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浅谈城市综合管廊电气设计

2024-7-18　　阅读(470)

一、引言

城市综合管廊作为城市基础设施的重要组成部分，对于提高城市的运行效率、保障公共服务的稳定性具有重要意义。电气设计在城市综合管廊的建设中起着关键作用，它直接关系到管廊内部设施的正常运行、人员的安全以及管理的便捷性。

二、城市综合管廊电气设计的重要性

（一）保障管廊内设备的正常运行
综合管廊内包含了各种市政管线，如电力、通信、给排水等，电气系统为这些管线的监控设备、通风设备、排水设备等提供稳定的电源，确保其正常工作。

（二）确保人员安全
良好的照明和应急照明系统、可靠的接地与防雷系统以及完善的监控与报警系统，能够保障管廊内工作人员的安全，降低事故发生的风险。

（三）提高管理效率
智能化的电气监控系统可以实时监测管廊内的电气参数和设备运行状态，为管理部门提供准确的信息，便于及时进行维护和管理决策。

三、供电系统设计

（一）负荷等级确定
根据管廊内设备的重要性和中断供电所造成的影响，将负荷分为一、二、三级。例如，消防设备、监控与报警系统等应列为一级负荷，以确保在紧急情况下的可靠供电。

（二）电源引入
通常采用两路独立的电源供电，以提高供电的可靠性。电源可以来自城市电网的变电站或者专用的配电室。

（三）配电系统
采用放射式与树干式相结合的配电方式，将电能分配到各个用电设备。对于重要的设备，采用双电源切换装置，保证不间断供电。

例如，在某城市综合管廊项目中，为了确保通风设备的可靠运行，采用了双电源自动切换装置，当一路电源出现故障时，能够迅速切换到另一路电源，保障通风系统的正常工作。

四、照明系统设计

（一）正常照明
根据管廊的功能分区和照度要求，合理布置灯具。一般采用 LED 灯具，具有节能、寿命长等优点。

（二）应急照明
应急照明包括疏散照明和备用照明。疏散照明应保证在紧急情况下人员能够清晰地看到疏散通道和出口；备用照明则为在正常照明失效时，保证重要设备的操作和维护所需的照明。

例如，在管廊的出入口、转弯处、交叉路口等位置，应适当提高照度，以确保人员的安全通行。

五、监控与报警系统设计

（一）环境与设备监控
通过传感器对管廊内的温度、湿度、氧气含量、水位等环境参数以及设备的运行状态进行实时监测，当参数超出设定范围时，及时发出报警信号。

（二）入侵报警
安装红外探测器、门禁系统等，防止非法入侵，保障管廊的安全。

（三）视频监控
在管廊内重要部位设置摄像头，实现对管廊内部的实时图像监控。

例如，某城市综合管廊采用了智能化的监控系统，能够自动识别管廊内的异常情况，并及时通知管理人员进行处理，有效地提高了管廊的安全性和管理效率。

六、接地与防雷系统设计

（一）接地系统
采用联合接地方式，将工作接地、保护接地、防雷接地等连接在一起，形成一个低电阻的接地网络，确保电气设备的安全运行和人员的安全。

（二）防雷系统
根据管廊所在地区的雷电活动情况，确定防雷等级，并采取相应的防雷措施，如安装避雷针、避雷带等。

例如，在雷电活动频繁的地区，为了更好地保护管廊内的电气设备，除了安装常规的防雷装置外，还增加了浪涌保护器，有效地降低了雷电对电气设备的损害。

七、电气设备的选择与安装

（一）设备选择
应选择符合国家标准和行业规范的电气设备，具有防火、防潮、防爆等性能，以适应管廊内特殊的环境条件。

（二）设备安装
电气设备的安装应符合相关的安装规范和要求，保证安装牢固、接线正确、防护措施到位。

例如，在管廊内安装配电箱时，应确保其防护等级达到 IP54 以上，以防止灰尘和水分进入配电箱内部，影响设备的正常运行。

八、 AcrelEMS-UT综合管廊能效管理平台

(1)平台概述

AcrelEMS-UT综合管廊能效管理平台集电力监控、能源管理、电气安全、照明控制、环境监测于一体，为建立可靠、安全、高效的综合管廊管理体系提供数据支持，从数据采集、通信网络、系统架构、联动控制和综合数据服务等方面的设计，解决了综合管廊在管理过程中存在内部干扰性强、使用单位多及协调复杂的根本问题，大大提高了系统运行的可靠性和可管理性，提升了管廊基础设施、环境和设备的使用和恢复效率。

(2)平台组成

安科瑞城市地下综合管廊能效管理系统是一个深度集成的自动化平台，它集成了10KV/O.4KV变电站电力监控系统、变电所环境监控系统、智能马达监控系统、电气火灾监控系统、消防设备电源系统、防火门监控系统、智能照明系统、消防应急照明和疏散指示系统。用户可通过浏览器、手机APP获取数据，通过一个平台即可全局、整体的对管廊用电和用电安全进行进行集中监控、统一管理、统一调度，同时满足管廊用电可靠、安全、稳定、高效、有序的要求。

(3)平台拓扑图

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(4)平台子系统

1）电力监控

电力监控主要针对10/0.4kV地面或地下变电所，对变电所高压回路配置微机保护装置及多功能仪表进行保护和监控，对0.4kV出线配置多功能计量仪表，用于测控出线回路电气参数和用能情况，可实时监控高低压供配电系统开关柜、变压器微机保护测控装置、发电机控制柜、ATS/STS、UPS，包括遥控、遥信、遥测、遥调、事故报警及记录等。

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2）环境监测

环境监测包括温湿度、烟感温感、积水浸水、可燃气体浓度、门禁、视频、空调、消防数据的采集、展示和预警，同时也可接入管廊舱室内的水泵和通风排烟风机等设备集成的三方系统完成管廊环境综合监控。

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3）马达监控

马达监控实现对管廊电机的保护、遥测、遥信、遥控功能，实现对电机过载、短路、缺相、漏电等异常情况的保护、监测和报警。在需要的情况下可以设置联动控制。

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4）电气安全

AcrelEMS-UT能效管理系统针对配电系统的电气安全隐患配置相应的电气火灾传感器、温度传感器，消防设备电源传感器、防火门状态传感器，接入消防疏散照明以及指示灯具的状态实时显示，并且对UPS的蓄电池温度、内阻进行实时监视，发生异常时通过声光、短信、APP及时预警。

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5）智能照明控制

防火分区单独控制，分区内设置智能控制面板就地驱动器；开关驱动器连接消防报警系统，接收消防报警信息，强制打开驱动器回路。
廊内上方安装智能照明传感器，使人员进入管廊内自动开启灯具，在管廊内停留灯具保持常亮，离开后灯具关闭。
除了现场的控制方式外，还可用电脑端实现集中控制，实时远程监控当前区域的照明情况，必要时可远程控制该区域的照明。
考虑现场模块分布较广，距离过长，除了现场的控制方式外，还可用电脑端实现集中控制，实时远程监控当前区域的照明情况，必要时可远程控制该区域的照明。
系统支持单控、区域控制、自动控制、感应控制、定时控制、场景控制、调光控制等多种控制方式，支持延时控制，避免同时亮灯负荷对配电系统造成冲击。模块不依赖系统，可独立工作，每个模块均自带时间模块，可根据经纬度自动识别日出日落时间实现自动控制功能。

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