综合管廊电气设计浅谈

城市建筑Ｉ市政工程ｌ　ＵＲＢＡＮＩＳＭ　ＡＮＤ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　ｌ　ＭＵＮＩＣＩＰＡＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　综合管廊电气设计浅谈　■赵丽峰　【摘　要】本文基于工程实例，对综合管廊电气设计进行了　阐述，主要包含供配电系统、照明设计、接地系统、设备　布置及选用等方面内容。并针对设计中遇到的问题进行了　讨论，并提出了方案与建议。　一、工程概况　及电力管线。　甘肃某市老城区综合管廊外壁尺寸为宽×高　＝８．０Ｘ　３．７５　ｍ，廊顶覆土３．５　ｉｌｌ，总长为５．１　ｋｍ。管　廊为三舱形式，包含电力通信舱、热力给水舱、天　二、综合管廊工程设计　１．供配电系统　（１）电力负荷等级　［关键词】综合管廊供配电照明设计接地系统　然气舱，其中电力通信舱和天然气舱按不大于２００　ｍ　设防火分区，热力给水舱按不大于３００ｍ设防火分区，　防火分区之间采用甲级防火安全门分隔。入廊的管　线包括天然气管、给水管、热力管、中水管、通信　表ｌ各类用电设备电力负荷分级　根据《城市综合管廊工程技术规范》的规定及　综合管廊运行的安全要求和负荷性质，本工程（含　监控中心）总体按二级负荷供电。各类用电设备电　力负荷分级如下：　负荷级别　二级　二级　二级　二级　二级　二级　序号　１　２　３　４　５　６　用电负荷名称　排水泵　普通排风机　普通进风机　一般照明　检修插座箱　专业管道紧急切断阀　负荷级别　三级　三级　三级　三级　三级　二级　序号　７　８　９　１０　１ｌ　ｌ２　用电负荷名称　燃气舱事故风机　应急照明　燃气舱排风机　燃气舱进风机　燃气管道紧急切断阀　监控与报警设备　（２）供电电源　本工程由城市配网引入２回ｌＯｋＶ供电线路以满　足整体二级负荷用电要求。管廊于中间段设总变配　电所，并与监控中心合建。综合管廊为带状负荷，　考虑到用电设备分布情况及供电距离等因素，按单　综合管廊内设置检修插座箱，检修插座箱容量　为１５　ｋｗ，布置间距为５０　Ｉｌｌ左右（不超过６０　Ｉｌ１），一个　防火分区内仅考虑一处同时使用，检修插座箱设漏　电保护且密封防溅，天然气舱内的检修插座满足防　爆要求，且仅允许在天然气舱内爆炸气体浓度低于　制，通过环境与设备监控系统区域控制器（ＡＣＵ）实　现监控中心的远程控制，并将照明状态信号反馈至　管廊监控系统。同时应急照明回路预留火灾自动报　报警系统强制点亮应急照明。　警系统的控制接口，当发生火灾时，可由火灾自动　舱室每ｉ．２　ｋｍ设供电单元一个，每个供电单元包含　４～８个配电单元（防火分区）。主变电所设置两台所　用变，向监控中心及临近区域管廊供电，管廊沿线　间隔ｉ．２　ｋｍ左右设置分变电站，考虑到工程所在地　气候条件（蒸发量远大于降雨量）及对城市风貌影　下限值的２０％时向插座箱回路供电。　安装在管廊内部的配电箱、控制箱、操作箱等　电气设备的防护等级应适用地下环境的适用要求，　并采取防水防潮措施，防护等级不低于ＩＰ５４。配电　设备采用安全型固定盘箱，结构紧凑，箱体材质采　用壁厚不小于２　ｍｍ的优质钢板或者耐温耐腐蚀的新　型复合材料。　照明灯具采用防水防潮荧光灯，防护等级不低　４．电缆选择及敷设　综合管廊消防设备、应急照明、监控与报警设　备的供电采用阻燃耐火电缆与电线，其余设备均采　用阻燃电缆与电线。管廊自用电力电缆在管廊顶部　电缆支架的自用电缆桥架敷设，电缆桥架采用无孔　响，分变电站采用全地下式布置，设置２台埋地式箱　式变电站。主变电站通过树干式供电方式，分别向　两侧的分变电所供电，考虑供电可靠性及线路末梢　槽盒式桥架。电缆出桥架沿管壁或顶板穿钢管明敷　设，配电支线采用穿钢管明敷设方式。穿线管、桥　架等在穿越结构伸缩缝时做伸缩处理，并保持良好　接地故障保护灵敏性，每条线路转接的变压器台数　不超过５台。分变电站通过放射式供电方式向两侧配　电单元提供０．３８　ｋＶ电源。　（３）配电系统　于ＩＰ５４，并具有防外力冲撞的防护措施：灯具为防　触电保护等级Ｉ类设备，能触及的导电部分与ＰＥ线均　可靠连接，并采用能快速点亮的电子整流器。　天然气舱内的动力箱、控制箱、插座箱、接线　盒等电器设备均采用防爆设备，其防爆等级为Ｅｘｄ　ⅡＢＴ４；供配电线路采用带护套的电线，电气线路无　中间接头，所有的接线在防爆接线盒或防爆接线箱　内，进出天然气舱的线路进行防火防爆气密性封堵。　３．照明设计　的电气通路；消防线路明敷时，敷设于涂防火材料　的金属管内。普通电力电缆与应急电力电缆敷设在　缆及通信、监控电缆分设金属线槽敷设。　有防火分隔的桥架内，桥架外涂防火涂料；电力电　综合管廊配电系统设计以防火分区作为基本配　电单元，各配电单元电源进线截面均满足该配电单　元内设备同时投入使用时的用电需要。本工程以４～　８４＂配电单元作为一个供电单元，供电单元以下按舱　室各配电系统完全独立。在每个配电单元分别设置　天然气舱内的照明线路、动力等线路均沿电缆　梯架敷设，出梯架段穿低压流体输送用镀锌焊接钢　管，并做好配管接头的隔离密闭防爆处理。电缆不　应有中间接头；拉线盒、接线盒等采用隔爆型设备，　钢管的接头、端部及穿越隔墙时的预留孔洞，采用　动力配电箱及双电源转换箱，动力配电箱为区段所　综合管廊内设正常照明和应急照明。照明回路　防火堵料进行防火封堵；钢管过变形缝时，采用防　有三级负荷供电，采用单电源进线，电源由相应供　电单元变压器低压母线引入；同时在管廊每个防火　设置动作电流为３０ｍＡ的剩余电流动作保护装置。综　合管廊内照度不小于１５１　ｘ，人员出入口及设备操作　处局部照明为ｉ００　ｌｘ。照明灯具采用Ｔ５型防水防潮　爆金属软管进行过渡。　５．接地系统　在配电系统中设置防雷电感应过电压的保护装置，　分区内设置一台双电源切换箱为配电单元内所有二　级负荷供电，采用双电源进线，由相应供电单元２　综合管廊属地下工程不设置防直击雷措施，但　台变压器各自低压母线分别引入一路０．３８　ｋＶ电源，　两路电源通过ＡＴＳ自动切换。为进一步保证供电可靠　性，区域控制器（ＡＣＵ）、火灾报警控制器、光纤测　温分机及应急照明，在采用双电源配电的前提下，　荧光灯，吸顶安装，采用高光效灯具（管廊标准段为　单管荧光灯、出入口、投料口为双管荧光灯）。应急　照明间隔设置，设于正常照明之间。　并在管廊内设置等电位联接系统，并于每个防火分　区设等电位端子箱。管廊３８０／２２０　Ｖ配电系统接地型　管廊内设置应急疏散诱导指示灯，指示灯具均　采用ＬＥＤ光源。疏散照明的地面最低照度不低于５ｌ　ｘ。　式采用ＴＮ—ｓ制。电气工作接地、保护接地、监控系　统接地共用接地装置，利用综合管廊本体的钢筋网　均采用自带蓄电池方式供电。　２．设备布置与选用　每个配电单元的正常动力配电箱、双电源转换　箱、风机控制箱、水泵控制箱均布置在综合管廊内　的吊装口下，下设素砼基础。各动力设备（排水泵、　送排风机）均设现场控制箱，以实现就地手动、ＰＬＣ　自动、上位手动三级控制。　安全出口标志灯设在出口的顶部、疏散指示设于管　廊两侧廊壁；诱导指示标志灯间距不大于２０　ｍ，诱　导指示灯距地Ｏ．５　ｍ安装，诱导指示灯设玻璃或其它　作为自然接地体。除自然接地体外，在综合管廊内　壁明敷接地干线将管廊内电气设备外壳、金属构件　与自然接地体联接，并间隔１０　Ｉｎ左右设均压环，构　不燃烧材料制作的保护罩。　成法拉第笼主接地系统。在综合管廊外壁每隔１００　ｎｌ　照明灯具控制分为就地和监控中心两级控制，　在配电箱上实现集中手动控制，通过设置在防火分　处（或伸缩缝处）设置人工接地体预埋连接钢板，　作为辅助重复接地。总接地电阻不大于１　Ｑ。　区人员出入口处的照明就地按钮实现就地手动控　２２５　三、设计问题探讨　用此种方案是，配电结构简单，故障面能降低到最　小。　Ｉ．综合管廊电源　综合管廊为带状负荷，负荷分散，负荷容量相　对较小、同期系数低，变压器长期在低负载率、非　经济区间运行，单独建设变配电所（站）投资相对　较大。因此，笔者建议采用由城市商业用户就近引　入０．３８ｋＶ电源，或在当地供电部门允许时，由城市　４．天然气舱的接地要求　天然气舱内应按防火分区设置等电位联接，所　有裸露的装置外可导电部分接入等电位系统；具有　阴极保护的设备不应与等电位系统连接；不得利用　输送天然气的管道作为接地线。在项目前期，应与　产权单位对后期燃气舱管道防静电接地的土建预　留、做法要求进行明确，并在土建施工时同步实施。　参考文献　３．单相接地故障保护　综合管廊内低压电气系统多为ＴＮ系统，末端线　路保护多利用低压配电箱各馈线回路的过电流保护　断路器兼作接地故障保护。由末端防火分区低压配　电箱馈出的至末端用电设备的配线线路较长，可能　道路照明箱变引入０．３８　ｋＶ电源。缺点是电源申请涉　及产权单位多，协调工作量大，供电可靠性降低、　管理投入加大。　２．配电单元配电系统　存在线路的单相接地故障电流过小，保护装置不能　及时跳开的情况。保护装置拒动，短路故障电流长　期存在，或将导致电缆过热，引起电气火灾，从而　危及重要用户的电力线路，造成巨大经济损失，更　可能危及巡检人员的人身安全。故需要复核断路器　的保护灵敏度，必要时设置专用的带接地故障保护　的断路器或设置零序电流互感器及其过流继电器，　［ｉ］ＧＢ５０　８３８—２０１５城市综合管廊技术规范［ｓ］．　ｆ２］ＧＢ５０　０５２—２００９供配电系统设计规范［ｓ］．　［３］工业与民用配电设计手册（第三版）［Ｍ］．北京：　中国航空工业规划设计研究院，２００５．　（作者单位：中国市政工程西北设计研究院有限公　司，兰州７３００００）　多舱室综合管廊，尤其含燃气舱时，为避免事　故状态下供电可靠性降低，共用配电单元的多舱室　管廊可采用配电总箱内按舱室设独立母线。为降低　管廊事故引起的电气故障在舱室间蔓延，配电系统　宜采用完全独立的配电系统，按舱室设配电箱，采　实现零序过电流保护以提高灵敏度，ＴＮ—ｓ或ＴＮ—ｃ—ｓ　系统中亦可采用剩余电流保护器。　（上接第２１１页）　水文情况进行具体设计。　是强势地体现它的空间特性。比如ＣＣＴＶ新址，俨然　成为城市新地标，空间气场很强烈。而公园则是消　解这种强势，以低姿态在城市空间里共生。　参考文献　［１］瓦尔德海姆．景观都市主义［伽．北京：中国建筑　工业出版社，２Ｏｌ　１．　［２］詹姆士・科纳．论当代景观建筑学的复兴［＾Ｉ］．北　下开放，实体空间的关系需要满足人的自然美学认　知空间。自然在城市中的作用不仅仅是绿化，美化　环境，况且小区域集中绿化并不能减缓环境污染带　来的负面影响。可持续的空间关系更多的是个人生　态环境审美意识空间的共生，当参与者进入空间感　多样性的空间关系体现在人们的空间活动关　系。当代人户外公共活动增多，活动的丰富性也增　强。不同年龄段具有不同的活动。少年喜欢玩耍，　对事物好奇，喜欢花花草草。青年喜欢运动，中年　喜欢舒适高品质的休憩环境。老年喜欢安静地晒晒　太阳。等等这些活动使得人们产生交集，中年老年　受到的并不是冰冷城市带来的巨大对抗，而是轻松　愉悦的生活体验。如果人们不能离开城市更好享受　自然，那就将自然设计在其身边。　基础性的空间关系指的是都市基础设施在一个　可能照顾少年。青年需要被人围观展示的舞台。少　年则需要安全感才可以随意玩耍。这需要场所具有　丰富的空间共生。　京：中国建筑工业出版社，２００８．　［３］居伊德波．景观社会评论［Ｍ］．南宁：广西师范大　学出版社，２００７．　（作者单位：１．米兰理工大学设计学院；２．清华大学　美术学院，北京１０００８４）　开放空间中的重要。设施服务于大众，基础设施影　统一性的空间关系体现在场所属性。好的场地　响着参与者的生理及心理活动。结合场地空间关系　总会具有标志性的空间存在感。现代地标建筑则是　创造的基础设施需要。根据地域特有的土壤、植被、　一种极端表现，不一样的造型不仅吸引人眼球，更　２２６