关键词：综合管廊、电气、供配电
近年来，为避免道路的反复开挖，充分合理利用城市道路地下空间，美化道路景观，保障市政管线的运行维护安全，国内很多城市均兴起了 建设综合管廊的高潮，城市综合管廊本质是上在地下建造的一个隧道空间，将电力、通信、给水、燃气、热力、排水等管线集中敷设在隧道 内。本文主要就综合管廊常规的电气设计进行论述。
一、管廊用电负荷分级及供配电系统总体设计
综合管廊的主要用电设备为风机、排水泵、照明、检修插座、监控与报警设备、消防设备等。其中，消防设备、监控与报警设备、应急照明 设备为二级负荷，其他用电设备为三级负荷。
综合管廊附属设施，主要用电设备有排风机、潜污泵、照明、监控与报警设备等，具有“负荷容量相对较小，而数量众多，且在管廊沿线呈 带状分布，供电距离较长”的特点，一般0.4Kv电压的供电距离不超过1km，而10Kv电压的供电距离则超过10km。根据管廊负荷特点，综合管 廊供配电系统采用10/0.4kV两级配电系统。
根据变配电系统的总体设计，主要设施如下：（1）10/0.4kV总变配电间，一般与监控中心合建（2）10/0.4kV箱式变电站，沿管廊1.2~1.6km 设置（3）电气设备用房（分配电间），设在排风口处（4）管廊内部动力及照明配电系统。
二、总变配电间设计
1、供电电源：总变配电间供电负荷按二级负荷考虑，由地区电网就近提供两回路10kV电源供电，每回电源线路均应承受100%的全部负荷。
2、变配电系统：10kV配电系统主接线采用单母线分段接线，至箱式变电站10kV供电一般采用双回路树干式接线或环网接线，其中双回路树干 式接线，相对环网接线，对二级负荷来说，可靠性更高，一般适用于大规模或片区综合管廊，供电半径更大，而环网接线更适用于规模较小 的管廊；变配电间内设两台变压器，一用一备，主要为监控中心动力、照明、监控、消防等设备供电；低压配电系统采用单母线分段接线， 并通过放射式配电至各层配电箱或设备间配电箱，二级负荷采用双回路电源分别引自不同的母线段。
3、供电计量：采用“高供高计”的计量方式，在总变配电间10Kv进线处设供电计量柜，各变压器低压进线处设电力监测仪表，供内部考核用 。计量方式应经供电部门批准
三、箱式变电站设计
根据0.4KV低压线路的输送能力，箱式变电站的供电半径一般按0.6~0.8Km考虑，即每1.2~1.6km，6~8个防火分区设1座箱式变电站。
每座箱式变电站内设2台变压器，同时运行。两台变压器高压侧相互独立，10kV侧采用双回路树干式接线或环网接线。
箱变低压配电系统采用单母线分段接线，并通过树干式配电至管廊各动力或控制箱（排风口处的电气设备用房）。至普通动力配电箱接线采 用单回路树干式。至应急配电箱接线采用双回路树干式，应急动力箱进线处设电源自动切换，两回路电源分别引自箱变的不同母线段，当一 台变压器故障时，应急动力箱电源自动切换到另一台变压器，正常运行时，单个变压器负荷率应位于75%~85%，当一台变压器故障时，另一外 变压器应能承受正常负荷和故障转移的负荷。
本工程用电负荷自然功率因数约为0.8左右，无功补偿采用集中补偿的方式，在箱式变电站低压侧设自动无功补偿电容器，补偿后功率因数不 小于0.95。
四、管廊内供电系统
本工程配电主要以防火分区为配电单元，每2个防火分区设置1台普通动力配电箱和 1台应急动力配电箱。各配电箱安装于排风口处的电气设 备用房，电源由就近的箱式变电站引来。普通动力配电箱负责临近单个防火分区内的风机、排污泵、检测插座箱、照明的配电和控制。应急 动力配电箱由两回路380V电源供电，主要为相邻两个分区的监控与报警设备、消防设备供电。为保证供电可靠性，监控或消防控制柜内另设 UPS电源。
管廊内沿线每隔60m设置1台220V/380V检修电源插座箱。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆插座箱容量为15kW，并应配置剩余电流动作保护装置，安装高度为0.6m。
五、电气设备选型
电气设备主要按以下原则选择：技术先进、安全可靠、节能环保、价格合理。
箱式变电站采用ZBW-12型户外组合式箱式变电站，外壳防护等级为IP65，高压侧采用环网柜，变压器选用干式变压器，低压配电柜采用可插 拔式断路器固定安装。
管廊内：动力配电箱主要采用XLW型固定式动力箱，防护等级不低于IP54。
管廊内电气所有电气设备均采用防水防潮型，外壳防护等级不低于IP54。
六、电气控制及保护
（1）总变配电间一般采用智能微机保护装置。
（2）箱式变电站：变压器保护采用负荷开关加熔断器保护。
（3）低压配电线路装设短路保护、过负载保护，并根据需要装设防电气火灾保护。低压电动机回路装设短路保护、过载保护和接地故障保护 等。插座及其他末端回路，可根据需要装设剩余电流动作保护器。潜水泵等配电控制回路装设综合保护器，对潜水泵的泄漏、浸水、超温等 故障进行检测和保护。
潜污泵、风机等电动机设备功率较小，均采用直接启动方式。
潜污泵、通风机及照明等用电设备的控制回路均装设设手/自动选择开关，对控制方式进行切换，可实现就地手动控制、PLC自动控制及远程 控制等多种控制方式。就地手动控制主要在检修及调式时使用。
七、接地及等电位联结
本工程防雷、接地主要综合管廊本体、监控中心和箱式变电站等。
监控中心、箱式变电站等的接地均应与管廊本地接地系统可靠连接，形成等电位，接地电阻不大于1欧。
将综合管廊廊体结构内钢筋采用土建绑扎和焊接的方式连接，管廊纵向的结构变形缝等钢筋断开处采用接地扁钢跨接，使管廊结构钢筋连成 一个整体，形成立体的等电位钢筋接地笼，作为管廊的接地体，防雷接地、保护接地、工作接地等共用接地极。
管廊各舱舱壁两侧均沿线通长敷设50x5的热镀锌扁钢作为廊内的接地干线，并经廊壁预埋钢板（100x100x10镀锌扁钢）与廊体结构钢筋连接 。预埋接地钢板间距约为50米，利用结构变形缝处接地钢筋跨接引出板作沟内接点干线接地连接板。
管廊内采用总等电位连接，动力箱总进线箱PE线、进出管廊的金属管道、电缆支架、金属桥架等均应与接地干线可靠连接。
管廊低压配电系统的接地型式均采用TN-S系统，电气设备外壳等外露可导电部分等均应与PE线可靠连接。管廊内设备金属基础、电缆支架、 金属管道等所有设备外可导电部分均应应与接地干线可靠连接。
箱式变电站采用镀锌扁钢和镀锌角钢作人工接地极，接地电阻不大于4欧，将箱变金属外壳与接地极可靠连接。箱式变电站低压配电系统的接 地型式为TN-S系统，变压器中性点应可靠接地。箱式变电站接地干线应与管廊内接地干线可靠连接。
八、照明系统
综合管廊内设正常照明和应急照明。
管廊内人行道上的一般照明的平均照度不小于15lx，最低照度不小于5lx。人员出入口或设备操作处照度标准值为100lx，变配电间及电气设 备用房照度标准值为200lx，监控室照度标准值为300lx。疏散应急照明照度不应小于5lx，应急电源持续供电时间不小于60min。
管廊内装设正常照明灯、疏散照明灯和疏散指示灯。照明光源采用LED直管荧光灯，照明灯具采用高效率的防水防潮型灯具，安装于管廊顶部 ，间距5m左右。每3盏灯设1盏应急疏散照明灯，灯具自带蓄电池，持续供电时间不小于60min。
管廊出入口和各防火分区防火门上方设置安全出口指示标志灯；在管廊沿线安装疏散指示标志灯，疏散指示标志灯设置在距地坪高度1.0m以 下，间隔不大于20米。指示标志灯由单独回路供电，并自带蓄电池。照明线路采用穿管明敷，并设PE线保护。
照明灯具的控制为2级：可在现场手动控制，在各人员出入口处均应设置控制开关，也可在监控中心遥控，并将照明信号状态传至监控中心。 正常照明及应急照明由区域控制柜控制，且应急照明可由消防控制柜强启。
论文作者:张前进1,焦元涛2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/7/26
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