電纜隧道多功能檢查井的技術研究

張正++孟梅++張連法++劉鳴++張虹雨

摘 要：隨著電纜隧道的廣泛應用，目前電纜隧道多數存在設施簡陋、工藝粗糙、無照明設施，造成隧道內空氣污濁、積水嚴重、不便檢修等問題，對搶修、運維人員帶來人身安全隱患，同時也影響了供電的可靠性。該文通過對電纜隧道多功能檢查井的研究分析，采取分段設置多功能檢查井，實現了隧道的光伏照明、智能排水、自然通風、自動滅火的多種功效。

關鍵詞：電纜隧道 照明 排水 通風 智能

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）09（a）-0013-02

隨著城市發展規劃對功能性及美觀度的要求不斷提升，電纜敷設由隧道敷設取代架空線路已經成為世界潮流，而且在廠礦企業、社區、辦公區域等場所得到普遍應用。但是，電纜隧道存在的通風不良、排水不暢、無照明和消防設施等問題，造成運維人員施工、檢修困難、人身安全難以保障，同時也嚴重影響了搶修時效和供電的可靠性。

1 項目的技術原理

為了優化電纜隧道的排水、照明、通風防火方案，提高安全防護措施，選用新型潛水式排污泵和智能控制箱，實現液位智能排水，提高了電纜隧道的防洪排水能力。采用太陽能電池供電用于檢修照明，照明為24 V安全電壓，安全節能。增加通風窗實現自然通風，提高了通風效率，通風窗配有防火閥，發生火災時自動關閉，有利于消防。電纜隧道多功能檢查井實現了通風防火、智能排水、安全照明系統的集成化、簡約化，具有占地面積、體積小，對周圍環境影響小；其安裝簡易、維護方便、造型美觀、節能環保。

2 關鍵技術和創新點

2.1 關鍵技術

（1）智能控制系統設計。（2）排水系統設計。（3）通風系統設計。（4）綠色照明設計。（5）尺寸確定、建模及荷載計算。（6）方便維護和環保需求。

2.2 主要創新點

（1）照明節能環保：選用高效節能防水防塵LED燈具，采用24 V安全電壓，通過太陽能電池板和蓄電池供電，無需外接電源。太陽能電源系統：多功能電纜隧道檢查井的屋頂設置一套太陽能電池板，通過太陽能發電單元與蓄電池的組合共同為電纜隧道提供電源系統，無需外接電源，節能環保。太陽能電池板和蓄電池配置的計算：首先計算出電流：按30 W的LED燈2只，24 V系統，電流=60W÷24V=2.5A；計算蓄電池：每日放電時間按7 h，需要滿足連續陰雨天5 d的照明需求；蓄電池的容量=2.5A×7h×6天=105AH；蓄電池充、放電預留20%容量，再加上20%的損耗，蓄電池的實際容量=105AH×（100%+20%+20%）=147AH取整后為150 AH，實際蓄電池為24V/150AH，需要兩組12 V蓄電池共計：300 AH批；計算電池板的需求峰值（WP）：電池板每天接受有效光照時間為4.5 h，最少放寬對電池板需求20%的預留額，每日放電時間按7 h，所以需要兩塊12 V電池板共計：200 W。（2）通風安全高效：檢修門及三面外墻設有防雨百葉窗，提高自然通風效率。通風窗設有防火閥，發生火災時自動關閉，有利于消防。對于變電站、工廠、小區場所的電纜隧道的截面尺寸一般為1.4 m寬，1.9 m高，檢查井間距在70左右，如果電纜數量不多，發熱量不高時，一般設自然通風就能滿足通風需求。（3）排水自動快速：檢查井下部的集水坑配有一用一備的潛水排污泵，水泵啟動實現液位自動啟停，提高電纜隧道的排水防洪能力。排水措施：電纜隧道底部設導流槽，按5‰坡度匯至檢查井下方集水坑，集水坑的容積滿足隧道滲水的匯水量和排水泵的流量要求。集水坑內配置兩臺潛水排污泵（1用1備）和液位計，收集的雨水通過液位浮球閥和智能控制柜控制排水泵排入附近排水檢查井，實現液位智能排水。消防系統：設計一套高壓細水霧的消防系統，其水源來自于電纜隧道下方的集水坑收集的積水。在電纜隧道內發生火災時，該套系統通過一臺排水泵將集水坑的水進行“細水霧”化，用于火災初期滅火。除此之外，該套高壓細水霧消防系統還和智能輔助系統連接進行火災報警，為搶修人員及時趕赴現場爭取時間。（4）控制簡易智能：照明、通風、排水、防火設施均采用新型節能環保的材料和設備，無需人工操作，實現智能控智能輔助系統：主要是對電纜隧道內的排水、照明和通風防火設施提供智能支持，利用智能輔助設備實現電纜隧道內的智能排水、智能防火、智能照明等功能，太陽能電源系統和智能輔助系統形成聯動，當蓄電池容量不足時，智能輔助系統發出報警信號，而太陽能電源系統為智能輔助系統提供電源。（5）檢修維護方便：檢修通道：多功能檢查井內設置下人爬梯（和電纜方向平行），檢查井門口高于室外地坪200 mm，門口做防水措施。集水坑頂部設置方便開啟的鍍鋅安全蓋板，方便運維人員敷設電纜、檢修設備等工作。

3 推廣應用情況及前景

3.1 推廣應用情況

電纜隧道功能檢查井已在棗莊夏莊220 kV變電站和柴胡店110 kV變電站投產應用，通過該項目的實施實現了電纜隧道的通風、排水、照明、消防系統的高度集成化，有效解決了電纜隧道內通風不良、排水不暢，容易積水、無照明設施，不方便檢修等問題，電纜隧道功能檢查井具有占地面積、體積小，對周圍環境影響??；同時其安裝簡易、維護方便、造型美觀等特點，所涉及到的技術具有綜合高效、節能環保、造價合理、維護方便等優點，便于繼續推廣應用。

3.2 經濟效益和社會效益

經濟效益方面：電纜隧道多功能檢查井與常規方案對比，節約排水泵檢查井和集水池費用約3萬元，節約電纜隧道通風費用約2萬元，節約電纜隧道照明費用約2萬元，每年減少人員檢修維護費用約1萬元，減少征地及補償費用約2萬元，節約了寶貴的土地資源，單項工程降低造價約10萬元，二座變電站累計節約造價約20萬元。社會效益方面：首先是環保方面，該技術能減少排水、通風設施的占地面積，保護了現有的地面附著物與植被，有利于城市綠化，更好地落實“環境友好型”的建設要求。其次，電纜隧道多功能檢查井為隧道提供了良好的自然通風、檢修照明、智能排水，方便了人員搶修施工，體現了“安全第一、以人為本、質量至上、環保優先”的建設理念。

3.3 應用前景

該技術可推廣應用于電纜隧道和電纜溝建設，包括新建和擴建（改造）工程，可有效改善電纜隧道的運維環境，為安全供電和方便檢修提供安全保障。

4 結語

如何提質增效、創新驅動、綠色發展是各行各業落實國家創新增效政策的主題活動，每個人可以從日常身邊事做起，以問題為導向、以短板為突破口，創新思維形成更好的解決措施，電纜隧道多功能檢查井就是功能多樣化、設備智能化、使用便利化的創新成果代表之一，而我國在航天、深潛、高鐵等重點領域的創新成果贏得世界贊譽，引領我國步入科技強國時代。

參考文獻

[1] GB50016-2014，建筑防火設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2014.