城市綜合管廊方案設計

摘要:隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市中的基礎設置建設也越來越完善。我國城市的基礎設施的逐漸完善，對提高城市居民的生活質量是十分有意義的。城市基礎設施過程中，綜合管廊是城市基礎設施建設過程中重要的一環(huán)，將綜合管廊進行高質量建設，對提高城市居民的生活水平，也具有重要的作用。另外，將城市綜合管廊中的電氣設備、線路等進行現(xiàn)代化建設，也能夠促進城市的快速發(fā)展。本文對城市綜合管廊電氣設計進行說明，以促進城市的快速進步。

關鍵詞:綜合管廊；電氣設計；配電系統(tǒng)

隨著我國現(xiàn)代化科學技術水平的不斷提高，我國城市建設過程中的基礎設施建設，也越來越完善，同時，城市的綜合管廊建設也越來越現(xiàn)代化。例如，現(xiàn)代化城市綜合管廊在建設過程中，現(xiàn)代化電氣線路及設備的數(shù)量越來越多。這對促進城市的發(fā)展是十分有利的。另外，相關城市管理電氣設計人員，也應不斷提高自身的設計水平，以保障城市綜合管理電氣設計的質量，進而使城市的發(fā)展得到更為全面的落實。本文對城市綜合管廊電氣設計進行分析，希望為相關部門提供參考。

所謂城市綜合管廊是指集電力、通信、供水、燃氣于一體的市政管線設計。綜合管廊主要是建設在城市地下，綜合管廊設計主要對各種管線進行設計、鋪設，盡可能地節(jié)約地下空間資源，保證城市各項建設的順利開展。但是若要開展城市地下管廊建設，就要行規(guī)劃，對城市地下管線進行普查、統(tǒng)計，然后結合可利用空間，綜合設計各種管線，終確定系統(tǒng)布局、斷面形式、豎向控制等。對于綜合管廊而言，其主要影響因素是電力管線和熱力管線，這兩種管線的施工對于安全性要求較高；一般影響因素是排水管線和燃氣管線，對于綜合管廊建設的影響較弱。限制因素是給水管線和通信管線，這兩種管線并不適宜參與到綜合管廊設計中，但是其管線布局對于綜合管廊設計仍有影響。早興起綜合管廊設計的是法國，隨后逐漸推廣開來。如今在我國城市綜合管廊的設計也逐漸成熟。比如在上海、北京等一線城市綜合管廊設計中，智能化電氣設計技術也得到了應用。顯然，城市綜合管廊電氣設計是指與電氣方面的管線設計。如供配電設計、智能控制設計、照明設計、防雷接地設計等等。

2.1供配電系統(tǒng)的合理設計

電氣設備的有效運行離不開供配電系統(tǒng)的有效支撐，因此，城市在進行綜合管廊的電氣設計過程中，保障配電系統(tǒng)的合理設計是十分必要的。通常配電系統(tǒng)的結構分為三個部分，即負荷分級及供電、配電系統(tǒng)、接地系統(tǒng)等。在設計過程中，設計人員應使自身的設計符合相關標準，以使配電系統(tǒng)的供電，能夠具有效率與質量。

首先，負荷分級及配電及供電，負荷分級是指根據(jù)電氣設備的不同，而進行分為不同等級的供電系統(tǒng)。在進行城市綜合管廊設計時，進行按照電氣設備的用電負荷級別進行電氣配電線路設計，對保障線路的安全具有重要作用，同時也能夠方便維修保養(yǎng)人員進行快速的維修檢測。這對綜合管廊的高質量建設也是十分有利的。另外，在進行按照負荷等級供電設計時，如條件允許，佳的設計方案是運用梁回線線路的供電方式，進而保障電力電源供應的穩(wěn)定性。此外，在進行按照負荷等級設計時，應將監(jiān)控設備、照明設備、消防設備等也納入到二級負荷供電系統(tǒng)中，以保障相關設備的穩(wěn)定電源穩(wěn)定想，其他相關的電氣設備，應歸入到三等級的負荷供電等級中。其次，在進行配電系統(tǒng)的低壓配電系統(tǒng)中的用電設備端子設計時，應使電壓偏差值滿足相關規(guī)定，以確保配電系統(tǒng)的穩(wěn)定供電及保障配電系統(tǒng)的安全配電。后，接地環(huán)節(jié)，配電系統(tǒng)中的接地設計，應符合相關標準，同時，在管廊內(nèi)部應使管廊外殼接地，在進行配電系統(tǒng)的接地設計。另外，在設計過程中，也應對接地線路進行保護，以保障接地線路的安全可靠性。此外，接地線路在設計過程中，對防雷接地、防靜電接地線路，也應進行具體設計，進而保障綜合管理配電系統(tǒng)的安全性。

2.2綜合管廊中的電氣設備選擇與安裝

城市綜合管廊是保障城市電力、燃氣等樞紐順利的綜合性設施，同時，在對管廊進行設計時，保障管廊的綜合性作用，是十分必要的。另外，根據(jù)管理的功能及需求，也應進行合理的進行管理中的電氣設備設計。例如，對管廊中的電氣設備進行提高安全防護等級設計，以使相關設備滿足相關安全等級的需要。一般情況下，應保障相關電氣設備的防護等級大于IP54，并且具有防水防潮的性質。此外，綜合管廊內(nèi)的天然氣管線艙室內(nèi)的電氣設備應使其滿足相關防爆等級，一般的防爆等級以設計成大于IP54等級，同時保護疾病應大于Gb。與此同時，相關綜合管廊中的電氣安裝設計，應盡量選擇維護簡單、操作方便的區(qū)域，并避免將相關電氣設備安裝在地勢低洼、具有積水的范圍區(qū)域內(nèi)。

2.3電纜選擇及敷設

在選擇電纜時應當根據(jù)電氣設備負荷通過負荷計算進行選擇。比如非消防設備的供電電纜和控制電纜可以選擇阻燃電纜。對于一些容易發(fā)生火災的地區(qū)，則應當選擇耐火電纜或不然電纜；消防設備的供電電纜和控制電纜應選擇耐火電纜；對于鼠害嚴重地區(qū)則應當選擇具有金屬包帶、鋼帶鎧裝的電纜。這樣更能提高電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定。而電纜選擇是電氣設計的重要工作內(nèi)容。另外，無論是何種電纜，其防火性與阻燃特性都應當滿足標準。

在電纜敷設時，應當避免熱力管道與電纜同艙敷設。110kV以上的電力電纜更不能與通信電纜同艙。另外，在電力電纜艙室中，每兩百米的距離應當采用3h耐火等級的不燃墻體進行防火分隔。電纜管線在穿越防火隔墻部位可以采用阻火包等措施進行密封，確保電纜的安全。當然，電纜的敷設還應當按滿足《建筑設計防火規(guī)范》（GB50016-2014），其中110kV的電纜敷設應當依據(jù)《110kV及以下電纜敷設》（12D101-5）標準。

2.4照明

設計照明系統(tǒng)應當明確照度標準，而后才能選擇合適的照明設備。一般情況下，城市綜合管廊內(nèi)人行道的平均照明度應當大于15lx，低照明度不應小于5lx。同時，應急照明度不應低于5lx，應急電源持續(xù)供電時間不應小于60min。這樣才能滿足城市需求。而對于監(jiān)控室照明度來說，其應急照明度以及一般照明度不宜小于300lx，出入口和設備操作處的局部照明可為100lx。其它結構內(nèi)的照明度應當符合《建筑照明設計標準》（GB50034-2013）的要求。

(1)平臺概述

AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺集電力監(jiān)控、能源管理、電氣安全、照明控制、環(huán)境監(jiān)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(shù)據(jù)支持，從數(shù)據(jù)采集、通信網(wǎng)絡、系統(tǒng)架構、聯(lián)動控制和綜合數(shù)據(jù)服務等方面的設計，解決了綜合管廊在管理過程中存在內(nèi)部干擾性強、使用單位多及協(xié)調復雜的根本問題，大大提高了系統(tǒng)運行的可靠性和可管理性，提升了管廊基礎設施、環(huán)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(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng)、變電所環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、智能馬達監(jiān)控系統(tǒng)、電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)、消防設備電源系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)、消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)。用戶可通過瀏覽器、手機APP獲取數(shù)據(jù)，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(jiān)控、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調度，同時滿足管廊用電可靠、安全、穩(wěn)定、高效、有序的要求。

(3)平臺拓撲圖

(4)平臺子系統(tǒng)

1）電力監(jiān)控

電力監(jiān)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(jiān)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(shù)和用能情況，可實時監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開關柜、變壓器微機保護測控裝置、發(fā)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。

2）環(huán)境監(jiān)測

環(huán)境監(jiān)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(shù)據(jù)的采集、展示和預警，同時也可接入管廊艙室內(nèi)的水泵和通風排煙風機等設備集成的三方系統(tǒng)完成管廊環(huán)境綜合監(jiān)控。

3）馬達監(jiān)控

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

4）電氣安全

AcrelEMS-UT能效管理系統(tǒng)針對配電系統(tǒng)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(tài)傳感器，接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態(tài)實時顯示，并且對UPS的蓄電池溫度、內(nèi)阻進行實時監(jiān)視，發(fā)生異常時通過聲光、****、APP及時預警。

5）智能照明控制

1. 防火分區(qū)單獨控制，分區(qū)內(nèi)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(tǒng)，接收消防報警信息，強制打開驅動器回路。

2. 廊內(nèi)上方安裝智能照明傳感器，使人員進入管廊內(nèi)自動開啟燈具，在管廊內(nèi)停留燈具保持常亮，離開后燈具關閉。

3. 除了現(xiàn)場的控制方式外，還可用電腦端實現(xiàn)集中控制，實時遠程監(jiān)控當前區(qū)域的照明情況，必要時可遠程控制該區(qū)域的照明。

4. 考慮現(xiàn)場模塊分布較廣，距離過長，除了現(xiàn)場的控制方式外，還可用電腦端實現(xiàn)集中控制，實時遠程監(jiān)控當前區(qū)域的照明情況，必要時可遠程控制該區(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(tǒng)造成沖擊。模塊不依賴系統(tǒng)，可獨立工作，每個模塊均自帶時間模塊，可根據(jù)經(jīng)緯度自動識別日出日落時間實現(xiàn)自動控制功能。