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綜合管廊配電能效平臺精細(xì)化設(shè)計

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。 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)備采用手動啟停控制和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，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、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，測試點設(shè)有防火隔板，防火隔板位于預(yù)埋連接板上。測點等電位板（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 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)屬需要單獨修復(fù)，造成重復(fù)挖掘和資源浪費，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)，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)計方式的缺點與不足除了現(xiàn)場的控制方式外，還可用電腦端實現(xiàn)集中控制。 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。 參考文獻(xiàn) 朱駿.城市綜合管廊的智慧管控設(shè)計探討[J].智能建筑電氣技術(shù),2020,2. 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