城市综合管廊工程电气自控设计探究

城市综合管廊工程电气自控设计探究

作者：周杰

来源：《科学与技术》2018年第10期

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摘要：综合管廊设计直接决定了市政工程的科学性，对城市建设水平有着重要影响。电气自控设计是城市管廊工程开展的重要环节，设计方案的合理性、科学性直接影响到了综合管廊工程的安全性。基于此，文章结合相关技术规范，对城市管廊电气自控设计进行了相应探讨。 关键词：城市综合管廊;综合管廊工程;电气自控设计 1.城市综合管廊工程的特点分析

城市综合管廊工程除了具备一般地下工程的特征之外，还有着一定的特殊性：第一，城市管廊工程环境潮湿、通风不畅，需要采用通风机保证正常换气以及散热;第二，缺乏自然光，需要人工照明保持正常的工作光照;第三，工程场地中平时无人驻留，所以不必设置消防应急广播，工程中的消防措施和一般地下工程有着诸多不同;第四，天然气舱有天然气管道，极其容易出现爆炸事故，所以应该建立独立的可燃气体探测预警系统;第五，电力舱有大量的高压电力电缆，在使用的过程中会释放大量的热，容易发生火灾，所以需要设置相应的温度监测、报警系统;第六，为保障施工人员的人身安全以及设备的正常运行，应该满足连续供电要求，采用二级供电负荷，监控系统、通讯系统、报警系统需要采取智能化连续供电，比如EPS、UPS。从客观的角度上看，城市管廊工程的程度较长，所以需要解决长距离供电带来的问题，对此要设置供电分区以及监控分区。 2.城市综合管廊工程电气自控设计分析 （1）电气自控专业图纸表达规范

第一，设备、电缆的编号要统一，保证整体设计的简洁明了;第二，长距离工程需要有清晰、明确的表达，局部、整体的表达必须一目了然;第三，报警、监控系统的设置要充分考虑到系统的总体设置，以此确保系统实施的便捷性;第四，监控报警系统的设计可采取模块化设计方案，以便于和集成商进行衔接。目前，我国市政工程西北设计研究院，已经完成了《综合管廊初步设计文件编制深度规定》、《综合管廊可行性研究报告文件深度编制》，并且在逐步的试用中，这对城市管廊工程电气自控设计有着重要的指导意义。 （2）供电负荷计算

供电负荷的计算一般需要采用系数法进行计算，在现有的资料文献中缺少可供参考的系数Kd，所以电气设计人员需要借助设计经验以及理论知识，透彻分析工程的运行原理，结合计算负荷的定义，即“假想的持续性负荷在一定时间中产生的变动负荷、特定效应相等，按照实际用电情况，选择需要考虑的系数”。一般情况下，按照防火分区的设置考虑供电区间，如果采用高压供电的方式，当两台变压器进行协同工作的时候，其中一台变压器如果出现了故障的情况，另一台变压器则要能够满足二级以及以上的负荷。同时，连续性负荷需要考虑风机、监控、应急照明、工作照明等等用电负荷，结合地下工程的特点，工作照明负荷可不用考慮管廊

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舱室和工程地域，其用电负荷较为固定。此外，风机的负荷由于工程要求的不同，其实际负荷差距较大，而排水泵、检修箱等等短效性的电力负荷，对整体计算不会造成过大的影响。 （3）供电方案的确定

应急电源、监控报警系统、消防设备、燃气舱设备等等都是城市综合管廊工程中的二级用电负荷，除了缆线管廊之外，都需要结合二级负荷要求进行供电设计，设计应该和供电部门进行对接，通过商谈落实配电系统接线的方式，确定电压、节点、回路、容量等等设计参数。同时，还需要按照相关技术规范，设计变电所、配电间，确定供电范围以及供电单元，对现场的防火分区、管廊节点需要进行统一编号，然后再通过BIM系统，对设计方案的可行性进行检验，进而实现数字化设计管理。

此外，当前城市综合管廊工程的供电电源一般以10千伏电源为主，主要变电所多为室内变电所，部分城市规划部门对供电设计方案有着特殊要求，要求将供电电缆分支箱、电信终端箱、环网柜纳入管廊内，进而实现统一化管理。而管廊的供电和周边的市政供电一致，由于部分城市的地下道路最高用电负荷为一级，所以需要采用双重电源，进而满足城市综合管廊工程的供电需求。相对来说，低压配电的设置较为灵活，具体要明确设施双电源、ATSE的位置，消防应急供电装置EPS、UPS的设置方式;配电箱需要安装在室内;控制柜目前没有一个统一的国际标准，需要设计人员结合设计经验对其进行处理。 （4）监控和报警系统的集成

监控和报警系统的集成可采取三层结构原理进行设计，进而明确不同功能的分工实现以及系统的构成，具体分为信息层、设备层、控制层。信息层设备位于管廊控制中心，设备包括安防工作站、管理工作站、报警工作站、数据服务器，采用局域网以及千兆以太网交换机进行数据传输，采用UPS电源进行供电;设备层由温度变送器、湿度变送器、有害气体探测器、氧气浓度变送器、固定通话设备、摄像机组成，采用EPS、UPS进行供电;控制层采用百兆以上以太网交换机和星型网络结构，以工业以太网为基础构建通信机制，在各个防火分区需要设置ACU。 结束语：

综上所述，随着我国城市土地资源的减少，综合管廊在城市规划中的作用越来越重要，城市综合管廊工程能够有效缓解我国用地紧张的问题，还能确保管线的正常使用，避免管线铺设对城市路面造成破坏，但是管廊工程的长度较长，环境较为特殊，所以电气设计师必须结合文章上述内容，确保设计方案的合理性。 参考文献

[1]钱中阳，康潜. 城市综合管廊工程电气自控设计探讨[J]. 建筑电气，2017（11）：8-12.

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[2]刘博. 浅谈城市综合管廊电气设计[J]. 科学技术创新，2016（9）：234-234. （作者单位：中国市政工程中南设计研究总院有限公司）