城市地下綜合管廊電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)

趙子龍

（陜西省西咸新區(qū)灃東新城市政園林配套中心）

1 引言

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(gòu)筑物及附屬設(shè)施[1]。它可徹底解決馬路“拉鏈”、空中“蛛網(wǎng)”、能節(jié)約釋放大量地下空間、增強(qiáng)管線抗災(zāi)抗險(xiǎn)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(xué)性強(qiáng)的城市綜合管線工程[2]。

管廊的電氣設(shè)計(jì)主要包括斷面設(shè)計(jì)、供配電設(shè)計(jì)和纜線設(shè)計(jì)三個(gè)方面，文章結(jié)合筆者參與過(guò)的項(xiàng)目，對(duì)綜合管廊電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

2 項(xiàng)目概況

西安市某新區(qū)天谷四路為該區(qū)正在建設(shè)的管廊之一，長(zhǎng)約1.3km，收納管線包括電力、通信、給水、再生水、天然氣、熱力。

3 斷面設(shè)計(jì)

根據(jù)專項(xiàng)管線規(guī)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(shè)計(jì)）。

根據(jù)相關(guān)規(guī)范[3]及供電部門(mén)的相關(guān)要求，管廊內(nèi)電力和通信管線設(shè)置遵循以下原則：

①電力包含110kⅤ和10kⅤ線路，且數(shù)量較多，單獨(dú)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(shè)置四個(gè)艙室，標(biāo)準(zhǔn)斷面詳見(jiàn)圖1。

根據(jù)規(guī)范和管線維護(hù)單位的建議，10kⅤ電纜梯架敷設(shè)水平間距為1500mm，110kⅤ電纜支架敷設(shè)水平間距為750mm，縱向間距取350mm，通信纜線采用橋架敷設(shè)，支架水平間距取750mm，縱向間距取300mm。

4 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 供配電系統(tǒng)設(shè)置

管廊全長(zhǎng)1.3km，供電采用景觀式地埋變供電，單母線接線，10kⅤ側(cè)預(yù)留環(huán)網(wǎng)柜，電源遠(yuǎn)期由監(jiān)控中心引來(lái)，高供低計(jì)，在0.4kⅤ進(jìn)線處設(shè)置電能計(jì)量測(cè)量裝置，并設(shè)置低壓集中無(wú)功補(bǔ)償，補(bǔ)償后功率因數(shù)不小于0.9。

低壓供電半徑一般不宜超過(guò)0.8km，因此在管廊中段設(shè)置一座箱變。管廊以防火分區(qū)作為配電單元，每?jī)蓚€(gè)防火分區(qū)共用一個(gè)配電室，每個(gè)防火分區(qū)設(shè)一套非消防負(fù)荷AP配電箱，負(fù)責(zé)區(qū)間內(nèi)三級(jí)負(fù)荷的配電；采用單電源進(jìn)線，同時(shí)設(shè)一套消防負(fù)荷APE配電箱，負(fù)責(zé)區(qū)間內(nèi)二級(jí)負(fù)荷的配電；采用雙電源供電，分別由低壓柜和EPS柜引入。負(fù)荷分類詳見(jiàn)表1。

4.2 負(fù)荷計(jì)算

管廊內(nèi)用電負(fù)荷采用需要系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算，方法如下：

①排水泵，僅考慮綜合艙或熱力艙檢修泄水時(shí)的排水，取3個(gè)防火分區(qū)排水泵同時(shí)工作；

②風(fēng)機(jī)，僅計(jì)入風(fēng)機(jī)低速運(yùn)行時(shí)的工作負(fù)荷；

③檢修負(fù)荷，單個(gè)檢修箱取30kW；④照明負(fù)荷，按每艙2.5kW/km估算；

圖1 綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)斷面圖

表1 負(fù)荷分類表

⑤弱電電源負(fù)荷，按每艙1.5kW/km估算；

⑥其他負(fù)荷根據(jù)相關(guān)專業(yè)的條件確定。

設(shè)備安裝容量為：Pe=1625.20kW（含檢修負(fù)荷1470kW）；計(jì)算容量為：Pjs=112.39kW。因此選取容量為200kⅤA變壓器，負(fù)荷率58%，EPS電池柜容量為30kW。

4.3 照明系統(tǒng)

管廊內(nèi)設(shè)正常照明及應(yīng)急照明，人行道平均照度為15lx，疏散應(yīng)急照明照度不低于5lx。疏散指示燈、出口標(biāo)志燈均自帶蓄電池，平時(shí)常亮；應(yīng)急照明雙頭燈自帶蓄電池，平時(shí)關(guān)閉；火災(zāi)時(shí)強(qiáng)制點(diǎn)亮，蓄電池持續(xù)供電時(shí)間不少于60min。燈具采用LED光源。照明控制分為就地、遠(yuǎn)程兩種控制方式，普通照明燈具按1:1間隔配電控制。

4.4 電氣設(shè)備布置

管廊內(nèi)電氣設(shè)備布置要求如下：

①箱變安裝位置首選寬度大于3m的綠化帶，其次為道路紅線外；

②管廊內(nèi)配電箱等電氣設(shè)備應(yīng)防水防潮，防護(hù)等級(jí)不低于IP54，天然氣艙內(nèi)電氣設(shè)備防爆等級(jí)為ExdIIBT4；

③電纜橋架采用鋁合金材質(zhì)，自用橋架采用鋁合金材質(zhì)且外敷防火涂料。

4.5 防雷、接地系統(tǒng)及安全措施

①在箱變內(nèi)、配電箱、設(shè)備電控箱內(nèi)均裝設(shè)SPD，防止雷電波侵入。

②設(shè)置環(huán)形接地網(wǎng)，沿管廊內(nèi)兩側(cè)縱向敷設(shè)通長(zhǎng)接地干線，與預(yù)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。

圖2 綜合管廊纜線設(shè)計(jì)

③天然氣艙防靜電接地體采用管廊的接地系統(tǒng)。

5 纜線設(shè)計(jì)

管廊起點(diǎn)近期為臨時(shí)封堵，終點(diǎn)與已設(shè)計(jì)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(jié)點(diǎn)與給水、再生水節(jié)點(diǎn)結(jié)合設(shè)置[4]，通信和電力10kⅤ管線每間距150m～200m出艙一次，地塊內(nèi)出線采用預(yù)埋過(guò)街套管（南側(cè)3×4×DN110mm，北側(cè)2×4×DN110mm）敷設(shè)至道路紅線外，詳見(jiàn)圖2。

管廊交叉節(jié)點(diǎn)采用“立交”方式，局部擴(kuò)大以滿足管線連接和人員通行要求。交叉節(jié)點(diǎn)設(shè)置預(yù)留洞滿足纜線連接要求，電力預(yù)留洞尺寸不小于艙室寬度一半；通信預(yù)留洞為600mm×600mm，距結(jié)構(gòu)壁1100mm。

6 結(jié)語(yǔ)

電氣設(shè)計(jì)是綜合管廊設(shè)計(jì)的重要組成部分，應(yīng)當(dāng)根據(jù)每條管廊的實(shí)際情況，就斷面設(shè)計(jì)、供配電設(shè)計(jì)和纜線設(shè)計(jì)等方案進(jìn)行優(yōu)化比選，提高設(shè)計(jì)的實(shí)用性、可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。