引言

綜合管廊是指建在城市地下，用于容納兩類及以上城市工程管線的構(gòu)筑物及附屬設施。它可解決馬路“拉鏈"、空中“蛛網(wǎng)"、能節(jié)約釋放大量地下空間、增強管線抗災抗險能力、保障城市生命線安全，提高城市綜合承載力，是一種集約度高、科學性強的城市綜合管線工程。

管廊的電氣設計主要包括斷面設計、供配電設計和纜線設計三個方面，文章結(jié)合筆者參與過的項目，對綜合管廊電氣設計要點進行簡要介紹。

項目概況

西安市某新區(qū)天谷四路為該區(qū)正在建設的管廊之一，長約1.3km，收納管線包括電力、通信、給水、再生水、天然氣、熱力。

斷面設計

根據(jù)專項管線規(guī)劃及與供電、通信各管線單位溝通，確定電力容量為4×110kV+40×10kV，通信容量為24孔∅110mm管（按4層500mm×150mm橋架設計）。

根據(jù)相關規(guī)范及供電部門的相關要求，管廊內(nèi)電力和通信管線設置遵循以下原則：

①電力包含110kV和10kV線路，且數(shù)量較多，單獨成艙；

②通信與再生水、給水同艙；

③熱力與天然氣分別成艙。

管廊共設置四個艙室，標準斷面詳見圖1。

根據(jù)規(guī)范和管線維護單位的建議，10kV電纜梯架敷設水平間距為1500mm，110kV電纜支架敷設水平間距為750mm，縱向間距取350mm，通信纜線采用橋架敷設，支架水平間距取750mm，縱向間距取300mm。

供配電系統(tǒng)設計

（1）供配電系統(tǒng)設置管廊全長1.3km，供電采用景觀式地埋變供電，單母線接線，10kV側(cè)預留環(huán)網(wǎng)柜，電源遠期由監(jiān)控中心引來，高供低計，在0.4kV進線處設置電能計量測量裝置，并設置低壓集中無功補償，補償后功率因數(shù)不小于0.9。低壓供電半徑一般不宜超過0.8km，因此在管廊中段設置一座箱變。管廊以防火分區(qū)作為配電單元，每兩個防火分區(qū)共用一個配電室，每個防火分區(qū)設一套非消防負荷AP配電箱，負責區(qū)間內(nèi)三級負荷的配電；采用單電源進線，同時設一套消防負荷APE配電箱，負責區(qū)間內(nèi)二級負荷的配電；采用雙電源供電，分別由低壓柜和EPS柜引入。負荷分類詳見表1。

（2）負荷計算管廊內(nèi)用電負荷采用需要系數(shù)法進行計算，方法如下：

①排水泵，僅考慮綜合艙或熱力艙檢修泄水時的排水，取3個防火分區(qū)排水泵同時工作；

②風機，僅計入風機低速運行時的工作負荷；

③檢修負荷，單個檢修箱取30kW；

④照明負荷，按每艙2.5kW/km估算；

⑤弱電電源負荷，按每艙1.5kW/km估算；

⑥其他負荷根據(jù)相關專業(yè)的條件確定。

設備安裝容量為:P=1625.20kW(含檢修負荷1470kw);計算容量為:P112.39kW。因此選取容量為200kVA變壓器，負荷率58%，EPS電池柜容量為30kw。

（3）照明系統(tǒng)

管廊內(nèi)設正常照明及應急照明，人行道平均照度為15lx，疏散應急照明照度不低于5lx。疏散指示燈、出口標志燈均自帶蓄電池，平時常亮：應急照明雙頭燈自帶蓄電池，平時關閉：火災時強制點亮，蓄電池持續(xù)供電時間不少于60min。燈具采用LED光源。照明控制分為就地、遠程兩種控制方式，普通照明燈具按1：1間隔配電控制。

（4）電氣設備布置

管廊內(nèi)電氣設備布置要求如下：

①箱變安裝位置寬度大于3m的綠化帶，其次為道路紅線外；

②管廊內(nèi)配電箱等電氣設備應防水防潮，防護等級不低于IP54，天然氣艙內(nèi)電氣設備防爆等級為ExdIIBT4；

③電纜橋架采用鋁合金材質(zhì)，自用橋架采用鋁合金材質(zhì)且外敷防火涂料。

1. 防雷、接地系統(tǒng)及安全措施

①在箱變內(nèi)、配電箱、設備電控箱內(nèi)均裝設SPD，防止雷電波侵入。

②設置環(huán)形接地網(wǎng)，沿管廊內(nèi)兩側(cè)縱向敷設通長接地干線，與預埋件可靠焊接，接地干線采用∅14mm銅覆鋼，接地支線采用∅10mm銅覆鋼。

③天然氣艙防靜電接地體采用管廊的接地系統(tǒng)。

纜線設計

管廊起點近期為臨時封堵，終點與已設計的科技二路管廊直接相連。為滿足周邊地塊的需求，通信出艙節(jié)點與給水、再生水節(jié)點結(jié)合設置，通信和電力10kV管線每間距150m～200m出艙一次，地塊內(nèi)出線采用預埋過街套管（南側(cè)3×4×DN110mm，北側(cè)2×4×DN110mm）敷設至道路紅線外，詳見圖2。

管廊交叉節(jié)點采用“立交"方式，局部擴大以滿足管線連接和人員通行要求。交叉節(jié)點設置預留洞滿足纜線連接要求，電力預留洞尺寸不小于艙室寬度一半；通信預留洞為600mm×600mm，距結(jié)構(gòu)壁1100mm。

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(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(gòu)、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(diào)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。

1. 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(diào)度，同時滿足管廊用電可靠、安全、穩(wěn)定、高效、有序的要求。

1. 平臺拓撲圖

1. 平臺子系統(tǒng)

4.1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(diào)、事故報警及記錄等。

4.2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(diào)、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第三方系統(tǒng)完成管廊環(huán)境綜合監(jiān)控。

4.3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。

4.4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、短信、APP及時預警。

4.5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(qū)動器；開關驅(qū)動器連接消防報警系統(tǒng)，接收消防報警信息，強制打開驅(qū)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(diào)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。

相關平臺部署硬件選型清單

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

結(jié)語

電氣設計是綜合管廊設計的重要組成部分，應當根據(jù)每條管廊的實際情況，就斷面設計、供配電設計和纜線設計等方案進行優(yōu)化比選，提高設計的實用性、可靠性、安全性和經(jīng)濟性。