進行維修的費用。

1 綜合管廊電力系統的各個組成部分

在底下綜合網絡建設過程當中，電力設計的重要組成部分分別包括了照明系統、供配電系統以及接地系統。

2 照明系統

在綜合管網電器運行當中的照明系統主要包括了應急照明系統、基本照明系統以及緊急疏散指示裝備系統等，而其中基礎照明主要的使用和節能型的燈具，將該燈具之間保持5米的距離，到吸頂安裝，從而進一步的滿足綜合管理當中的照明需求。而應急照明系統當中的登記，需要每隔20米進行安裝。同時在綜合管廊當中，每隔20米距離以及管廊的出口以及入口數，還需要設置有緊急疏散指示照明裝置，保持照明時間高于30分鐘。

在綜合管網站運行安裝過程當中，需要將配電柜設置于各個配電柜的安裝板，進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所需的電量，其中應急照明系統所需要的電量主要的還有消防配電柜供應。其中對于照明方式進行控制，分為遠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置的照明系統，主要的是進行就地控制，而其中應急照明系統為了滿足其應急性的需要，再發生意外事故或者是火災事故時，需要通過自動運行裝置使得照明控制裝置自動啟動，同時還需要將其遠程控制系統相連接在一起，而為了更好地對綜合管理當中的情況進行實時的監控，還需要有照明系統進行遠程的監控。

3 供配電系統

綜合管廊建設于城市地底，位于各種城市基本設施建設的基礎，如燃氣、電力、通行以及給排水工程的管線都集中到一起，設置有專門的檢修口對其進行進行檢修，同時通過監測系統進一步的在于城市管道當中的各種管道情況進行實時的監控。而區別于其余排水以及電氣設施，綜合管廊當中有專門設置的管理中心，統一的對地下管網進行管理，而為了提供給充分的電力，就需要設置有專門的供配電設施，集中的給綜合管理當中的各項電氣設備進行供電。

3.1 變電器設置

在綜合管廊建設過程當中，一般隨從道路工程同時進行，并且一般位于綠化帶之下，因此并不能夠在道路沿線而設置變電器。而在綜合管廊供電設施當中所使用的的變壓器設計時有兩種方法，第1種是在地面道路的紅線之內設置變電器，第2種是在綜合管網內部設置專用的變電所。而如果是第2種方式，因為在綜合管網當中有著較為分散的用電設施的排布，因此一般而言，變電所為了更好地保證使用過程當中各種電器的用電，會設置于管廊的中心部位。同時在管道設計過程當中，還需要單獨對于該變電所進行設計，變電所不能位于管網的主體空間當中，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濟性。因此，為了進一步的節省資金，可以使用管網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中的空間，也具有一定的美觀性。

3.2 配電系統

綜合管網當中所設置的主要用電設備，主要包括監控、照明、檢測維修、排水泵、消防風機等多種設備，而其中根據其配電也可以將消防分級設置為一級負荷，而監控以及應急照明系統為二級負荷，其余的則為三級負荷。

3.3 在綜合管廊內部設置的配件系統的特點

因為綜合管網一般位于地下，其中囊括了地下管道幾乎所有部分，因此在管廊建設過程中，考慮到關于消防道面的需求，從而在出現火災隱患時及時的進行解決。因此一般可以通過設置防火門，直接將整個綜合管廊設置為若干個防火區。以每個防火區作為配電單位進行配電，而在綜合管網*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中的電纜進行聯絡，做好管網內部的配電工作方式。每個防護單元內部還需要甚至有一個專門的動力柜，負責對該防火單元內部各個設置的配電以及控制，同時，每個防火單位內還需要甚至有應急的配電柜，從而做好綜合管道內部每個防火單元的負荷配電。

4 接地系統

在進行綜合管網內部，電力系統設計時，需要將整個管道每組的各個金屬管、金屬構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上。同時做好防雷接地、電氣設備的接地及防靜電接地，還有接地信息系統等各個操作。將電氣金屬裝置應用于其中，同時保證接地電阻低于電阻值，同時也會在地下管網內部不能夠采取一定的結構防雷措施，因此，在配電系統中還設置有箱內的防雷設施，從而更好對電壓進行處理。同時，將電位系統直接的通管道架組相結合，做好整個綜合管廊的接地操作。除此之外，還需要根據每一個防火分區內部的墻壁內側預埋鋼板，將該鋼板之間的接地鋼筋以及電纜上的接地鋼板進行連接，更好的保證綜合管網內部安全運行。

5 將綜合管廊內部電纜的選擇以及安裝

5.1 保證電纜具備絕緣性能

因為地下管廊內部交通不便，同時操作較為復雜，因此在各種消防設施的供電電纜選擇時，需要使用絕緣電纜，同時根據消防所需要使用到的電氣設備，需要保證其中的電纜具備有一定的防火以及阻燃性能，進一步保證電纜具有絕緣性能。而在綜合管道內部所使用到的電纜，其絕緣性能以及阻燃性能需要符合如今國家規定的標準以及公安部門的要求。

5.2 進行電纜鋪設時注意事項

在綜合管廊內部進行電纜鋪設時，進行天然氣管道敷設時，要保證其內部的電器線路符合國家規定的要求，要保證電氣不具有爆破風險，不威脅到整個管廊內部的正常運行。同時，在進行管道的敷設時，不應當將其敷設于同一個電源電纜上。除此之外，在地下管網內部所建立的電纜時，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，需要使用消防規定的方法，將該墻壁進行封堵，確保有一定防火性能的電纜的鋪設符合建筑設計防火規范當中的規定。

6 監控以及報警系統

6.1 關于環境參數的監控以及報警系統

因為綜合管網處于底下，同時內部空間保證嚴密，其內部的氧氣也較為缺乏。因此在綜合管網內部進行短期作業時，需要進行機械通風，同時在綜合管理內部作業時，需要保證內部的空氣當中可燃物的濃度低于一定的標準。根據有關的規則，需要保證在地下作業時密閉空間內部的硫化物，*高濃度應當低于10毫克每立方米。

6.2 火災自動報警裝置

在綜合管網內部鋪設電力電纜時，需要在一起表層甚至有自動火災勘探器。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，從而能夠在出現火災情況以及密集的煙霧時，能夠主動地進行預警，通知有關人員采取救火措施。除此之外，還需要再設置有火災勘探器的地點，同時甚至有主動報警按鈕以及火災報警器，還需要設置有防火門監控系統，更好地對于綜合管網內部具體情況進行監控，防止因監控不及時而出現較為嚴重的內部設施遭到破壞，從而影響整個地下管網的正常使用，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控、能源管理、電氣安全、照明控制、環境監測于一體，為建立可靠、安全、高效的綜合管廊管理體系提供數據支持，從數據采集、通信網絡、系統架構、聯動控制和綜合數據服務等方面的設計，解決了綜合管廊在管理過程中存在內部干擾性強、使用單位多及協調復雜的根本問題，大大提高了系統運行的可靠性和可管理性，提升了管廊基礎設施、環境和設備的使用和恢復效率。

（2）平臺組成

安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統是一個深度集成的自動化平臺，它集成了10KV/O.4KV變電站電力監控系統、變電所環境監控系統、智能馬達監控系統、電氣火災監控系統、消防設備電源系統、防火門監控系統、智能照明系統、消防應急照明和疏散指示系統。用戶可通過瀏覽器、手機APP獲取數據，通過一個平臺即可全局、整體的對管廊用電和用電安全進行進行集中監控、統一管理、統一調度，同時滿足管廊用電可靠、安全、穩定、高效、有序的要求。

（3）平臺拓撲圖

（4）平臺子系統

電力監控

電力監控主要針對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行保護和監控，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和用能情況，可實時監控高低壓供配電系統開關柜、變壓器微機保護測控裝置、發電機控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調、事故報警及記錄等。

環境監測

環境監測包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃氣體濃度、門禁、視頻、空調、消防數據的采集、展示和預警，同時也可接入管廊艙室內的水泵和通風排煙風機等設備集成的第三方系統完成管廊環境綜合監控。

馬達監控

馬達監控實現對管廊電機的保護、遙測、遙信、遙控功能，實現對電機過載、短路、缺相、漏電等異常情況的保護、監測和報警。在需要的情況下可以設置聯動控制。

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電氣安全

AcrelEMS-UT能效管理系統針對配電系統的電氣安全隱患配置相應的電氣火災傳感器、溫度傳感器，消防設備電源傳感器、防火門狀態傳感器，接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態實時顯示，并且對UPS的蓄電池溫度、內阻進行實時監視，發生異常時通過聲光、短信、APP及時預警。

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智能照明控制

防火分區單獨控制，分區內設置智能控制面板就地驅動器；開關驅動器連接消防報警系統，接收消防報警信息，強制打開驅動器回路。
廊內上方安裝智能照明傳感器，使人員進入管廊內自動開啟燈具，在管廊內停留燈具保持常亮，離開后燈具關閉。
除了現場的控制方式外，還可用電腦端實現集中控制，實時遠程監控當前區域的照明情況，必要時可遠程控制該區域的照明。
考慮現場模塊分布較廣，距離過長，除了現場的控制方式外，還可用電腦端實現集中控制，實時遠程監控當前區域的照明情況，必要時可遠程控制該區域的照明。
系統支持單控、區域控制、自動控制、感應控制、定時控制、場景控制、調光控制等多種控制方式，支持延時控制，避免同時亮燈負荷對配電系統造成沖擊。模塊不依賴系統，可獨立工作，每個模塊均自帶時間模塊，可根據經緯度自動識別日出日落時間實現自動控制功能。

8 相關平臺部署硬件選型清單

（1）電力監控及配電室環境監控系統

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9 結語

因為位于綜合管廊內部的電氣設備需要長距離的供電，并且供電設施較為分散，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，而在電氣電纜設置時，還需要進一步確定電纜具有一定的功率，從而更好地達到將電壓以及防止電纜出現較大損耗的目的。除此之外，還需要嚴格的根據地下的實際情況，對于供配電系統以及照明系統以及監控報警系統進行設置，從而更好地保證綜合管網正常運行，不影響人們的日常生活。

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作者簡介

吳柯霓，女，現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與應用。