电力电缆隧道，作为一个全封闭的可通行式地下构筑物，相比其他地下敷设方式，其优点和缺点都很明显。
优点：1、电力线路输送能力强，可容纳电缆数量较多；2、可通行，电缆敷设、检修方便。
缺点：1、土建成本高，消防设施等投资大；2、火灾危害大，灭火难度大。
关键词：电缆隧道、电气设计
本文从以下方面阐述工业企业电力电缆隧道的电气设计：动力配电系统、照明系统、火灾自动报警系统及电气火灾监控系统、接地及等电位联结系统、电气防火措施。
需要给土建专业提供的条件：电缆隧道的长宽高尺寸、预埋件及电缆支架、出入口、人孔井、隧道底部坡度、排水沟、集水井等，本文不再赘述。
1、动力配电系统
1.1负荷分级
依据规范《电力电缆隧道设计规程》（DL T 5484-2013）第10.0.10条、第11.3.4条的规定，电缆隧道的消防用电应按二级负荷要求供电，并在最末端配电箱处设置双电源自动切换装置；排水泵及排风机按二级负荷要求供电，其中排水泵排雨水时按一级负荷要求供电；正常照明按二级负荷要求供电。
1.2电源情况
根据工业企业的特点，用电量大且分散，一般厂区配电室较多，且电缆隧道与厂区各配电室路由相通。故电缆隧道动力及照明用电可就近由所用变或各分配电室的不同低压段引来，系统电压380/220V，即可满足二级负荷的供电要求，无需设专用变压器，以减少投资。
1.3设备配电及控制
电缆隧道的主要动力设备为排水泵、排风机、检修插座。可根据动力设备的位置集中设动力配电柜，以放射式为动力设备供电。
（1）排水泵：设计为自灌式，一般采用液位联锁自动启停和就地控制方式，必要时可采用远程控制方式；集水井应设最高水位、启泵及停泵水位信号，并宜设超高、超低水位信号报警功能；排水泵的工作状态、故障状态及集水井水位信号宜在值班室或厂区控制室显示。
（2）排风机：排风机宜由集中设置的动力配电柜配电，并采用联锁自动启停和就地控制方式，必要时可采用远程控制方式。
排风机的自动启动方式：电缆隧道机械排风的作用一是降温，通过不断的换气将隧道内的高温空气排出，以免发生火灾隐患；另一个作用是保持与室外空气流通，为工作人员进入隧道时提供足够的氧气。故排风机的自动联锁启动方式有两种，一是由隧道内的温度监测器发出的信号自动联锁启动风机；二是由隧道内的氧气浓度探测器发出的信号联锁启动风机。
排风机的自动停止方式有两种，一种是温度监测器或氧气浓度探测主机发出的信号自动联锁停止风机；另一种是当确认火灾时，通过消防联动模块联动，切断排风机主进线开关，停止风机。
目前，部分工业企业在电缆隧道内并未设置自动联锁装置。只是靠运行经验去操作，虽然节约了投资，但终究还是存在火灾和安全隐患。不管从设计角度，还是安全运行方面来说，都要从严执行，防患于未然。
（3）隧道出入口及隧道内设置检修用动力插座。插座应满足防水和使用要求。
（4）设于隧道内的配电箱防护等级不低于IP54。隧道内的动力电缆均采用阻燃型。
2、照明系统
电缆隧道内的照明系统分为正常照明、应急照明和过渡照明。设计时应选择高光效、长寿命的光源；增加灯具使用灵活性，减少灯具数量；选择结构安全可靠、配光高效合理的灯具；提高照明灯具的免维护性能，降低后期维护和更换灯具的人力与物力成本。并且根据规范《电力电缆隧道设计规程》（DL T 5484-2013）的要求，照明灯具应采用节能、防潮型灯具，均选用Ⅰ类灯具。
2.1、正常照明
隧道内人行通道上的平均照度不应小于15lx，显色指数（Ra）应大于60。隧道内正常照明灯具的布置宜采用沿隧道顶棚中线均匀布置。照明系统中的每一单相回路不宜超过16A，单独回路的灯具数量不宜超过25个。照明开关应采用双控开关，并选用防水防尘型。照明线路分支导线截面不应小于2.5mm2。照明分支回路采用24V安全电压供电或采用漏电保护开关（30mA）。
2.2应急照明
电缆隧道内的应急照明主要是疏散照明。疏散照明的平均照度值不应小于0.5lx。疏散照明应由安全出口标志灯和疏散标志灯组成。安全出口标志灯安装在隧道出入口上方，疏散标志灯设置在隧道内人行通道两侧距地面高度1.0m~1.2m室外电缆支架外侧。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆应急照明配电箱应由配电室不同母线段分别引来两路电源，并在应急照明配电箱内设置双电源自动切换装置，所有应急照明灯具均自带蓄电池，蓄电池放电时间不应小于30min。每个防火分区应有独立的应急照明回路，穿越不同防火分区的线路应有防火措施。
2.3过渡照明
在隧道出入口处应设计过渡照明。过渡照明设计宜优先采用自然光过渡，当自然光过渡不能满足要求时，应增加人工照明过渡。设于隧道内的配电箱防护等级不低于IP54。正常照明回路采用阻燃型线缆，穿钢管沿隧道顶棚明敷；应急照明回路采用耐火型线缆，穿钢管沿隧道支架外侧明敷，并刷防火漆保护。
3、火灾自动报警系统及电气火灾监控系统
依据规范《电力电缆隧道设计规程》（DL T 5484-2013）第9.2.3条的规定，电缆隧道内应设置火灾自动报警系统及电气火灾监控系统。在工业企业消防控制室内设置集中火灾报警控制器、电气火灾监控器。电缆隧道内的火灾自动报警系统及电气火灾监控系统经模块箱接入厂区消防控制室内设置的集中火灾报警控制器、电气火灾监控器。电缆隧道内火灾报警装置设置有缆式线型感温火灾探测器、手动报警按钮、火灾声光警报器等。
本系统应满足的控制功能要求为：当某区域发生火灾时，该区域顶部所布置的差定温型缆式线型感温火灾探测器（直线敷设）进行火灾探测，并发出信号，值班人员确认火灾信号，并由火灾报警控制器发出警报，通知人员疏散，切断正常照明和排风机等非消防电源，启动应急照明并接收上述设备的反馈信号，通知消防主管部门。
沿电缆表面接触式“S型”敷设的定温型缆式线型感温火灾探测器的报警信号仅作电气火灾监控用，并传送至电气火灾监控器。消防管线均沿隧道顶部明敷，钢管镀锌后喷涂环氧树脂粉末进行防腐处理，并且涂防火漆，并保证其耐火时间不小于3h。
3.1接地及等电位联结系统
鉴于电缆隧道为可通行式隧道，并是一个完全封闭独立的场所，故需做接地及等电位联结，并与全厂接地网可靠联接。在隧道两侧通常敷设-40x4镀锌扁钢做为接地干线，并形成环形接地网。接地网与隧道基础钢筋不少于两处可靠联结，并将所有配电箱的PE母排、隧道内的所有金属体、金属管等通过-25x4镀锌扁钢与接地网可靠联接。
4、电气防火措施
4.1防火分区的划分
划分防火分区有利于火灾时人员疏散，而有效降低某一分区的火灾对其他区域的影响，减少其他分区的损失。电缆隧道的防火分区通常是利用防火墙来进行划分。依据规范《电力工程电缆设计规范》（GB50217-2007）第7.0.2.2条的规定，电缆隧道内约200m应设置防火墙。故电缆隧道宜按长度200m为一个防火分区进行划分。
4.2采用封、堵、涂、隔、包等防火措施
在电力电缆隧道的线缆上刷涂防火涂料，在每个防火门和防火分区的区段两端六米以内的区域内的电缆涂刷防火涂料。在有火灾隐患的部位两端六米以内区域的电缆和电缆敷设密集区的电缆全部刷涂防火涂料，并采用封、堵、隔、包等多种方式加强防火的效果。采用这些方法的主要目的在于如果某一根电缆着火不会向其他电缆延燃。电力电缆和控制电缆应分支架敷设，当敷设于同一支架时，应设防火隔板进行分隔。防火封堵必须要有一定的厚度，做到真正的严密。封堵材料的厚度要根据电缆的密集程度而适当增加。
4.3采用阻燃电缆或耐火电缆
阻燃电缆的外护套具有高燃点的特性，在一定时间内，能够对着火的电缆加以保护，使其主绝缘不受损坏，从而达到控制着火范围的目的。但阻燃电缆只能作为防火的一种辅助措施，不能因为使用阻燃电缆而忽略其他防火措施。耐火电缆通常用于消防等重要回路，它能保障在一定时间内该回路能正常供电。
4.4使用高质量的电缆头
在电缆火灾事故中，有一大部分事故是由于电缆头故障而引起的。电缆长距离输送，电缆终端接头和中间接头必不可少。电缆头的质量及可靠性至关重要。电缆接头的绝缘性能和额定电压等级必须等于或高于电缆本身的绝缘性能和额定电压等级。电缆头两侧的定温型缆式线型感温火灾探测器检测到电缆温度异常时应直接发出报警，并反馈信号至电气火灾监控器，联锁启动排风机进行降温。
5结束语
以上内容，源于本人的工程实践，并不全面。例如，规范《电力电缆隧道设计规程》（DL T 5484-2013）第11.4条规定，电缆隧道内宜配置环境在线实时监控系统、安全监视系统、通信系统等。但鉴于工业企业的特殊性，相比于城市电缆隧道，工业企业电缆隧道功能更单一，无平时通行需求，以上系统在工业企业电缆隧道内的必要性还有待考证，且并无广泛推广，本文不在赘述。工业企业电缆隧道的电气设计作为一个系统工程，本文只是抛砖引玉，希望各位电气同行提出批评指正意见。
参考文献：
1.《电力电缆隧道设计规程》（DL T 5484-2013）
2.《电力工程电缆设计标准》（GB50217-2018）
3.《地下建筑照明设计标准》（CECS45-92）
4.《110kV及以下电缆敷设》（12D101-5）
论文作者:苏宁
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷18期
论文发表时间:2019/12/19
标签：隧道论文; 电缆论文; 火灾论文; 风机论文; 联锁论文; 工业企业论文; 回路论文; 《建筑实践》2019年第38卷18期论文;