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摘要:隨著我國經濟的快速發(fā)展，城市中的基礎設置建設也越來越完善。我國城市的基礎設施的逐漸完善，對提高城市居民的生活質量是十分有意義的。城市基礎設施過程中，綜合管廊是城市基礎設施建設過程中重要的一環(huán)，將綜合管廊進行高質量建設，對提高城市居民的生活水平，也具有重要的作用。另外，將城市綜合管廊中的電氣設備、線路等進行現(xiàn)代化建設，也能夠促進城市的快速發(fā)展。本文對城市綜合管廊電氣設計進行說明，以促進城市的快速進步。
關鍵詞:綜合管廊；電氣設計；配電系統(tǒng)
隨著我國現(xiàn)代化科學技術水平的不斷提高，我國城市建設過程中的基礎設施建設，也越來越完善，同時，城市的綜合管廊建設也越來越現(xiàn)代化。例如，現(xiàn)代化城市綜合管廊在建設過程中，現(xiàn)代化電氣線路及設備的數(shù)量越來越多。這對促進城市的發(fā)展是十分有利的。另外，相關城市管理電氣設計人員，也應不斷提高自身的設計水平，以保障城市綜合管理電氣設計的質量，進而使城市的發(fā)展得到更為全面的落實。本文對城市綜合管廊電氣設計進行分析，希望為相關部門提供參考。
所謂城市綜合管廊是指集電力、通信、供水、燃氣于一體的市政管線設計。綜合管廊主要是建設在城市地下，綜合管廊設計主要對各種管線進行設計、鋪設，盡可能地節(jié)約地下空間資源，保證城市各項建設的順利開展。但是若要開展城市地下管廊建設，就要行規(guī)劃，對城市地下管線進行普查、統(tǒng)計，然后結合可利用空間，綜合設計各種管線，終確定系統(tǒng)布局、斷面形式、豎向控制等。對于綜合管廊而言，其主要影響因素是電力管線和熱力管線，這兩種管線的施工對于安全性要求較高；一般影響因素是排水管線和燃氣管線，對于綜合管廊建設的影響較弱。限制因素是給水管線和通信管線，這兩種管線并不適宜參與到綜合管廊設計中，但是其管線布局對于綜合管廊設計仍有影響。早興起綜合管廊設計的是法國，隨后逐漸推廣開來。如今在我國城市綜合管廊的設計也逐漸成熟。比如在上海、北京等一線城市綜合管廊設計中，智能化電氣設計技術也得到了應用。顯然，城市綜合管廊電氣設計是指與電氣方面的管線設計。如供配電設計、智能控制設計、照明設計、防雷接地設計等等。
2.1供配電系統(tǒng)的合理設計
電氣設備的有效運行離不開供配電系統(tǒng)的有效支撐，因此，城市在進行綜合管廊的電氣設計過程中，保障配電系統(tǒng)的合理設計是十分必要的。通常配電系統(tǒng)的結構分為三個部分，即負荷分級及供電、配電系統(tǒng)、接地系統(tǒng)等。在設計過程中，設計人員應使自身的設計符合相關標準，以使配電系統(tǒng)的供電，能夠具有效率與質量。
首先，負荷分級及配電及供電，負荷分級是指根據(jù)電氣設備的不同，而進行分為不同等級的供電系統(tǒng)。在進行城市綜合管廊設計時，進行按照電氣設備的用電負荷級別進行電氣配電線路設計，對保障線路的安全具有重要作用，同時也能夠方便維修保養(yǎng)人員進行快速的維修檢測。這對綜合管廊的高質量建設也是十分有利的。另外，在進行按照負荷等級供電設計時，如條件允許，佳的設計方案是運用梁回線線路的供電方式，進而保障電力電源供應的穩(wěn)定性。此外，在進行按照負荷等級設計時，應將監(jiān)控設備、照明設備、消防設備等也納入到二級負荷供電系統(tǒng)中，以保障相關設備的穩(wěn)定電源穩(wěn)定想，其他相關的電氣設備，應歸入到三等級的負荷供電等級中。其次，在進行配電系統(tǒng)的低壓配電系統(tǒng)中的用電設備端子設計時，應使電壓偏差值滿足相關規(guī)定，以確保配電系統(tǒng)的穩(wěn)定供電及保障配電系統(tǒng)的安全配電。后，接地環(huán)節(jié)，配電系統(tǒng)中的接地設計，應符合相關標準，同時，在管廊內部應使管廊外殼接地，在進行配電系統(tǒng)的接地設計。另外，在設計過程中，也應對接地線路進行保護，以保障接地線路的安全可靠性。此外，接地線路在設計過程中，對防雷接地、防靜電接地線路，也應進行具體設計，進而保障綜合管理配電系統(tǒng)的安全性。
2.2綜合管廊中的電氣設備選擇與安裝
城市綜合管廊是保障城市電力、燃氣等樞紐順利的綜合性設施，同時，在對管廊進行設計時，保障管廊的綜合性作用，是十分必要的。另外，根據(jù)管理的功能及需求，也應進行合理的進行管理中的電氣設備設計。例如，對管廊中的電氣設備進行提高安全防護等級設計，以使相關設備滿足相關安全等級的需要。一般情況下，應保障相關電氣設備的防護等級大于IP54，并且具有防水防潮的性質。此外，綜合管廊內的天然氣管線艙室內的電氣設備應使其滿足相關防爆等級，一般的防爆等級以設計成大于IP54等級，同時保護疾病應大于Gb。與此同時，相關綜合管廊中的電氣安裝設計，應盡量選擇維護簡單、操作方便的區(qū)域，并避免將相關電氣設備安裝在地勢低洼、具有積水的范圍區(qū)域內。
2.3電纜選擇及敷設
在選擇電纜時應當根據(jù)電氣設備負荷通過負荷計算進行選擇。比如非消防設備的供電電纜和控制電纜可以選擇阻燃電纜。對于一些容易發(fā)生火災的地區(qū)，則應當選擇耐火電纜或不然電纜；消防設備的供電電纜和控制電纜應選擇耐火電纜；對于鼠害嚴重地區(qū)則應當選擇具有金屬包帶、鋼帶鎧裝的電纜。這樣更能提高電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定。而電纜選擇是電氣設計的重要工作內容。另外，無論是何種電纜，其防火性與阻燃特性都應當滿足標準。
在電纜敷設時，應當避免熱力管道與電纜同艙敷設。110kV以上的電力電纜更不能與通信電纜同艙。另外，在電力電纜艙室中，每兩百米的距離應當采用3h耐火等級的不燃墻體進行防火分隔。電纜管線在穿越防火隔墻部位可以采用阻火包等措施進行密封，確保電纜的安全。當然，電纜的敷設還應當按滿足《建筑設計防火規(guī)范》（GB50016-2014），其中110kV的電纜敷設應當依據(jù)《110kV及以下電纜敷設》（12D101-5）標準。
2.4照明
設計照明系統(tǒng)應當明確照度標準，而后才能選擇合適的照明設備。一般情況下，城市綜合管廊內人行道的平均照明度應當大于15lx，低照明度不應小于5lx。同時，應急照明度不應低于5lx，應急電源持續(xù)供電時間不應小于60min。這樣才能滿足城市需求。而對于監(jiān)控室照明度來說，其應急照明度以及一般照明度不宜小于300lx，出入口和設備操作處的局部照明可為100lx。其它結構內的照明度應當符合《建筑照明設計標準》（GB50034-2013）的要求。
(1)平臺概述
AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺集電力監(jiān)控、能源管理、電氣安全、照明控制、環(huán)境監(jiān)測于一體，為建立可靠、安全、高效的綜合管廊管理體系提供數(shù)據(jù)支持，從數(shù)據(jù)采集、通信網絡、系統(tǒng)架構、聯(lián)動控制和綜合數(shù)據(jù)服務等方面的設計，解決了綜合管廊在管理過程中存在內部干擾性強、使用單位多及協(xié)調復雜的根本問題，大大提高了系統(tǒng)運行的可靠性和可管理性，提升了管廊基礎設施、環(huán)境和設備的使用和恢復效率。
(2)平臺組成
安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統(tǒng)是一個深度集成的自動化平臺，它集成了10KV/O.4KV變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)、變電所環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、智能馬達監(jiān)控系統(tǒng)、電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)、消防設備電源系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)、消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)。用戶可通過瀏覽器、手機APP獲取數(shù)據(jù)，通過一個平臺即可全局、整體的對管廊用電和用電安全進行進行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調度，同時滿足管廊用電可靠、安全、穩(wěn)定、高效、有序的要求。
(3)平臺拓撲圖
(4)平臺子系統(tǒng)
1）電力監(jiān)控
電力監(jiān)控主要針對10/0.4kV地面或地下變電所，對變電所高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀表進行保護和監(jiān)控，對0.4kV出線配置多功能計量儀表，用于測控出線回路電氣參數(shù)和用能情況，可實時監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開關柜、變壓器微機保護測控裝置、發(fā)電機控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調、事故報警及記錄等。
2）環(huán)境監(jiān)測
環(huán)境監(jiān)測包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃氣體濃度、門禁、視頻、空調、消防數(shù)據(jù)的采集、展示和預警，同時也可接入管廊艙室內的水泵和通風排煙風機等設備集成的三方系統(tǒng)完成管廊環(huán)境綜合監(jiān)控。
3）馬達監(jiān)控
馬達監(jiān)控實現(xiàn)對管廊電機的保護、遙測、遙信、遙控功能，實現(xiàn)對電機過載、短路、缺相、漏電等異常情況的保護、監(jiān)測和報警。在需要的情況下可以設置聯(lián)動控制。
4）電氣安全
AcrelEMS-UT能效管理系統(tǒng)針對配電系統(tǒng)的電氣安全隱患配置相應的電氣火災傳感器、溫度傳感器，消防設備電源傳感器、防火門狀態(tài)傳感器，接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態(tài)實時顯示，并且對UPS的蓄電池溫度、內阻進行實時監(jiān)視，發(fā)生異常時通過聲光、短信、APP及時預警。
5）智能照明控制
防火分區(qū)單獨控制，分區(qū)內設置智能控制面板就地驅動器；開關驅動器連接消防報警系統(tǒng)，接收消防報警信息，強制打開驅動器回路。
廊內上方安裝智能照明傳感器，使人員進入管廊內自動開啟燈具，在管廊內停留燈具保持常亮，離開后燈具關閉。
除了現(xiàn)場的控制方式外，還可用電腦端實現(xiàn)集中控制，實時遠程監(jiān)控當前區(qū)域的照明情況，必要時可遠程控制該區(qū)域的照明。
考慮現(xiàn)場模塊分布較廣，距離過長，除了現(xiàn)場的控制方式外，還可用電腦端實現(xiàn)集中控制，實時遠程監(jiān)控當前區(qū)域的照明情況，必要時可遠程控制該區(qū)域的照明。
系統(tǒng)支持單控、區(qū)域控制、自動控制、感應控制、定時控制、場景控制、調光控制等多種控制方式，支持延時控制，避免同時亮燈負荷對配電系統(tǒng)造成沖擊。模塊不依賴系統(tǒng)，可獨立工作，每個模塊均自帶時間模塊，可根據(jù)經緯度自動識別日出日落時間實現(xiàn)自動控制功能。
綜上所述，城市綜合管廊是城市基礎設施建設過程中的綜合性區(qū)域，同時，該區(qū)域建設的科學合理，對提高城市基礎設施建設的質量具有重要的作用。因此，相關城市綜合管理的設計人員，進行高質量設計是必要的，尤其是對相關電氣線路及設備的合理設計。另外，設計人員在設計過程中，不斷將自身的設計與現(xiàn)代化科學技術相結合也是非常有意義的，只有設計人員，將自身的設計與現(xiàn)代化科學技術及安全技術等相結合，才能夠使城市綜合管廊的設計更為符合現(xiàn)代化，同時提高城市基礎設施的質量。
參考文獻
薛學斌,殷吉彥,周洲.城市綜合管廊相關問題探討團.給水排水.
岳峰.城市綜合管廊特點及設計要點解析J.中國房地產業(yè),2017(32):62.
安科瑞電氣股份有限公司.
安科瑞企業(yè)微電網設計應用手冊.2022.05版.
安科瑞綜合管廊能效管理系統(tǒng)解決方案.2020.06版.
王兆泰.城市綜合管廊電氣設計.
作者簡介
翟雪玲，女，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智慧用電的研發(fā)與應用。
