1引言
綜合管廊主要是指有兩條或兩條以上城市管線的地下結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)施。應(yīng)用綜合管廊能夠節(jié)省地下空間，還能夠從根本上提高城市的綜合承載力，可以將其看作是一種高強(qiáng)度、科學(xué)的城市綜合管線工程。目前，綜合管廊應(yīng)用較為廣泛，在電氣設(shè)備設(shè)計中也充分發(fā)揮其優(yōu)勢特征，從而推動綜合管廊項目有序運(yùn)行。
2城市綜合管廊概述
城市綜合管廊是指利用地下空間建立起一個能夠?qū)⒊鞘兴韫芫€集中處理的公共空間，并在此基礎(chǔ)上對各類管線進(jìn)行分類管理，并設(shè)置專門的檢修部門和管控人員。城市綜合管廊中主要包括通信、熱力、電力管線等，相關(guān)管理人員根據(jù)城市發(fā)展的需求對管線進(jìn)行合理敷設(shè)，這既能夠提升城市管線的合理分配能力，同時也便于工作人員對各類管線進(jìn)行定時的檢修工作。
1833年法國巴黎為了能緩解城市管道壓力問題，提出了“綜合管廊"的概念，并建立起 “綜合管廊"，這不僅有效解決了城市管線過于復(fù)雜的問題，同時也在一定程度上緩解城市用地緊張的情況。我國的“綜合管廊"起步較晚，起初只是在經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的一線城市中被應(yīng)用，后來逐漸在國內(nèi)實現(xiàn)大范圍普及。
3供配電系統(tǒng)設(shè)計
（1）供電電源
負(fù)荷等級：二級負(fù)荷。排煙排風(fēng)機(jī)、應(yīng)急照明、疏散標(biāo)志燈、安防、給水閥門、消防用電、自控。三級負(fù)荷。排水泵、一般照明、維修插座以及除二級負(fù)荷外的負(fù)荷。消防負(fù)荷。排煙排風(fēng)機(jī)、消防用電、應(yīng)急照明、疏散標(biāo)志燈。三類負(fù)荷需消防強(qiáng)切，選型時斷路器需帶電子脫扣。
10kV供電系統(tǒng)，整個綜合管廊變電所電源進(jìn)行統(tǒng)一考慮，從城市電網(wǎng)引兩路10kV進(jìn)線電源至開閉所，再從開閉所不同段母線各引兩路10kV電源至各變電所。10kV變電所中，兩回路10kV電源同時使用，互為備用。
（2）低壓配電方案
低壓配電系統(tǒng)采用220/380V放射式和樹干式相結(jié)合。從變電站到各防火區(qū)電氣設(shè)備的低壓電纜。消防負(fù)荷：雙電源、接線盒、自動開關(guān)。變電站的兩個電源不同。所有電機(jī)均采用全電壓啟動方式。污水泵啟動，高水位、低水位停止，超高水位報警，故障狀態(tài)報告，自動控制系統(tǒng)完成。防排煙風(fēng)機(jī)過載報警設(shè)備不跳閘。排氣扇通常由自動控制系統(tǒng)控制。發(fā)生火災(zāi)時，主要由消防控制室控制，這也在于消防控制室可采取的優(yōu)先控制權(quán)。在管廊每個電氣分區(qū)內(nèi)設(shè)兩臺總配電柜、普通及應(yīng)急智能照明箱、PLC箱、消防及弱電分箱，放置于逃生口附近。集水井配電箱就近放置，監(jiān)控電源就近接入應(yīng)急照明電源。
4綜合管廊項目供配電精細(xì)化設(shè)計研究
（1）綜合管廊內(nèi)設(shè)置正常照明和應(yīng)急照明
照明裝置安裝在顯示管的上部。人行道的平均公共照明應(yīng)＞15lx，*小照明應(yīng)＞5lx。操作設(shè)備進(jìn)出口的局部照明可增加至100lx。應(yīng)急照明采用智能應(yīng)急照明和疏散信號照明。應(yīng)急照明和疏散需要＞5lx，應(yīng)急時間應(yīng)該要＞90min。應(yīng)急燈間距在15m以內(nèi)。緊急出口標(biāo)志燈應(yīng)安裝在每個防火分區(qū)防火門上方的進(jìn)出水管廊上。疏散標(biāo)志指示器安裝在距地面1.0m以下，距離不＞15m，疏散標(biāo)志指示器防護(hù)等級不低于IP65。安全出口標(biāo)志燈、疏散指示燈應(yīng)該要有國家有關(guān)部門的試驗報告，符合設(shè)計要求后才可進(jìn)行使用。
綜合管廊內(nèi)部所使用的照明燈是一種防水、防潮、節(jié)能T5LED燈燈型，防護(hù)等級也在IP54以上，同時采取了防護(hù)措施防止外力碰撞。I類燈具，具有防觸電保護(hù)等級，可達(dá)到線路保護(hù)（PE）可靠連接的導(dǎo)電部分；一般照明回路應(yīng)有工作電流不超過30mA，并對剩余工作電流采取保護(hù)措施。其中，照明控制可采用智能控制系統(tǒng)，也可手動控制照明控制箱或?qū)崿F(xiàn)中央控制中心的遠(yuǎn)程控制。此外，下一個防火分區(qū)的照明控制開關(guān)安裝在防火分區(qū)的防火門上。一旦發(fā)生火災(zāi)，消防控制室將自動點(diǎn)亮所有管道中的燈泡，在任何情況下，出口標(biāo)志燈、疏散指示燈和長時間應(yīng)急照明皆不得停止。
（2）設(shè)備控制
綜合管廊內(nèi)部的整機(jī)結(jié)構(gòu)采用直接起動方式，主要電氣設(shè)備采用手動啟?？刂?/span>和PLC自動控制兩種控制方式。該開關(guān)可選擇兩種控制模式，綜合管廊在裝置旁設(shè)有手動控制按鈕，主要用于設(shè)備維護(hù)、調(diào)試和應(yīng)急操作。此外，在每個出口和出口設(shè)置逃生按鈕，以控制走廊各部分的通風(fēng)及照明。
（3）電纜、電線的選擇及敷設(shè)方式
綜合管廊內(nèi)部的消防設(shè)備、應(yīng)急照明、疏散照明、管道走廊等均應(yīng)采用銅芯耐火電纜及電線設(shè)備。除上述設(shè)備外，其他電氣設(shè)備也應(yīng)使用阻燃銅芯電纜和電線。管廊內(nèi)部應(yīng)分區(qū)間設(shè)置防火材料，管道廊道內(nèi)的專用電纜沿專用電纜橋架敷設(shè)。當(dāng)電纜離開橋架后，應(yīng)通過鋼管沿墻或吊頂外露。分配支管用鋼管當(dāng)管道和橋梁的螺紋穿過結(jié)構(gòu)伸縮縫時，應(yīng)進(jìn)行膨脹，并保持良好的電氣連接。當(dāng)管道暴露在火中時，金屬管道涂有防火材料，在工程項目中通常使用的SC管為熱鍍鋅鋼管，且電線應(yīng)該要用使用綠色或黃色導(dǎo)線進(jìn)行標(biāo)記區(qū)分。
所有穿過地下管道的建筑物廊道伸縮縫和沉降縫的管道均應(yīng)按照《建筑電氣安裝工程施工圖》中的相關(guān)方法進(jìn)行施工操作。由于主體結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層厚度較大，整個預(yù)埋接線盒采用加深接線盒。不僅如此，電纜與普通防火電纜應(yīng)該要分開放置在防火橋內(nèi)，防火橋外應(yīng)涂防火涂料。強(qiáng)電信號電纜和弱電信號電纜應(yīng)分別安裝電纜橋架。照明線路、供電線路采用鍍鋅鋼絲焊接鋼管，穿墻套管需要絕緣、密封、防火。照明采用LED防爆燈，燃?xì)馀搩?nèi)也應(yīng)該放置防爆燈。
（4）電氣設(shè)備選擇與安裝
綜合管廊內(nèi)部電氣設(shè)備選型應(yīng)遵循技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、節(jié)能環(huán)保、價格合理等原則，開關(guān)站采用10kV中央柜真空斷路器，10kV獨(dú)立變電站環(huán)網(wǎng)柜采用全絕緣負(fù)荷開關(guān)環(huán)網(wǎng)柜，變電站內(nèi)所有10/0.4kV變壓器均采用高效節(jié)能干式變壓器，注意應(yīng)選用帶有保護(hù)罩的干式變壓器，低壓開關(guān)柜采用封閉式室內(nèi)機(jī)柜。電源箱、控制箱、插座箱、絕緣孔夾、接線盒等電氣設(shè)備在各隔室整體管道走廊內(nèi)應(yīng)注意防水、防潮等保護(hù)，并保證保護(hù)等級在IP54以上。
除非另有規(guī)定或是有單獨(dú)標(biāo)識，否則開關(guān)和插座應(yīng)安裝在黑暗的立管廊道中，開關(guān)和插座分別離地1.3m與0.3m。電源箱、控制箱和按鈕箱均為隱藏式，但豎井、導(dǎo)管和防火區(qū)除外，箱體高度為600mm，下邊緣為1.3m，地面安裝在1200mm以上和300mm以下。配電箱內(nèi)管道應(yīng)采用不銹鋼材質(zhì)，其他箱體采用優(yōu)質(zhì)電解板，表面靜電噴涂防腐處理，輔助安裝底板采用鍍鋅鋼板，板厚箱高在400mm以下為*佳，輔助安裝底板應(yīng)控制在2.0mm左右。
（5）管廊接地系統(tǒng)
綜合管廊周圍應(yīng)設(shè)置接地系統(tǒng)，管廊干線的接地應(yīng)在交叉口、導(dǎo)線段和過渡段焊接，形成共用接地網(wǎng)。干管廊接地線采用40×4熱鍍鋅扁鋼，與鍍鋅鋼板焊接的接地板埋于側(cè)墻上方。電纜支架中的接地支柱可以焊接到支柱的上端，管廊側(cè)墻下埋設(shè)的鍍鋅扁鋼與地面之間采用40×4熱鍍鋅扁鋼。機(jī)艙兩側(cè)接地干線每50m延伸一次。敷設(shè)在管廊內(nèi)的高壓、電纜的接地經(jīng)電力電纜設(shè)計單位檢查后方可進(jìn)入。接地系統(tǒng)的接地方式為管廊接地保護(hù)，接地電阻不大于1Ω。建筑物中的結(jié)構(gòu)鋼筋用作接地裝置，該方法包括以下步驟：在管廊四角交叉處的管廊側(cè)壁上縱向焊接至少8塊主鋼筋，每10m至少焊接4根橫向和縱向主鋼筋，伸縮縫兩端，距伸縮縫1m的地方設(shè)置一對預(yù)埋連接板。
LEB端子箱應(yīng)該安裝在艙室隔間區(qū)域，接地網(wǎng)控制中心與綜合管廊內(nèi)的接地裝置連接。管廊內(nèi)的整體連接板、箱形接頭、MIB和主筋焊接兩點(diǎn)，測試點(diǎn)設(shè)有防火隔板，防火隔板位于預(yù)埋連接板上。測點(diǎn)等電位板（箱）、MEB、IT設(shè)備、管道，做到全金屬管道接入通道與管道接地裝置、金屬構(gòu)件、金屬設(shè)備和鋼筋混凝土基礎(chǔ)設(shè)備相連接。UPS輸出端子的中性線需接地放置，接地干線應(yīng)直接接地至接地裝置，保證重復(fù)接地。
5管廊管線引出口的合理化設(shè)計
（1）常規(guī)設(shè)計方式的缺點(diǎn)
當(dāng)前，城市綜合設(shè)計中使用*廣泛的管道出口廊道形式是直埋式，即城市間埋地管道出口廊道。綜合管道廊道包括地面、電力、通信、供水管道，管道從廊道引出相應(yīng)的地面和路網(wǎng)。管道的每個專有單元需要在管道末端鉆工作井，如電力、電信和其他工作井，然后通過每個工作井將管道連接到用戶。管道出口位置定位性較差，管道僅在粗糙表面貼標(biāo)簽，施工后期容易損壞。各單位管線權(quán)屬需要單獨(dú)修復(fù)，造成重復(fù)挖掘和資源浪費(fèi)，與綜合展覽建設(shè)不相適應(yīng)。會造成道路損壞，影響道路的正常使用。但當(dāng)所有權(quán)管道中每個單元都單獨(dú)建造時，建造起來就相對容易。
（2）引出口精細(xì)化設(shè)計措施
為了減少管道各單元的工作井?dāng)?shù)量，避免施工過程中對埋地管道的損壞，影響道路的正常使用，建議采用復(fù)合管道系統(tǒng)，使用包含入口及出口的綜合走廊。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括出油通道、出油通道和整體工作井。綜合管廊系統(tǒng)適用于城市綜合管廊內(nèi)管道與市政管網(wǎng)的連接。管道出口廊道結(jié)構(gòu)為城市綜合管道系統(tǒng)，通常設(shè)置在交叉口兩側(cè)或需要切割地面的區(qū)域，距離為100～200m。管道出口管與直埋預(yù)留管道管廊出口結(jié)構(gòu)連接，預(yù)留管徑應(yīng)便于以后管線進(jìn)行穿引，預(yù)留管道用混凝土包裹。注意，覆蓋不同管道的混凝土上表面需要確保高度相同。如果相鄰管道纏繞后排距較近，則應(yīng)使用普通混凝土填充接縫，這有利于公路施工和質(zhì)量控制。綜合工作井通過管道與管道出口相連，根據(jù)管道類型的不同，應(yīng)采用隔墻將綜合工程劃分為不同的回路。綜合工作井的寬度和高度應(yīng)滿足管道轉(zhuǎn)彎半徑和施工作業(yè)空間的要求。
6管廊設(shè)施與入廊管線的沖突處理
（1）常規(guī)設(shè)計方式的缺點(diǎn)與不足
現(xiàn)階段，城市綜合管線廊道設(shè)備與管線之間*突出的空間矛盾是與電力電纜的矛盾。排水管道的控制閥占用大量電能，造成管道走廊空間的浪費(fèi)，管道走廊上安裝了不同類型的控制柜，增加了電纜敷設(shè)的難度。在管道通道中安裝梯子的方法也增加了電纜敷設(shè)的難度。
（2）沖突處理精細(xì)化設(shè)計措施
借助科學(xué)技術(shù)優(yōu)勢，提高室內(nèi)空間和排水系統(tǒng)的利用率。通過調(diào)整額集水孔、污水泵及管道控制系統(tǒng)等設(shè)置方式，*終可以達(dá)到節(jié)省空間，盡可能規(guī)避管線在布置過程中存在問題。相關(guān)工作人員還應(yīng)在水基管或雙面流管中設(shè)置排水管，以避免高壓。當(dāng)設(shè)置多個隔室時，管道中的水池可設(shè)計成既能滿足排水功能，又能節(jié)省設(shè)備投資，且不影響原有消防系統(tǒng)的狀態(tài)。綜合管廊改變了固定在頂板上的底板提升或懸臂支架側(cè)壁安裝與電纜支架高度相同的傳統(tǒng)方式，避免了電纜纏繞。由于管道的性質(zhì)不同，很難同時到達(dá)走廊，安裝控制柜時，不得安裝電纜支架。因此，不建議將控制柜固定在電纜支架的末端。綜合管廊作為一種上下管道通道裝置，通過使用上下伸縮梯，可實現(xiàn)自動控制和手動控制，避免管道通道堵塞，其優(yōu)勢在長電纜應(yīng)用中更為突出。
7 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(luò)、系統(tǒng)架構(gòu)、聯(lián)動控制和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計，解決了綜合管廊在管理過程中存在內(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(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)。用戶可通過瀏覽器、手機(jī)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(jìn)行進(jìn)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。
（3）平臺拓?fù)鋱D
（4）平臺子系統(tǒng)
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(jī)保護(hù)裝置及多功能儀表進(jìn)行保護(hù)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(guān)柜、變壓器微機(jī)保護(hù)測控裝置、發(fā)電機(jī)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。
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?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)控實現(xiàn)對管廊電機(jī)的保護(hù)、遙測、遙信、遙控功能，實現(xiàn)對電機(jī)過載、短路、缺相、漏電等異常情況的保護(hù)、監(jiān)測和報警。在需要的情況下可以設(shè)置聯(lián)動控制。
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(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)實時顯示，并且對UPS的蓄電池溫度、內(nèi)阻進(jìn)行實時監(jiān)視，發(fā)生異常時通過聲光、短信、APP及時預(yù)警。
智能照明控制
. 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)動器；開關(guān)驅(qū)動器連接消防報警系統(tǒng)，接收消防報警信息，強(qiáng)制打開驅(qū)動器回路。
. 廊內(nèi)上方安裝智能照明傳感器，使人員進(jìn)入管廊內(nèi)自動開啟燈具，在管廊內(nèi)停留燈具保持常亮，離開后燈具關(guān)閉。
. 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(yuǎn)程監(jiān)控當(dāng)前區(qū)域的照明情況，必要時可遠(yuǎn)程控制該區(qū)域的照明。
. 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(yuǎn)程監(jiān)控當(dāng)前區(qū)域的照明情況，必要時可遠(yuǎn)程控制該區(qū)域的照明。
. 系統(tǒng)支持單控、區(qū)域控制、自動控制、感應(yīng)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(fù)荷對配電系統(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。
8相關(guān)平臺部署硬件選型清單
. 電力監(jiān)控及配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)
9結(jié)語
電氣設(shè)計是綜合管廊設(shè)計的重要組成部分，在具體施工過程中應(yīng)當(dāng)根據(jù)每條管廊的實際情況，完善管廊接地系統(tǒng)、注重電氣設(shè)備選擇與安裝、準(zhǔn)確設(shè)置電纜、電線的選擇及敷設(shè)方式，供配電設(shè)計和纜線設(shè)計等方案進(jìn)行優(yōu)化比選，能夠有效提高電氣設(shè)計的實用性、可靠性、安全性與經(jīng)濟(jì)性，為電氣企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供根本保障，從而推動社會主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展。
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