浅谈对我国市政综合管廊电气工程设计的分析与应用

浅谈对我国市政综合管廊电气工程设计的分析与应用

李浩然

上海市政工程设计研究总院 (集团 )有限公司

摘要：近年来国内综合管廊建设程度节节攀升，未来综合管廊或将取代“各类管线各自建设”的局面，成为主流。而在综合管廊项目施工的过程中，还有一个非常重要的环节就是对电气工程的施工，在综合管廊项目建设发展的过程中，配电工程是其中最为重要的环节，能够为综合管廊内的照明系统、监控系统、通风系统、消防系统、排水系统提供电力上的支持，来维持他们的正常运转。住房和城乡建设部等部门发布相关的设计标准，以对管廊的电气设计指导和约束。综合管廊的配电系统在一定程度上会对管廊的建设成本以及运行的可靠性有着非常重要的影响，如果在这个过程中综合管廊电气工程的项目施工工作做的不够到位，那么综合管廊系统就无法发挥出它真正的作用，下文将结合相关规范对市政综合管廊中电气工程的设计施工进行相关的分析与探讨。
关键词：综合管廊；电气设计；工程设计
1引言
随着我国社会经济的高速发展、科技水平的显著进步，政府和人民对城市发展建设提出新的要求。综合管廊是市政基础设施建设现代化的重要内容之一，其不仅能保证路面的完整性和各类管线的耐久性，显著降低因路面多次翻修和工程管线维修产生的投资，还便于各类管线的敷设、规模调整、运行维修和日常管理，可以节约大量建设用地。在综合管廊电气设计过程中，应多角度论证方案、全方位考虑问题，使其达到技术先进、运行可靠。
2综合管廊的电气设计
综合管廊通常以前期规划方案提出的功能需求作为出发点，结合项目特点和业主提出的特殊需求，对其电气系统进行分项设计，实现综合管廊内的各机电设备供配电和联动控制。主要内容包括动力配电系统、照明系统、自控系统、安防系统、火灾报警系统的联动控制等。实现综合管廊远程化、智能化、无人化的现代管理目标。
2.1动力配电系统
（1）负荷等级及供电电源。综合管廊的消防设备、监控与报警设备、应急照明设备应按现行国家标准《供配电系统设计规范》(GB50052)规定的二级负荷供电。天然气管道舱的监控与报警设备、管道紧急切断阀、事故风机应按二级负荷供电,且宜采用两回线路供电；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。
（2）配电以及控制。在综合管廊项目中大部分电动机如风机、水泵都是采用直接启动的。
（3）电缆敷设。电缆的敷设在整个电气工程有着非常重要的作用，电缆的成功敷设是整个建设项目能够正常进行的重要保障。在电缆敷设的过程中，还要注意对其进行防火保障，要在电缆的外部，用防火材料来进行封堵。
2.2照明系统
在对综合管廊地下照明系统进行设计的过程中，所采用的照明灯具一般为防水防潮节能型电子镇流器荧光灯，并具有防外力冲撞的防护措施。防水性能对于地下管廊的照明系统来说有着非常重要的作用，如果照明灯具不具有一定的防水能力，一旦在照明系统运行的过程中，灯具出现进水的现象，那么就会完成整个照明系统的瘫痪。

照明配电箱采用手动/自动控制相结合的方式。手动控制包括控制箱箱面按钮及设于该区间内各出入口的按钮盒控制，便于人员进出时开关灯；也可通过PLC控制，以便于远方监视。照明状态信号反馈至PLC系统，当火灾发生时，由火灾自动报警系统联动控制强制起动应急照明，并切断一般照明的供电。
2.3电气工程问题
在综合管廊电气工程设计施工进行的过程中，天然气管道舱及容纳电力电缆的舱室应每隔200m采用耐火极限不低于3.0h的不燃性墙体进行防火分隔。防火分隔处的门应采用甲级防火门,管线穿越防火隔断部位应采用阻火包等防火封堵措施进行严密封堵。我们根据天然气管道舱及容纳电力电缆的舱室的间距要求，建立一个防火分区。
城市综合管廊的施工和设计工作，会在一定程度上直接影响到市政建设工程的科学性和系统性，还能够促进城市化建设的总体进程。

2.3自控仪表系统
（1）自控系统的组成。地下综合管廊通常会在附近设置监控中心已对其进行管理和运维，设置有若干台相关的监控计算机和工业以太网交换机，并配备有打印机，服务器等一些基础的设备。在实际工作的过程中，可以通过监控计算机对地下综合管廊内各个设备的运行状况进行监控，并能够及时的反馈运行过程中的相关情况。
（2）自控系统的功能。自控系统对于地下综合管廊的运行来说有着非常重要的意义，能够对综合管廊内部的温度进行有效的控制，除此之外，还能够对地下综合管廊内部的湿度、空气质量、爆管检测、分别来进行相关的控制。
（3）通信系统。通信系统的存在，是为了方便外界的监控系统以及相关的检测系统对其进行适当的数据交换，以此来达到可以完全的进行人为的在线控制地下综合管廊系统的目的。
2.4安防监控系统
在安防建设系统建设发展的过程之中，安全技术防范系统主要包括有一下几个方面的内容，分别是视频监视系统、门禁系统、防盗报警系统构成的。而安防监控系统的主要控制中心在闭路电视的机房之中，安防监控系统主要是对地下综合管廊的重要部位以及有效区域进行实时的监控。

（1）视频监视系统的作用就是对地下综合管廊进行实时的监控，相关的工作人员可以通过视频显示器来及时的发现管廊内部的实际运行情况，而闭路电视的监控系统主要由综合管廊内部的前端结构、传输设备和控制中心组成的，能够在实际运行的过程中发挥巨大的作用。
（2）门禁系统是在综合管廊的每个检修口的入口处设置一个适当的门禁读卡器，每个工作人员在进出地下综合管廊的时候，都要进行详细的记录，门禁系统能够在一定程度上对人员的进出起到一定的限制作用。
（3）在综合管廊的每个检修的入口处以及进料口的地方以及相关的区域之间，都要设置一个防报警探测器，这种探测器在实际使用的过程中能够对非法入侵进行报警提醒，能够让我们及时的对这些入侵情况尽心能够相关的处理，在现阶段的发展过程中，主要使用的防报警探测器主要采用的是红外微波双鉴类型的探测器。
（4）消防控制中心。在市政地下综合管廊建设的过程中，由于涉及到电气工程的相关项目，所以在这个过程中我们还需要建设一个消防控制中心，在现代化的消防中心建设的过程中，控制中心的报警系统主要是由火灾控制报警主机、联动控制台、显示器以及打印机所构成的，能够及时的显示管沟内部所有报警系统的实际运行状态，当火灾发生时可以及时的进行在线指挥，能够准确的锁定火源及时的开展相关的灭火行动。
3综合管廊电气设计的注意事项
3.1系统电缆
由于在综合管廊设计的过程中，供电设备有着较长的供电距离，除此之外供电设备的容量较少、设备的负荷分布不够均匀也是当前阶段的一个比较重要的问题，所以说为了在实际运行的过程中，提高管沟配电的可靠性与高效性，这就在一定程度上对配电工作的进行以及电压的降低工作有着非常高的要求。所以说，我们要重视这个环节的工作，要能够做到对管沟配电的可靠性进行提高，同时还能够在一定程度上减少电缆建设成本的投入。这是未来地下综合管廊工程中电气工程建设发展的重要目标，也是主要的难点之一。
3.2系统接地
综合管廊内的低压配电系统的接地型式为TN-S制，电气工作、保护接地与防雷接地共用接地装置，接地电阻不大于1欧姆（另应满足电力公司规定的电力系统电缆的接地要求），接地体优先利用结构基础钢筋，每隔一定距离设置预埋接地钢板。同时利用管廊内的钢筋构成均压环，降低跨步电压。
3.3设备的控制和管理
在电气工程以及地下管廊工程中的相关设备的安装完成之中就可以投入到实际的使用过程之中了，在这个过程中我们还需要对相关的设备进行科学、合理的管理，这样才能够延长设备的使用寿命，设备管理工作同样是非常的重要的，是不容忽视的，在实际发展的过程中我们应该做好充分的准备工作，当设备在运行的过程中发生故障的时候，我们能够进行及时的处理，能够保证设备处于一种运行的状态之中。
4结束语
综合管廊的配电系统在一定程度上会对管廊的建设成本以及运行的可靠性有着非常重要的影响，如果在这个过程中综合管廊电气工程的项目施工工作做的不够到位，那么综合管廊系统就无法发挥出它真正的作用

参考文献：
[1]李双凤,刘澄波,朱雪明,等.综合管廊电气工程若干问题的探讨[J].建筑电气,2020,34(10):36-41.