综合管廊电气工程的相关问题研究

葛云

江苏元达建设工程有限公司 江苏淮安 223001

摘要：城市综合管廊是一项十分重要基础市政工程，关系到人们群众的生产生活。城市综合管廊电气工程是管廊建设中最为重要的工程项目之一，是为综合管廊中照明系统、消防系统、监控系统等提供电力供应的重要工程。综合管廊中电气工程的关键包括供电系统、接地系统、照明系统等，对综合管廊的电气工程进行研究，有助于综合管廊的顺利建设。

关键词：管廊电气；工程；问题研究

一、城市综合管廊

城市综合管廊是城市地下管道综合走廊，即城市地下空间中的建设隧道空间，在该空间中集合通信、电力、燃气、给排水等各类工程管线。管廊安设了专业的检查维修端口、检测系统等。城市综合管廊不仅有效改善了城市拥堵状况，还给城市电力、燃气、通信等设施的后续维护、抢修提供了便捷。城市综合管廊还可以起到防震减灾的效果。整体来看，城市综合管廊的建设能够满足人民群众的日常生活、生产需求，有效提升了城市综合承载能力。

二、综合管廊的电气工程研究

（一）供电电源

传统综合管廊的供电电源设计原则通常都是综合管廊与控制中心为统一用户，再根据实际情况申请一至两路高压电源，运用树干式配电方式来为综合管廊中的各个分变电所箱供电。分变电所箱根据所控制区域分别提供给照明、风机、排水泵，导致箱变的日常负载荷相对较低。基于这一情况，为了提升运行效率可以考虑取消分变电所箱变，采用城市低压电网布点供电，采用就近用电的原则。这一设计优化能够提升综合管廊箱变负载率较低的情况，且取消箱变后分变电所的节点也可以随之取消，简化供电结构。不同电压等级的电源供电容量与供电距离不同，且应充分调研周边电力情况，结合管廊规模和近远期发展规划，进行技术经济综合比较后，选取与当地供电部门公网供电相适应的供电方案。

在实际工程设计中，管廊需考虑人员疏散，一般按不大于２００ｍ设置一段防火分区，结合逃生口分别设置一处通风夹层；电气设计以每段防火分区作为供配电区间，在地下或地面合理设置变电站。各变电站负责６～８个供配电区间，供电半径约８００ｍ。

低压配电可选择放射式与树干式相结合形式，供电线路末端压降不应超过标称电压５％。

根据建筑防火规范强制性要求：消防设备应采用专线，并在末端配电箱双切，因此结合供配电设计规范，消防二级负荷采用回路供电。非消防二级负荷则可在配电所切换，单回路供电。三级负荷采用单回路即可。

３．５低压配电线路保护

根据低压配电电器的选择要求，主进线断路器设过载长延时、短路短延时及瞬时保护脱扣器；由低压段母线配出的供电线路区分其负荷性质、线缆长度对断路器进行不同整定。

需要注意的是ＴＮ系统作为管廊常用的低压系统，线路未专设接地故障保护，一般采用末端馈线开关的过电流保护兼顾。然而据以往设计的总结，配电总箱塑壳开关长延时过电流整定值按全线负荷计算确定，管廊内有风机等电机负载，要求瞬时过流整定值躲过其启动电流；供配电区间设备夹层配电总箱馈线较长，故障电流较小，存在保护延时情况；若开关长期处于拒动情况，故障电流无法排除，会有电气火灾隐患甚至危及人身安全。故保护灵敏度的复核至关重要，必要时线路专设接地故障保护，采用具备相关功能的开关或剩余电流保护装置。

（二）接地系统

综合管廊是地下工程范畴，通常不设置防直击雷的措施。但在电气工程设计中需要装设防雷电感应过电压的保护设备，且在综合管廊中设置电位联接系统，在不同防火分区安设电位端子箱。利用综合管廊自身的钢筋网作为接地设备。除了钢筋网的自然接地体外，还需要在综合管廊中安装接地干线，使综合管廊中的电气设备外壳、金属部件能够与自然接地体连接。在间隔10m左右处设立匀压环，以设计出法拉第笼主接地系统。辅助接地方面通常可以在综合管廊的外壁处每间隔100m设置人工接地体预埋连接钢板。

综合管廊中的照明系统可以分为正常照明与应急照明。其中，照明回路设置30mA的剩余电流动作保护装置；综合管廊内部的照明度要控制在15lx以上，人员出入处以及部分设备操作处需要将照明度控制在100lx以上。照明设备可以使用T5型，带有防水防潮功能的荧光灯，利用吸顶安装技术安装于综合管廊中。灯具选择方面，综合管廊的标准区域可选择单管荧光灯，出入口与指定区域则需要选择双管荧光灯[2]。综合管廊中的应急照明需要间隔设置在正常照明设备中间。综合管廊中还需要设置应急疏塞指示灯，灯具需要使用LED光源。疏散灯具在地面的照明度需要高于5lx；综合管廊中安全出口的标识应设置在出口上方，疏散指示标识设在综合管廊内部两侧壁廊上；诱导标识间隔需要控制在20m内，安装在距离地面0.5m处，需要使用玻璃或其他耐火耐高温的材料作为保护外壳。综合管廊中照明灯具控制分为就地控制与监控中心控制。在配电箱上完成集中手动控制，防火分区出口处照明的就地按钮可以对所控制区域照明进行控制；利用环境与设备监控系统区域控制器来对监控中心进行远程控制，把综合管廊中的照明状态信号传输到综合管廊监控系统中。综合管廊中的应急照明系统需要预留火灾自动报警控制端口，如出现火灾等紧急情况则由火灾自动报警系统自动强制打开应急照明设备。

（四）电气设备防潮

综合管廊中的通风系统会在综合管廊中的相对湿度高于75%的时候开始工作，这一情况可以满足综合管廊中电气、电子设备的运行。但综合管廊进风口、排风口的中部区域以及综合管廊拐角区域，通常会存在通风不畅的情况，环境相对湿度可能超过80%。综合管廊中配电控制箱外壳绝大多数为钢板材质，在潮湿环境中容易的凝结水汽，极易导致控制箱内部的金属构件出现锈蚀。且水汽渗入会导致空气电阻性能减弱，进而提升发生短路、电气元器件毁坏的概率。基于此，需要做好综合管廊的电气防潮工作。除了在综合管廊中设置局部通风设备外，还应注意避免在通风不畅处安装电气设备，如必须在通风不畅处安装电器设备则需要尽量选择湿度敏感度较低的设备，且进行密封隔离。根据实际情况设置电加热设备，以清除箱柜中的湿气；箱柜外壳避免选择容易凝结水汽的材料。

（五）电缆的使用与敷设

综合管廊中消防装置、应急照明装置、监控装置与报警装置的供电系统使用的均是阻燃耐火的电缆，其他设备则采用阻燃电缆。综合管廊自用的电力电缆使用电缆支架敷设在管廊顶部；电缆出桥架经过管壁明敷设，配电支线也采用明敷设。桥架等在进行结构穿越的过程中注意伸缩处理，以实现优良的电气通路。消防线路则需要敷设在外层涂有防火材料的金属管道中；普通电缆与应急电缆则敷设在安装了防火间隔的桥架中，桥架外涂抹防火材料。天然气舱中的电缆线路则沿着电缆梯架敷设，出梯架区域则镀锌焊接钢管，且做好密封防爆工作。

结束语

城市综合管廊是一项十分重要基础市政工程，关系到人们群众的生产生活。城市综合管廊电气工程是管廊建设中最为重要的工程项目之一，是为综合管廊中照明系统、消防系统、监控系统等提供电力供应的重要工程。综合管廊中电气工程的关键包括供电系统、接地系统、照明系统等，对综合管廊的电气工程进行研究，有助于综合管廊的顺利建设。

参考文献

[1]银智钢.城市地下综合管廊电气设计[J].电工技术,2020,(20):57-60.

[2]谢志婉.城市综合管廊电气工程若干问题研究[J].科技创新导报,2020,17(05):38-39.

[3]王隽,郭金丽,柴柯雅,张宏伟.基于机器人的管廊环境监测系统设计[J].电子世界,2019,(18):187-188.