综合管廊电气工程若干问题的探讨

冯振国

(大同市政工程设计研究有限公司，山西大同 037006)

综合管廊电气工程若干问题的探讨

冯振国

(大同市政工程设计研究有限公司，山西大同 037006)

简述了综合管廊的概念与发展历程，从供电电源、通风系统、配电结构、接地等方面，分析了综合管廊电气设计中存在的问题，并阐述了具体的解决策略，以提高综合管廊的设计标准。

综合管廊，电气设备，输电线路，电源

0 引言

随着城市化的发展，综合管廊在当前的重视度也在提高，在过去几年的发展中，虽然新技术、新方法层出不穷，但是在我国由于综合管廊的发展时间短、经验不足，它的设计、建设、运营等还存在很多问题需要解决，需要在实践中不断总结经验，发展创新。本文主要就关于供电电源、排烟风机供电、配电结构优化、接地、电气设备防潮、移动设备监控等方面进行了讨论。

1 综合管廊概述和发展历程

1.1 概述

综合管廊是指地下城市管道综合走廊。也就是指在城市地下空间建设一个地道，并将电力、通讯、燃气、供热、给排水等工程综合在一起的工程建设。这种综合管廊建设有专门的检修口、吊装口和监测系统，在项目施工建设中统一规划，统一设计，统一实施，最后做到管廊的统一管理，是确保城市运营的重要基础设施建设和“生命线”，是城市地下建设的市政公用设施。

1.2 发展历程

近年来，随着科学技术的不断发展和完善，它的规模和功能都在提高。综合管廊在1833年的巴黎产生，为了解决地下管道的分布问题，提高环境质量，巴黎市有关部门建立了一个综合管廊。截至目前，巴黎综合管廊长度超过100 km，整个管廊系统也更加完善。从那时起，汉堡、伦敦等大中型城市也投入了综合管廊的建设。在20世纪，美国、日本、西班牙等国家陆续建立起了一个个综合性的管廊。

虽然综合管廊已接近200年的历史，但中国的综合管廊建设起步晚，并且主要集中在大城市，如上海，北京，沈阳，成都等，大部分城市还没有综合管廊建设。在20世纪90年代初，上海市规划建成中国第一条综合管廊，总长11.125 km，含电力、电信、水、气四种管道，2006年北京中关村建立了中国第二条综合管廊。

2 综合分析

2.1 供电电源

综合管廊的控制中心是一个单一用户，它使用的是一条或两条高压电源，进行树干式配电，实现对各变电站箱式变电站供电。在设计过程中，箱体主要由单火区风机、照明、排水水泵和维修用电工具等负荷变化进行。综合管廊在秋冬季节的负荷相对较小，从城市的低电压电网取代每个变电站箱，并采取多点供电，改变用户设置的接入点(0.4 kV)，就近取电。

2.2 通风系统设计原则

排烟风机只用于日常通风，火灾后，待走廊内的温度自然冷却到室温，再打开风扇抽烟气。目前，考虑到温度的变化是未知的，可能影响电缆修复时间，通风系统根据灾后快速排放的高温烟气设计。风机采用高温排烟风机，也能做日常通风设备用。综合管廊通常无人值守，偶尔有少数专业检查人员进入。排烟风机只用于高温烟气的后排气。

2.3 配电结构优化

综合管廊的非消防动力设备包含排烟风机、排水泵、检修插座箱、电力井盖等，这些都是容量小且较为分散的设备。目前，综合管廊中单一的防火分区对不同设备采用不同回路的预分支电缆线路进行树干式供电，因此，会出现供电线路长，电缆线路利用率低的问题。另外，综合管廊使用的自用电缆线路需要1层～2层电缆支架，这是由于综合管廊的资金回收主要来源于仓位出租，此配电结构的整体经济性有待提高。综合管廊非消防电源设备的空载分类，不再区分各类型设备，而是根据火灾室设置连续的分段配电总线(每一个消防区的送料口是有界的两边各部分)以及干线道路的分布情况。综合管廊内的所有非消防电源设备由配电总线供电，利用预支索分布可以显著减少配电电缆数量，节约了综合管廊位置。封闭式客车的配电结构是用来供电给预支线电缆，但刚性母线的施工和安装是很难灵活。

2.4 接地

高压输电线路安装在综合管廊内，针对高压输电线路检修电源防雷的金属层、人身安全和输电线路的接地要求，电力部门高压输电线路要敷设沿人工可靠的接地装置管廊。因此，在投资结构壁管廊道出口表面预埋接地线引出板，为用户接上人工接地。当前，集成管廊低压系统采用两级配电结构，一级由变电箱变配电，用干线型为每一个消防区低压配电箱供电;二级由低压配电箱，为同一种供电装置采用树干式电源。线路保护端的馈线保护低压配电箱的过电流保护电路断路器作为接地故障保护。

2.5 电气设备防潮

综合管廊的通风系统会在相对湿度大于75%时开启。在一些通风差的部位如管廊中部和拐角处，相对湿度可能会大于80%。配电控制箱、柜都是由钢板组成的综合管廊，很容易凝结水珠。IP54外壳防护等级也不能防止水分渗透。此外，水蒸气渗透容易产生火花击穿，造成电气元件短路损坏。因此，走廊的电气设备要采取必要的保护措施，以免造成损坏。

2.6 移动设备代替人工检查

综合管廊的管理单元应定期检查管道的运行状态，及时发现安全隐患，以便可以及时排除险情，保障管道安全运行。但当前，我国的综合管廊采用的是工作人员现场检查的方式。综合管廊内部通风环境差，内部闷热，特别是长距离的管廊，检查人员需要进行几个小时的检查。此外，检查人员只能通过有限的范围和梯子进入管廊，综合管廊在缺氧或火灾的情况下，也会威胁到检查人员的生命安全。因此，我们应该在集成的管道廊道上设置移动视频监控系统，并手动更换设备，完成现场设施的巡检工作。通过监控计算机移动摄像头和控制角度，利用实时摄像机图像可以随时检索完成的日常检查工作，可以为管理单位节省大量的劳动力成本，同时也提高工作效率。

3 对策建议

根据上述分析提出自己的相关建议:

1)综合管廊里的电源由原先的高压电源单点调整到低压电源。取消管廊内的变电站箱，按原范围内的各箱式变压器供电部分，采用每节段最接近的低压进行供电。

2)排风机为三个非消防负荷，但为了防止电缆在火灾损坏的管道廊管理单元应准备移动备用电源。

3)采用预制电缆或者总线对管廊内的消防器材进行防火分区，非消防设备统一使用树型干电源。综合管廊的过电流保护作为单相接地故障保护采用瞬时电路器，要时常检查它的灵敏度，以便及早预控风险，必要的话还可以配备接地故障的断路器、电流互感器等相关设备。

4)在进行管廊内电气设备安装时，要注意选址，避免因通风不良而产生发潮现象，安装时还要采取低湿度敏感的电气设备，并要做好密封防潮措施。

5)政府应增强对综合管廊的重视程度，将其作为城市的加分项，以此提高城市整体形象。同时要对相关投资环境进行统一规划，并制定相应规则进行完善管理，整合社会资源，规范投资市场，按照“谁投资，谁受益，谁使用，谁付费”的原则，慢慢引入民间资本进入市政基础设施的建设中，以便能够不断完善综合管廊的各项运行机制，更好的服务于居民大众。

4 结语

综合管廊建设是在城市化的不断发展中产生的，它顺应了现代城市和居民发展的需要。城市建设中的综合管廊不仅更能方便人们的出行，还能提升城市形象，它的集约化、规范化的管理模式还能为其他建设提供依据，投资模式的完善还能拉动城市当地的经济发展。目前，我国处于城市化发展的快速时期，城市综合管廊的需求越来越大，但是我国的综合管廊建设尚不成熟，各部分的规范设计等不够完善，这就要求我们共同努力，不断学习发展，改进创新，提高对综合管廊的设计标准，进行科学施工，建设越来越美丽的城市。

［1］ GB 50838—2015，城市综合管廊工程技术规范［S］.

［2］ GB 50052—2009，供配电系统设计规范［S］.

［3］ DL/T 620—1997，交流电气装置的过电压保护和绝缘配合［S］.

Inquiry on electrical engineering problems of comprehensive pipe gallery

Feng Zhenguo

(Datong Municipal Engineering Design Research Co.，Ltd，Datong 037006，China)

The thesis briefly describes the concepts and development history of comprehensive pipe gallery.Starting from aspects of power supply sources，ventilation system，power distribution structure and grounding，it analyzes problems existing in comprehensive pipe gallery electricity design，and illustrates specific solving strategies，so as to improve the comprehensive pipe gallery design criteria.

comprehensive pipe gallery，electrical equipment，electric transmission circuit，power source

TU855

A

1009-6825(2016)35-0135-02

2016-09-27

冯振国(1982-)，男，工程师