城市地下綜合管廊的電氣設計及產品選型方案

更新時間：2023-02-22 | 點擊率：662

摘要:綜合管廊在我國有“共同溝、綜合管溝、共同管道"等多種稱謂，在歐美等國家稱為“UrbanMunicipalTunnel"。城市綜合管廊是在城市道路下麵建設，將電力、電信、供水、燃氣、熱力等管線集中在一起，實行“統一規劃、統一建設、統一管理"，以做到地下空間的綜合利用和資源共享。本文以北方某城市為例，闡述綜合管廊電氣設計。

關鍵詞:綜合管廊；電氣設計

一、工程概況

北方某城市地鐵2#線沿線地下綜合管廊建設工程，全長10.69km，分為(wei) 綜合艙、熱力艙、電力艙，防火分區按180m設防。

二、負荷等級

根據綜合管廊運行的安全要求和負荷性質，管廊供電整體(ti) 按照二級負荷考慮。綜合管廊內(nei) 附屬監控設備、液壓井蓋、電力艙排煙風機、應急照明宜按二級負荷供電；正常照明、排水泵、送風機、排風機、檢修插座箱等其餘(yu) 用電設備可按三級負荷供電。

三、供電電源

綜合管廊附屬用電設備具有負荷容量相對較小而數量眾(zhong) 多、在管廊沿線呈帶狀分布特點。管廊與(yu) 地鐵2號線平行分布在道路兩(liang) 側(ce) ，地鐵二號線一期工程與(yu) 管廊相關(guan) 的地鐵站為(wei) 9座，每個(ge) 車站均設有35/0.4kV車站降壓變電所，降壓變電所為(wei) 單母線分段接線型式（地鐵工程電力專(zhuan) 業(ye) 已設）。管廊以6～8個(ge) 防火分區為(wei) 一個(ge) 供電區間，每一供電區間設一座分供電所，分供電所設於(yu) 管廊各供電區間的中間位置；依次相鄰兩(liang) 防火分區設一配電所，每個(ge) 防火分區設1台消防負荷動力配電櫃和非消防負荷動力配電櫃（包括同一防火分區多個(ge) 艙室）。為(wei) 此，管廊分供電所兩(liang) 路電源引自相應地鐵站降壓變電所不同母線側(ce) ，分供電所以樹幹式的供電方式負責向兩(liang) 側(ce) 管廊各配電所供電。管廊供電示意圖如右圖所示（FP為(wei) 非消防負荷動力配電櫃、XP為(wei) 消防負荷動力配電櫃，n=4、6、8）。

四、供配電係統構成

綜合管廊供電係統由兩(liang) 大部分組成，一部分為(wei) 外部電源，即地鐵站0.4kV低壓配電係統；另一部分為(wei) 綜合管廊內(nei) 部供電係統，即管廊內(nei) 部的供電係統。

本工程采用0.4kV分散供電方式，故本工程供電係統由地鐵站降壓變電所、分供電所、配電所、管廊各防火分區用電設備等組成。

綜合管廊供電係統擔負著管廊運行所需電能的供應，是管廊安全、可靠運行的重要保證。

綜合管廊用電負荷按其用途的不同可分為(wei) 兩(liang) 類，一類是二級負荷，即消防負荷，包括應急照明負荷、排風機、監控與(yu) 報警設備；另一類是三級負荷，即非消防負荷，包括普通照明負荷、檢修插座負荷、排水泵負荷等。

在上述兩(liang) 大類的用電負荷中，既有二級負荷又有三級負荷，綜合管廊供電係統就是要滿足這些不同級的負荷不同需求，以使其發揮各自的功能與(yu) 作用，保證管廊安全、可靠地運行。

五、主接線形式

地鐵站車站降壓變電所0.4kV側(ce) 為(wei) 單母線分段接線（地鐵工程已設）。管廊內(nei) 分供電所采用單母線分段接線，正常運行時兩(liang) 進線電源同時運行（地鐵站降壓變電所兩(liang) 電源同時運行），母線聯絡斷路器處於(yu) 分閘位置，當一路電源停電及檢修時，其中一路電源應能擔負全部的用電負荷。兩(liang) 進線斷路器及母線聯絡斷路器形成三合二電氣聯鎖及機械連鎖。

配電所消防負荷動力配電櫃和非消防負荷動力配電櫃采用單母線不分段接線型式。

六、無功補償及計量

每個(ge) 分供電所電源進線側(ce) 采用就地集中補償(chang) 方式，使得功率因數補償(chang) 到0.95以上，電容器投切方式采用分組自動投切，三相自動平衡。

每個(ge) 分供電所電源進線側(ce) 設電能計量測量裝置，便於(yu) 管廊內(nei) 部管理核算及供電局計量。

七、照明係統

1.安全疏散

綜合管廊內(nei) 設正常照明和應急照明。

（1）照明燈具在管廊內(nei) 頂部吸頂安裝，管廊內(nei) 人行道上正常照明平均照度不應小於(yu) 15lx，照度不應低於(yu) 5lx。在出入口和設備操作處照度值可提高到100lx，分供電所、配電所照度不低於(yu) 200lx，監控站照度不低於(yu) 300lx。

（2）應急照明采用智能應急照明與(yu) 疏散照明控製係統，應急照明照度不低於(yu) 5lx，應急電源持續供電時間不應小於(yu) 60min。人員出入口、緊急逃生口、各防火分區防火門上方應設置安全出口標誌燈，疏散指示燈設置在距地坪高度1.0m以下，間距不應大於(yu) 20m。

（3）管廊內(nei) 燈具應為(wei) 防觸電保護等級Ⅰ類設備，能觸及的可導電部分應與(yu) 固定線路中的保護(PE)線可靠連接。燈具應采用防潮防水措施，防護等級不低於(yu) IP54。燈具應采用節能型光源。

八、電線電纜的選擇及敷設

管廊內(nei) 供電電纜采用預分支電纜。非消防電纜采用阻燃電纜，消防電纜采用不燃電纜或耐火電纜。管廊內(nei) 自用電纜敷設以電纜橋架為(wei) 主，電纜橋架采用無孔槽盒式橋架。電纜出電纜橋架後穿鋼管敷設，暗敷設時沿管廊牆壁、頂板敷設，保護層厚度不宜小於(yu) 30mm；明敷設時，穿線鋼管應塗防火材料。

九、防雷

本工程全在地下，地下部分不設直擊雷防護措施，在配電係統中設置防雷電感應過電壓保護裝置，並在管廊內(nei) 設等電位聯結係統。

十、接地

綜合管廊結構內(nei) 鋼筋網可靠連接，形成可靠自然接地體(ti) 。綜合管溝內(nei) 所有電纜支架、金屬構件、電纜金屬套、金屬管道以及電氣設備金屬外殼均經接地線與(yu) 主接地網、結構內(nei) 鋼筋相互連接，並做等電位連接。管廊內(nei) 的接地線形成環形接地網。接地線采用40×5mm的熱鍍鋅扁鋼。綜合管廊內(nei) 電氣工作接地、保護接地、監控與(yu) 報警係統弱電接地共用接地係統，綜合接地電阻不大於(yu) 1Ω。當實測接地電阻不滿足要求時，利用管廊外壁預埋接地聯結板(每100m設置一塊）增設人工接地極。

十一、AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平台

1.平台概述

AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平台集電力監控、能源管理、電氣安全、照明控製、環境監測於(yu) 一體(ti) ，為(wei) 建立可靠、安全、高效的綜合管廊管理體(ti) 係提供數據支持，從(cong) 數據采集、通信網絡、係統架構、聯動控製和綜合數據服務等方麵的設計，解決(jue) 了綜合管廊在管理過程中存在內(nei) 部幹擾性強、使用單位多及協調複雜的根本問題，大大提高了係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複效率。

2.平台組成

安科瑞城市地下綜合管廊能效管理係統是一個(ge) 深度集成的自動化平台，它集成了10KV/O.4KV變電站電力監控係統、變電所環境監控係統、智能馬達監控係統、電氣火災監控係統、消防設備電源係統、防火門監控係統、智能照明係統、消防應急照明和疏散指示係統。用戶可通過瀏覽器、手機APP獲取數據，通過一個(ge) 平台即可全局、整體(ti) 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.平台拓撲圖

4.平台子係統

4.1電力監控

電力監控主要針對10/0.4kV地麵或地下變電所，對變電所高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀(yi) 表進行保護和監控，對0.4kV出線配置多功能計量儀(yi) 表，用於(yu) 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係統開關(guan) 櫃、變壓器微機保護測控裝置、發電機控製櫃、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調、事故報警及記錄等。

4.2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(ti) 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(nei) 的水泵和通風排煙風機等設備集成的第三方係統完成管廊環境綜合監控。

4.3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製。

4.4電氣安全

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