摘要:電氣設計是綜合管廊設計的重要組成部分，文章對綜合管廊的斷面設計、供配電系統和纜線設計進行了分析闡述，并結合設計案例，簡要總結了綜合管廊電氣設計要點。
關鍵詞:綜合管廊；斷面設計；供配電系統；纜線設計
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筑物及附屬設施。它可解決馬路“拉鏈”、空中“蛛網”、能節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。
西安市某新區天谷四路為該區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。
根據專項管線規劃及與供電、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）。
根據相關規范及供電部門的相關要求，管廊內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。
根據規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。
（1）供配電系統設置管廊全長1.3km，供電采用景觀式地埋變供電，單母線接線，10kV側預留環網柜，電源遠期由監控中心引來，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。管廊以防火分區作為配電單元，每兩個防火分區共用一個配電室，每個防火分區設一套非消防負荷AP配電箱，負責區間內三級負荷的配電；采用單電源進線，同時設一套消防負荷APE配電箱，負責區間內二級負荷的配電；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）負荷計算管廊內用電負荷采用需要系數法進行計算，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其他負荷根據相關專業的條件確定。
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
管廊內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，天然氣艙內電氣設備防爆等級為ExdIIBT4；
③電纜橋架采用鋁合金材質，自用橋架采用鋁合金材質且外敷防火涂料。
防雷、接地系統及安全措施
①在箱變內、配電箱、設備電控箱內均裝設SPD，防止雷電波侵入。
②設置環形接地網，沿管廊內兩側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。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，通信出艙節點與給水、再生水節點結合設置，通信和電力10kV管線每間距150m～200m出艙一次，地塊內出線采用預埋過街套管（南側3×4×DN110mm，北側2×4×DN110mm）敷設至道路紅線外，詳見圖2。
管廊交叉節點采用“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，距結構壁1100mm。
平臺概述
AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺集電力監控、能源管理、電氣安全、照明控制、環境監測于一體，為建立可靠、安全、高效的綜合管廊管理體系提供數據支持，從數據采集、通信網絡、系統架構、聯動控制和綜合數據服務等方面的設計，解決了綜合管廊在管理過程中存在內部干擾性強、使用單位多及協調復雜的根本問題，大大提高了系統運行的可靠性和可管理性，提升了管廊基礎設施、環境和設備的使用和恢復效率。
平臺組成
安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統是一個深度集成的自動化平臺，它集成了10KV/O.4KV變電站電力監控系統、變電所環境監控系統、智能馬達監控系統、電氣火災監控系統、消防設備電源系統、防火門監控系統、智能照明系統、消防應急照明和疏散指示系統。用戶可通過瀏覽器、手機APP獲取數據，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控、統一管理、統一調度，同時滿足管廊用電可靠、安全、穩定、高效、有序的要求。
平臺拓撲圖
平臺子系統
4.1電力監控
電力監控主要針對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和用能情況，可實時監控高低壓供配電系統開關柜、變壓器微機保護測控裝置、發電機控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調、事故報警及記錄等。4.2環境監測
環境監測包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃氣體濃度、門禁、視頻、空調、消防數據的采集、展示和預警，同時也可接入管廊艙室內的水泵和通風排煙風機等設備集成的第三方系統完成管廊環境綜合監控。4.3馬達監控
馬達監控實現對管廊電機的保護、遙測、遙信、遙控功能，實現對電機過載、短路、缺相、漏電等異常情況的保護、監測和報警。在需要的情況下可以設置聯動控制。4.4電氣安全
AcrelEMS-UT能效管理系統針對配電系統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、防火門狀態傳感器，接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態實時顯示，并且對UPS的蓄電池溫度、內阻進行實時監視，發生異常時通過聲光、短信、APP及時預警。
4.5智能照明控制
防火分區單獨控制，分區內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，接收消防報警信息，強制打開驅動器回路。
廊內上方安裝智能照明傳感器，使人員進入管廊內自動開啟燈具，在管廊內停留燈具保持常亮，離開后燈具關閉。
除了現場的控制方式外，還可用電腦端實現集中控制，實時遠程監控當前區域的照明情況，必要時可遠程控制該區域的照明。
考慮現場模塊分布較廣，距離過長，除了現場的控制方式外，還可用電腦端實現集中控制，實時遠程監控當前區域的照明情況，必要時可遠程控制該區域的照明。
系統支持單控、區域控制、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造成沖擊。模塊不依賴系統，可獨立工作，每個模塊均自帶時間模塊，可根據經緯度自動識別日出日落時間實現自動控制功能。
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