综合管廊电气设计要点

邓秀梅，陈智豪，杨 林

（广东省建科建筑设计院有限公司 广州510010）

0 引言

为集约利用城市建设用地，统筹安排城市工程管线在综合管廊内的敷设，可减少道路频繁开挖，延长管线、路面使用寿命，提高资源有效利用率。故而建设综合管廊具有重要的意义。其中电气专业为综合管廊建设的重点专业，其特点为子系统数量多，相关国家规范标准多，并与安全、消防息息相关。

1 综合管廊电气设计总体设计要求

综合管廊应设置监控中心，监控中心的选址应以满足其功能为首要原则，尽量与周边公共建筑合建，便于智慧型城市建设和城市基础设施统一管理。监控中心面积应满足使用要求，设置位置宜根据综合管廊总体布局及人员巡检方便综合考虑确定［1］。

对于电力通信相关管线布置，应满足：220 kV 及以上电压等级的电缆应独立成舱敷设。110 kV 以上电压等级的电缆宜独立成舱敷设，不应与通信电缆同侧布置；20 kV 及以下电压等级的电缆可与其他管线共舱敷设，但禁止与热力、易燃气体或液体管线共舱敷设；电力舱高压电缆布置在下层排架，低压电缆布置在上层排架。

一般而言，综合管廊不超过200 m 设置一个防火分区，每个防火分区两端设置通风口，在中间可设置投料口、交叉口、引出段等。

电气设计阶段一般分为规划、初步设计、施工图。包含两个内容：一是电力电信管线设计，二是附属设施电气设计。附属设施电气设计包括供配电、照明、环境与设备监控、安全防范、接地系统等。综合管廊电气设计必须严格执行国家规范的相关要求。

2 电力管线设计要求

⑴高压电缆与信息电缆应分开敷设；

⑵电力电缆不得与热力管道、燃气管道同舱敷设；

⑶综合管廊（电力部分）内截面选择与电缆型式应根据《电力工程电缆设计规范：GB 50217-2018》确定；

⑷电力电缆不应采用非阻燃电缆；

⑸同路径双回路电缆入廊时，应在电力舱的两侧分开敷设。

3 通信管线设计要求

⑴通信线缆支架的层间最小净距不应小于120 mm；

⑵通信线缆与电力电缆在同一舱室敷设时，一般敷设与舱室的两侧；在双舱敷设时，一般敷设于不同舱室。

4 供配电系统

供电系统主要包含10/0.4 kV 变电系统、低压配电系统、电气设备及电缆的选择。综合管廊的消防设备，监控与报警设备，应急照明设备污水泵等应按二级负荷配电，天然气管道的监控与报警设备、管道紧急切断阀、事故风机应按二级负荷配电，且易采用两回线路供电，当采用两回线路供电有困难时，应另设置备用电源。其余用电设备可按三级负荷供电。

4.1 供配电方案的选择

⑴方案1：在综合管廊内设置若干低压配电间，从城市公网分别引入两路0.4 kV 电源进行供电。两路同时运行，互为备用，当一路进线电源故障退出时，切除故障侧三级负荷，另外一路电源承担全部二级负荷供电。此方案适合管廊规模较小，公网电源取得便利的情况。总配电系统图示例如图1 所示。

图1 综合管廊总配电系统图Fig.1 General Distribution System Diagram of Integrated Pipe Gallery

⑵方案2：在管廊负荷中心或者监控中安心设置主变电所，主变电所设置2 台变压器，供监控中心及整个管廊用电。主变电所引入两路10 kV 电源。两路电源一用一备，单路电源可以承担100%二级和三级负荷。此方案适合管廊规模较大，需独立设置变电所的情况。

4.2 低压配电设计

对于单台容量较大的负荷或重要负荷采用放射式配电，管廊每个配电区间内设一台非消防负荷配电箱，负责区间内非消防负荷的配电，采用单电源进线。同时管廊每个配电区间内设一台消防负荷配电箱，负责区间内消防负荷的配电，采用双电源进线。消防末端风机配电系统图示例如图2 所示。

图2 消防风机配电系统图Fig.2 Fire Fan Distribution System Diagram

监控中心应设置集中UPS 配电装置，进线电源采用双电源ATS 自动切换。

5 照明系统

综合管廊内照明设计包含一般照明、应急照明及检修插座箱设计［2］。

⑴照度要求：综合管廊内设置一般照明及应急照明。管廊内人行道上一般照明的平均照度不应小于15 lx，最低照度不应小于5 lx。综合管廊内人员出入口、通风口、投料口以及重要设备操作处，宜加强局部照明，照度为100 lx。监控中心的监控室一般照明照度不应小于300 lx。

⑵管廊内部应急照明宜兼做一般照明，也可与一般照明分开设置。当应急照明兼做一般照明，普通照明回路设置接触器，可由远程BA 控制以及出入口处控制按钮控制。疏散应急照明与疏散指示标志分回路设置，疏散应急照明回路设置接触器，平时可由远程BA 以及出入口处控制按钮控制。火灾时接入火灾自动报警（FAS）信号，可由FAS 强制打开疏散应急照明。舱内照明断面图示例如图3 所示。

6 环境与设备监控系统

6.1 应能对综合管廊内环境参数进行监测与报警

环境参数检测内容应符合表1的规定，含有两类及以上管线的舱室，应按较高要求的管线设置。气体报警设定值应符合国家现行标准，密闭空间作业职业危害防护规范GBZ/T205的有关规定。

6.2 设计内容

⑴廊道内每个防火分区通风夹层内应放置不少于一台PLC 分机，各分区PLC 分机通过前端交换机与监控室连接；

⑵廊道内每个通风孔和吊装口应（宜）放置1 台CH4和H2S 气体含量探测仪；

⑶在每个防火分区中心位置应放置1 台温湿度仪和O2含量探测仪；

⑷在廊道吊装口顶部安装1 块液压逃生井盖；

⑸每个集水井安装1 台投入式液位计和1 台浮球液位开关；

⑹廊道内通风设备应具有通过PLC 机柜自动控制启停的功能。

表1 环境参数检测内容Tab.1 Contents of Environment Parameter Testing

7 安全防范系统

综合管廊安全防范系统由安全管理系统和入侵报警系统、视频安防监控系统、电子巡查系统等子系统组成［3］。

⑴安全管理系统应能实现对各安全防范子系统的有效监控、联动和管理，其功能由统一管理平台实现。建议安全防范系统和环境与设备监控系统合用同一个通信网络。

⑵入侵报警系统：在管廊人员出入口、通风口设置入侵报警探测器和声光报警器；当探测到有人非法进入时，立即发出报警信号，并通过控制中心计算机，在控制中心安防工作站显示报警，工作人员可在监控中心管理报警。

⑶摄像头：所有人员出入口、进排风井、监控中心等设置普通网络红外枪式摄像机，可对进出人员进行实时监控。当入侵报警探测系统监测到有人进入时，联动摄像机监控。当舱内发生火灾或有人非法进入时，可通过视频系统进行定位确认。

⑷电子巡查系统：综合管廊设置离线式电子巡查管理系统。综合管廊内起终点处设置巡查点。

⑸综合管廊各舱室内起终点各设置一套信息钮，巡查人员通过手持数据采集器读取信息钮中的数据，采集信息后将信息通过数据线传输给计算机，显示整个巡逻巡检过程。

8 消防报警系统

综合管廊电气消防单舱断面图与双舱断面图示例如图4、图5 所示。

图4 综合管廊消防单舱标准断面图Fig.4 Standard Sectional View of Single Compartment of Integrated Pipe Gallery

图5 综合管廊消防双舱标准断面图Fig.5 Standard Sectional View of Dual Cabin for Fire Fighting in Integrated Pipe Gallery

8.1 火灾自动报警系统

综合管廊的电力电缆舱室设置火灾自动报警系统，其主要由火灾探测报警系统、消防联动控制系统、消防电话系统等构成。其中火灾探测报警系统包括了分布式光纤线型感温火灾探测子系统；消防联动控制系统包括了消防应急照明和疏散指示等子系统。监控室内设置火灾报警控制器、消防联动控制器、消防控制室图形显示装置、消防电话总机等设备［4］。

8.2 可燃气体探测报警系统

在天然气舱室内顶部、人员出入口、通风口、投料口等等舱室内最高点气体易于聚集和燃气管道上的分段阀门等位置设天然气探测器，并应接入可燃气体报警控制器内。

9 接地系统

⑴综合管廊内的电气装置、设施的工作接地、保护接地、防雷接地应共用一个综合接地网，总接地电阻不应大于1 Ω。综合管廊内所有外界可导电金属（金属管道、金属电缆支架等）、外露可导电金属（设备等）和PE 线等均应与最短的路径与接地干线做等电位联结。

⑵管廊接地体应尽量利用自然接地体，采用管廊壁内、建筑构筑物基础钢筋作为接地体。

⑶管廊内每间隔30 m 采用50 mm×5 mm 镀锌扁钢作为明敷等电位接地带与两侧接地带连接。

⑷管廊内在每个沉降缝段两端环联并引出与支架接地干线联结。

⑸供配电及照明系统宜采用TN-S 接地保护系统；变配电房应设专用接地干线，应用不小于100 mm2的铜缆就近引至综合接地网。

⑹火灾与报警系统应设专用接地干线，应用不小于100 mm2的铜缆就近引至综合接地网，并应在消防控制室设置专用接地板。

⑺综合管廊高压电缆系统应设置专用的接地汇流排或接地干线（不小于50 mm×5 mm 扁铜带），且应在不同的两点及以上就近与综合接地网相连接。

10 结语

目前正值综合管廊的高速发展期，国家现行规范、地方标准正在不断完善更新，要做好管廊的电气设计，必须及时关注相关的规范新动态。本文结合现行国家规范标准，从供配电、照明、环控、消防自动报警、防雷等多个方面阐述了综合管理电气设计方案，可供广大设计人员参考。