簡(jiǎn)析管廊電氣設(shè)計(jì)思路及具體方式

        地下綜合管廊，在很多先進(jìn)國(guó)家中已經(jīng)應(yīng)用了百年的時(shí)間，并且在系統(tǒng)日益完備時(shí)增加了規(guī)模。1880-1889年，巴黎曾為了改善地下管道的敷設(shè)問(wèn)題，重新修建地下管線綜合管廊，同時(shí)也對(duì)環(huán)境質(zhì)量的改善起到了非常重要的作用。截止到當(dāng)前，巴黎的綜合管廊長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)100km，系統(tǒng)方面相對(duì)而言也較為完備。緊跟巴黎的腳步，倫敦等歐洲城市也前后建設(shè)了地下綜合管廊。1901-2000年日本和俄羅斯等國(guó)家也正式開(kāi)始建設(shè)地下綜合管廊。

        反觀我國(guó)，北京、上海、沈陽(yáng)等城市已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用地下綜合管廊，上海在1992年的時(shí)候建設(shè)了浦東新區(qū)張楊路共同溝，有著規(guī)模大、距離長(zhǎng)的美稱，總長(zhǎng)度11km，其中包括不同種類的管線，主要有供水、電力、煤氣和信息管線。另外，北京在2006年也建設(shè)了我國(guó)第二長(zhǎng)度綜合管廊。

        本文將某綜合管廊工程作為案例，分析其設(shè)計(jì)思路和技術(shù)重點(diǎn)。該綜合管廊為四艙設(shè)置，分別為電力艙、通信艙、污水艙、燃?xì)馀?，斷面尺寸B×H=11.0m×4.2m，管廊起于一號(hào)路，止于環(huán)城東路，規(guī)劃為干線綜合管廊，管廊總長(zhǎng)約8300m，設(shè)置1處控制中心，38個(gè)防火區(qū)。

（1）設(shè)計(jì)思路與注意事項(xiàng)

        在實(shí)際綜合管廊電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)城市體系內(nèi)部的管線線路實(shí)施解析，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的整體形勢(shì)實(shí)施規(guī)劃，按照具體情況制定出相應(yīng)的綜合管廊電氣設(shè)計(jì)方案。

（2）電力系統(tǒng)和照明系統(tǒng)

        ①電力系統(tǒng)。供配電系統(tǒng)主要是為綜合管廊內(nèi)自用動(dòng)力和照明負(fù)荷進(jìn)行供配電，是管廊運(yùn)行的基礎(chǔ)。一般從就近變電站引入兩路10kV電源線，提高電源的可靠性，一主一備，分別接至10個(gè)變壓器，每臺(tái)變壓器供電半徑為300～500m。本工程共劃分38個(gè)防火區(qū)，即設(shè)置38個(gè)配電區(qū)間，每個(gè)配電區(qū)間設(shè)置一臺(tái)EPS柜和一臺(tái)低壓配電柜（AP配電柜），為該區(qū)間的所有用電負(fù)荷配電。EPS柜和AP配電柜均由變壓器低壓配電柜直接供電，EPS柜所帶負(fù)荷為消防及應(yīng)急照明，AP柜主要給UPS柜和管廊內(nèi)動(dòng)力及普通照明供電，其中UPS柜主要為自控系統(tǒng)負(fù)荷供電。

        ②照明系統(tǒng)。照明系統(tǒng)主要分為普通照明、應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)，其中普通照明由AP配電柜供電，應(yīng)急照明由EPS柜供電，平時(shí)兼做普通照明，變壓器斷電后由EPS提供電源，維持時(shí)間不小于180min。疏散指示系統(tǒng)由EPS柜供電，其為常亮狀態(tài)，緊急斷電情況下，維持時(shí)間不小于180min。普通的照明燈具的布置安裝：照明燈具18W吸頂安裝，燈具布置間距為6m，間隔24m設(shè)置一套應(yīng)急燈，遇到變形縫及其他設(shè)備時(shí)安裝位置可在前后1m范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。每個(gè)艙內(nèi)設(shè)置有安全疏散指示燈及安全出口指示燈，安全出口指示燈設(shè)置于每個(gè)逃生口和防火門兩側(cè)，安全疏散指示燈每隔18m設(shè)置一個(gè)。

（3）自控系統(tǒng)

        1個(gè)控制中心和38個(gè)區(qū)域控制站在進(jìn)行連接的過(guò)程中，可通過(guò)采取千兆光纖以太網(wǎng)形式達(dá)到目標(biāo)，每個(gè)控制站要對(duì)自身所在的位置的排水泵、管廊溫度等有關(guān)設(shè)備實(shí)施控制。港東管溝中的設(shè)備主要分為兩種方式，即手動(dòng)和自動(dòng)。手動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)，主要是通過(guò)控制箱上面的控制按鈕達(dá)到的，而自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)更多是通過(guò)計(jì)算機(jī)中央控制系統(tǒng)完成的，要想自由轉(zhuǎn)換手動(dòng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)，要借助控制箱上的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。上述這兩種控制手段在選擇上主要以手動(dòng)方式為主，而當(dāng)成備選的則是自動(dòng)方式，各個(gè)防火分區(qū)間都要具有一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，用于對(duì)濕度傳感器的檢測(cè)等。

（4）消防通風(fēng)系統(tǒng)

        在綜合管溝中要進(jìn)行感煙探測(cè)器的設(shè)置，針對(duì)低于3m的管溝，間隔的距離要低于15m；超過(guò)3m的管溝間隔的距離要低于12m。在電纜橋上方的位置上，可進(jìn)行恢復(fù)式感溫電纜的設(shè)置。各個(gè)防火分區(qū)的出入口位置全部都需要進(jìn)行報(bào)警按鈕的設(shè)置，需要注意的是按鈕一定要是手動(dòng)的，而且按鈕間的距離應(yīng)確保在60m以下，和地面的距離要保持在1.4m左右。各個(gè)防火區(qū)域都需要設(shè)置一個(gè)報(bào)警鈴，且需要設(shè)置在正中間的位置上。對(duì)講電話要設(shè)置在地下綜合管溝和區(qū)域設(shè)備40m的位置上，距離地面的高度也應(yīng)該是1.4m。

（5）安全防范系統(tǒng)

        安全防范系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)包含閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)和出入口門禁系統(tǒng)?？刂浦行闹卸紤?yīng)擁有監(jiān)控機(jī)房，38個(gè)區(qū)域設(shè)備間都需要具有機(jī)柜監(jiān)視器。綜合管溝中每個(gè)檢修出口區(qū)域都需要進(jìn)行門禁讀卡器的設(shè)置，而且還需要將防盜報(bào)警探測(cè)器設(shè)置在每個(gè)檢查修理的入口處和設(shè)備中間，一旦有通過(guò)不正當(dāng)手段入侵的情況發(fā)生，可以及時(shí)報(bào)警。防火分區(qū)中每隔200m設(shè)置快速球型攝像機(jī)，用來(lái)對(duì)管溝內(nèi)部的情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。

（6）通風(fēng)設(shè)備供電設(shè)計(jì)

        因?yàn)榫C合管廊系統(tǒng)并不是處于地面，而是處于地下這個(gè)特殊的區(qū)域，這樣一來(lái)，就增加了施工的難度。假如綜合管廊系統(tǒng)內(nèi)部未設(shè)置通風(fēng)設(shè)施，空氣長(zhǎng)時(shí)間處于密不通風(fēng)的狀態(tài)，會(huì)帶給綜合管廊系統(tǒng)諸多負(fù)作用?；诖?，需要設(shè)置通風(fēng)設(shè)備，并單獨(dú)設(shè)計(jì)供電系統(tǒng)，即在綜合管廊電氣系統(tǒng)中設(shè)置專門的供電系統(tǒng)，讓此設(shè)備負(fù)責(zé)通風(fēng)，在不會(huì)干擾城市電力系統(tǒng)的同時(shí)，達(dá)到綜合管廊空氣流動(dòng)自如的目標(biāo)。此外，按照有關(guān)的要求通風(fēng)設(shè)備是一路電源供電的三級(jí)非消防負(fù)荷，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要設(shè)計(jì)出備用的電源結(jié)構(gòu)等。

（1）管廊交叉位置線槽的穿越

        由于綜合管廊交叉位置有著諸多的管線，結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，這就提高了電纜線槽的敷設(shè)難度?；诖耍谑┕で皯?yīng)對(duì)工藝圖紙和施工圖實(shí)施充分的研究，詳細(xì)的敷設(shè)區(qū)域應(yīng)該由各方人員一同商量再?zèng)Q定。

（2）管道艙中風(fēng)管與電纜線槽間的交叉

        假如電纜線槽的施工在風(fēng)管施工之前，那么施工方就需要提高對(duì)風(fēng)管位置設(shè)置的重視，并空余出較大的空間，方便后階段操作的實(shí)施。

（3）控制箱和電纜線槽間位置的沖突

        在電纜線槽完成所有的安裝步驟后安裝控制箱，這樣才可以更好地防止其和電纜線槽的位置出現(xiàn)沖突的情況。

（4）設(shè)備間的電纜出線口與風(fēng)管設(shè)置沖突

        風(fēng)管的增加有很大概率會(huì)讓之前設(shè)計(jì)過(guò)程中空余出來(lái)的穿墻洞被風(fēng)管擋住，在施工過(guò)程中應(yīng)和現(xiàn)場(chǎng)具體情況進(jìn)行緊密的聯(lián)系，從而對(duì)敷設(shè)的位置進(jìn)行確定，可以避開(kāi)就盡量避開(kāi)，無(wú)法避開(kāi)的就需要現(xiàn)場(chǎng)鑿開(kāi)山洞。

        綜合管廊就是在城市的地下管道中，進(jìn)行隧道空間的建設(shè)，不但能夠確保城市供電、供水等的正常實(shí)施，提供各項(xiàng)基本設(shè)施服務(wù)，而且還能夠減少城市的道路交通壓力，較好地解決困擾城市的交通擁堵的問(wèn)題，另外，它還具有相應(yīng)的防震減災(zāi)的效果。積極對(duì)綜合管廊所采用的技術(shù)手段進(jìn)行創(chuàng)新，提高其應(yīng)用率，讓綜合管廊設(shè)計(jì)可以符合人們?nèi)粘Ｉ畹男枨?，并提升城市的整體承載水平，這對(duì)我國(guó)更好地完善城市基本設(shè)施建設(shè)具有著重要的促進(jìn)作用。

（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)

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出線配置多功能計(jì)量?jī)x表，用于測(cè)控出線回路電氣參數(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。

 

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。

 

 

 

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。

 

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。

 

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。

（1）電力監(jiān)控及配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

 

（2）智能照明系統(tǒng)

 

 

（3）電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

 

 

（4）消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)

 

（5）防火門監(jiān)控系統(tǒng)

（6）消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)

 

        綜合管廊設(shè)備擁有各種明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，不但受到政府管理部門的青睞，在城市管線部門中也是廣泛歡迎。但其所用的電氣系統(tǒng)，應(yīng)該得到人們充分的重視，不斷完善其設(shè)計(jì)思路和施工手段，這樣才可以很大程度地發(fā)揮綜合管廊的作用?，F(xiàn)階段，國(guó)家提倡科學(xué)使用土地資源，而綜合管廊的應(yīng)用正好迎合此要求。除此之外，它還可以很好地起到優(yōu)化環(huán)境的效果，進(jìn)一步提升城市居民整體生活的質(zhì)量，滿足人們不同方面的需要?；诖?，綜合管廊在未來(lái)必定會(huì)得到又快又好的發(fā)展，給人們提供更好的服務(wù)。

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任運(yùn)業(yè)，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹腔塾秒姷难邪l(fā)與應(yīng)用。