在綜合管廊的設(shè)計(jì)過程中,電力電纜設(shè)計(jì)依據(jù)除了電壓等級(jí)、絕緣性能、電力容量等一般電力設(shè)計(jì)要求外,還需考慮到電力電纜對(duì)其他管線的影響。根據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,綜合管廊的電力電纜是火災(zāi)的大隱患。根據(jù)電壓等級(jí)將電力電纜分為不大于1000V的低壓電纜.35kV及以下的中壓電纜和大于35kV的高壓電纜。以現(xiàn)有工程實(shí)例及國家標(biāo)準(zhǔn)來看,在中低壓電纜的設(shè)計(jì)過程中，只要采用支架形式、選擇符合標(biāo)準(zhǔn)的阻燃或不燃電纜,并設(shè)有電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)及自動(dòng)滅火裝置,其余參照現(xiàn)行的《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》即可。但由于高壓電纜在運(yùn)行過程中發(fā)熱從而引起的火災(zāi)以及干擾弱電信號(hào)的可能,其在設(shè)計(jì)過程中就有較多的限制,如:不能與通信電纜同艙設(shè)置?；谏鲜鲆蟛⒏鶕?jù)項(xiàng)目實(shí)際需要,在新店外環(huán)路項(xiàng)目中,電力電纜的設(shè)置如圖1所示。

   在設(shè)計(jì)過程中,高壓電纜布置在單獨(dú)的艙中,電壓電纜設(shè)有阻燃線槽。為保證隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的電力需求變大,在綜合艙與高壓艙中都設(shè)有電力電纜備用支架,避免后續(xù)電力擴(kuò)容帶來的綜合管廊擴(kuò)建問題,違背綜合管廊設(shè)計(jì)初衷。

該項(xiàng)目采用公用電網(wǎng)提供的兩路10kV電源供電，兩路電源接自不同變電站或同一變電站的不同母線。供電方式采用單母線不分段的方式,各供電線路的備用回路引自另一母線。采用不間斷電源(Unin-terruptiblePowerSystem,UPS)作為備用電源。

   為保證運(yùn)維中的用電需求，根據(jù)GB508382015,應(yīng)設(shè)置間隔不大于60m且安裝位置不低于0.5m的交流220V/380V分區(qū)檢修插座箱,在該項(xiàng)目中,管廊內(nèi)每間隔50m進(jìn)行敷設(shè)。為保證供電質(zhì)量項(xiàng)目設(shè)計(jì)中還設(shè)有無功補(bǔ)償裝置,確保高壓側(cè)功率因素大于0.9。

  綜合管廊是位于地下的城市管道,缺少自然光源,照明系統(tǒng)依靠人工敷設(shè)。綜合管廊的照明系統(tǒng)總的可為一般照明與應(yīng)急照明兩部分.根據(jù)用途與場(chǎng)合可再細(xì)分為綜合管廊一般照明、綜合管廊應(yīng)急照明、綜合管廊疏散照明、設(shè)備房一般照明與設(shè)備房應(yīng)急照明等5類。為兼顧能源的節(jié)約與運(yùn)維人員在日常檢修中的安全和工作,需要以及應(yīng)對(duì)緊急突發(fā)情況時(shí)的疏散需求,新店外環(huán)路綜合管廊項(xiàng)目照明系統(tǒng)的照度設(shè)計(jì)略高于GB50838-2015中要求的低值，其主要照明系統(tǒng)設(shè)置如表1所示

在設(shè)計(jì)中,針對(duì)出人口、設(shè)備操作處以及控制室等關(guān)鍵位置進(jìn)行照度的增強(qiáng)。表1中高壓配電室設(shè)計(jì)值略低于標(biāo)準(zhǔn)值,是由于根據(jù)功率密度的要求，應(yīng)低于7W/m,當(dāng)高壓配電室照度選取185lx時(shí),其功率密度為6.8W/m’。因此,不宜選取更高的照度,否則功率密度會(huì)超出標(biāo)準(zhǔn)值。

根據(jù)新店外環(huán)路綜合管廊項(xiàng)目的實(shí)際需要，項(xiàng)目中火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)由一臺(tái)放置于弱電控制室的火災(zāi)報(bào)警聯(lián)動(dòng)主機(jī)和各防火分區(qū)內(nèi)的區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器與氣體滅火控制器組成。主機(jī)與控制器通過1000Mbps快速以太環(huán)網(wǎng)相連接。在弱電控制室即可監(jiān)測(cè)所有火災(zāi)報(bào)警信號(hào)和聯(lián)動(dòng)控制信號(hào)，并控制重要消防設(shè)備。系統(tǒng)具體的設(shè)備包括:火災(zāi)探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕、火災(zāi)聲光報(bào)警器、消防專用電話、火災(zāi)報(bào)警控制器、感溫探測(cè)主機(jī)、感溫光纖、消防聯(lián)動(dòng)控制器、應(yīng)急照明控制器、氣體滅火控制器、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、消防電源監(jiān)控系統(tǒng)、直流備用電源、弱電控制室圖形顯示裝置等。以火災(zāi)發(fā)生到滅火為例,系統(tǒng)的主要工作原理如圖3所示。

    當(dāng)探測(cè)器或工作人員發(fā)現(xiàn)火災(zāi)險(xiǎn)情時(shí),發(fā)送命令氣體滅火控制器,隨后啟動(dòng)設(shè)備聯(lián)動(dòng)、火警顯示、釋放門燈顯示以及火災(zāi)發(fā)生區(qū)域的滅火裝置。除滅火外,當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí),系統(tǒng)應(yīng)將火災(zāi)發(fā)生區(qū)域進(jìn)行隔離,保護(hù)工作人員以及其他防火分區(qū)的設(shè)備并引導(dǎo)工作人員脫離火災(zāi)區(qū)域。工程中為實(shí)現(xiàn)此目的專門設(shè)計(jì)了防火門,但根據(jù)近年來事故的分析報(bào)告,火災(zāi)發(fā)生時(shí),有較多的防火門出現(xiàn)門體損壞、關(guān)閉不嚴(yán)等隱患,沒能發(fā)揮預(yù)期的效果,導(dǎo)致火災(zāi)造成的損失變大?；诖?需采用相應(yīng)的防火門監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)防火門的運(yùn)行狀態(tài),保證防火門在火災(zāi)中能發(fā)揮作用。

  與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)相類似,同樣在弱電控制室中設(shè)置一監(jiān)控主機(jī)并通過千兆工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)與各分區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通信。各分區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)包括:現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表系統(tǒng)、防入侵報(bào)警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、電子巡查系統(tǒng)以及環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。主要監(jiān)控風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況、照明系統(tǒng)運(yùn)行工況、排水泵運(yùn)行工況、配電柜智能網(wǎng)絡(luò)儀表、紅外對(duì)射裝置，H2S、CH，氣體、氧氣濃度值、溫濕度探測(cè)器以及靜壓式液位計(jì)。其中環(huán)境監(jiān)測(cè)指標(biāo)如表2所示。

監(jiān)控系統(tǒng)各部分的相互通信如圖4所示。

      各監(jiān)控設(shè)備的敷設(shè)主要依據(jù)規(guī)范要求,敷設(shè)在諸如投料口、通風(fēng)不利處、出入口、電力電纜接頭處電氣設(shè)備間、送排風(fēng)口以及管道閥門處等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行控制原理為:當(dāng)分區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到溫度高于40C,濕度高于或氧氣濃度低于設(shè)定值時(shí)，控制器啟動(dòng)該分區(qū)的通風(fēng)機(jī),強(qiáng)制換氣,保障綜合管廊內(nèi)設(shè)施和工作人員的安全;當(dāng)防入侵系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到發(fā)生入侵時(shí),發(fā)出警報(bào)并打開相關(guān)區(qū)域的照明,將報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)畫面切換到的圖像顯示設(shè)備；當(dāng)給水管、溫泉管出現(xiàn)爆管時(shí),監(jiān)控分區(qū)柜將信號(hào)傳送至主機(jī),遠(yuǎn)程控制電動(dòng)閥門關(guān)閉。

7.3平臺(tái)拓?fù)?/div>

7.4平臺(tái)子系統(tǒng)

7.4.1電力監(jiān)控

   電力監(jiān)控主要針對(duì)10/0.4kV地面或地下變電所，對(duì)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(duì)0.4kV出線配置多功能計(jì)量?jī)x表，用于測(cè)控出線回路電氣參數(shù)和用能情況，可實(shí)時(shí)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(cè)控裝置、發(fā)電機(jī)控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)、事故報(bào)警及記錄等。

7.4.2環(huán)境監(jiān)測(cè)

   環(huán)境監(jiān)測(cè)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(shí)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。

7.4.3電氣安全

AcrelEMS-UT能效管理系統(tǒng)針對(duì)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(shí)時(shí)顯示，并且對(duì)UPS的蓄電池溫度、內(nèi)阻進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，發(fā)生異常時(shí)通過聲光、短信、APP及時(shí)預(yù)警。

7.5相關(guān)平臺(tái)部署硬件選型清單

7.5.1電力監(jiān)控及配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

8結(jié)論

  結(jié)合綜合管廊的設(shè)計(jì)規(guī)范、工程應(yīng)用實(shí)例以及在新店外環(huán)路綜合管廊項(xiàng)目電氣設(shè)計(jì)中的經(jīng)驗(yàn)，主要有如下的結(jié)論:

  (1)綜合管廊工況更復(fù)雜,設(shè)計(jì)規(guī)范更嚴(yán)。綜合管廊與以往的電氣設(shè)計(jì)的主要區(qū)別在于:管廊中工程管線眾多.設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮各類管線共同運(yùn)行帶來的影響,針對(duì)不良影響在設(shè)計(jì)中應(yīng)加以規(guī)避;管廊位于地下,在日常運(yùn)維上的工作量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單一的管線運(yùn)維.應(yīng)在地下創(chuàng)造出保證工作人員安全的施工環(huán)境需要更高的安全防范系數(shù),設(shè)計(jì)過程中應(yīng)兼顧工作人員的工作體驗(yàn)、工作安全;此外,在遠(yuǎn)程控制管理上也需要更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋O(jiān)控系統(tǒng),將監(jiān)管觸角延伸到綜合管廊各個(gè)部分。

  (2)綜合管廊意義更重大,設(shè)計(jì)需求更多。綜合管廊建設(shè)不僅要改善提高城市的交通環(huán)境、人居環(huán)境,且其作為城市的生命線,是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保障。因此,在設(shè)計(jì)過程中,不僅秉持建設(shè)百年工程的基本理念,還要地考慮工程項(xiàng)目的安全性可擴(kuò)展性,安全穩(wěn)定可靠的運(yùn)行是根本的要求，在確保現(xiàn)有城市發(fā)展需求的基礎(chǔ)上,應(yīng)預(yù)留今后城市擴(kuò)容帶來的管線擴(kuò)容、智慧城市發(fā)展帶來的管理升級(jí)確保在城市發(fā)展的進(jìn)程中,已有的綜合管廊不會(huì)被淘汰。

目前,我國綜合管廊的建設(shè)正在快速的推進(jìn)中從設(shè)計(jì)、建設(shè)到管理等過程的經(jīng)驗(yàn)仍有待完善,綜合管廊設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不能照搬照抄,在個(gè)別環(huán)境下的設(shè)計(jì)要求應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國家標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目落地區(qū)域的地理環(huán)境、結(jié)合各相關(guān)規(guī)范要求、秉持可持續(xù)發(fā)展理念,制定合理、合適的設(shè)計(jì)思路。

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