综合管廊电气工程相关问题分析摘要：随着城市化进程的推进，城市规模日趋增大，城市化建设需求也在不断提升。

在城市建设当中，综合管廊建设一直是重点，近年来国家对综合管廊的建设有了更高关注度，在一定程度上推进了综合管廊建设步伐，但是在电气工程上依然存在很多不足，需要从各个方面进行优化，包括供配电、材料选用、设备维护、火灾监测等。

从而确保电气工程开展的规范性及合理性，使综合管廊的建设顺利、规范推进，取得预期效果。

关键词：综合管廊；电气工程；电气设备；通讯网络；设计优化综合管廊多设置在城市道路绿化带下方，作为城市基础工程之一，综合管廊建设也是严格按照施工设计及规划开展的。

各种管线均是集中敷设的，包括水管、电线、通信管线等。

火灾防范一直是综合管廊电气工程的重点，为此，防火分区的设置会加强规划及设计，通常会在在防火分区中设置进风口，同时也可以作为投料口使用，将排放口设置在进风口两侧。

综综合管廊电气工程是最为基础及重要的工程，涉及很多施工内容，电气工程是为了确保其他工程更加顺利的开展，因为电气工程与很多系统有密切相关性，包括通风系统、消防系统等，为此，主要起到基础及辅助作用。

当前，综合管廊设计及施工依然存在很多不足之处，下面结合各部分存在的问题提出几点设计及优化对策。

1.供电电源过去在综合管廊电气工程设计上考虑到了控制中心的特点，即整体为单一用户。

基于这一考虑，采用一路或者两路的高压电源，配电方式为树干式配电，为综合管廊各个分变电所箱变供电。

通常将分变电所箱分为若干个防火分区，考虑到空间规划，防火防区会设置3~5个。

一般来说，秋冬季节下箱变有着较低的荷载，几乎接近了空载，这样一来便使运行效率大大折扣。

正是出于综合管廊负荷小这一点，可以将各分变电所箱变取消掉，供电由低压电网负责，并且将0.5kV用户接入点设置在原箱变部位，随时用电随时获取。

通过以上供电方案可以进一步减轻管廊箱运行负载，从而节省运行效率。

此外，不再设置分变电所节点，这样一来管廊箱整体结构会更加简化，但是工作量大，需要施工单位依据实际情况选择。

照明系统，主要就是在综合管廊内设置正常照明及应急照明，鉴于管廊内照明系统不仅可供检修人员通行，更重要的是对管线运行情况进行观察，在出入口局部按照100lx设计，疏散照明不能低于0.5lx，应急电源持续供电不能少于20min。

还要在各个防火分区上方设置安全出口标志灯，可以采用吸顶安装或者设置荧光反射标识，并且间距不能超过20m，通过这种方法可以避免灯光被管线或者设备遮挡。

2.排烟风机供电过去在对排烟风机供电设计及施工上对通风换气这一问题考虑到了，一旦有火灾发生，不再马上启动通风机与排烟机，而是在火灾消除，温度降低到标准值以后再使用通风机及排烟机，不仅可以将通风机及排烟效率提高，还能节省设备运行功耗。

当前，对排烟风机供电设计考虑的内容更多，比如，难以掌握具体灭火时间、灭火程度等，需要在通风系统设计上结合高温烟气排出量，依据排出量进行通风系统的设计，从而将抢修时效及精准性增强，减少不必要的人员及设备投入，也是出于成本考虑。

鉴于火灾时的排烟需求不存在的，这里设置的排烟机主要用来灾后排高温烟气。

在排烟机处设置临时备用电源接口可以避免发生风机断电、灾后不能及时启动的情况。

排放口使用的供电电源为EPS，可以将排风机直接启动要求的最大容量满足，但是这样会将投资成本增大。

为此，要想在单个防火区间内控制火灾范围，可以在管廊内设置常闭的防火门，这样一来就会降低众多EPS使用过程中产生的能耗。

可以将三相AC380/220V供电设备作为备用电源。

这种电源的优势在于能够确保火灾后线路抢修时，管廊管理不需要配备过多的供电设备，将投资成本大大降低了。

3.配电结构单一防火分区鉴于设备应用不同回路的预分支电缆线路树干式供电，暴露出很多不足之处，比如，过长的线路，电缆线路利用率不高等。

此外，仅供管廊使用的电缆线路占用电缆支架有两层，浪费了很多空间，出于成本考虑，这种配电结构会使成本增加。

综合管廊中负荷分级相同的是非消防动力设备，这是该设备的一个特点，由此，不需要对设备分类分型使用。

配电母线的设置需要结合防火分区的划分，这样才能使母线配置更加科学实用，同时，还需要将电主干路由配置在适合的区域内，采用统一配电方式，并且实用配电母线完成消防设备的供电是非常科学的。

应用预分支电缆进行统一配电有着一定优势，比如，可以将配电电缆数量减少，布局更加紧凑，合理利用了空间，将管廊仓位也节省了。

4接地4.1预埋引出板。

高压电力输电线路设置在综合管廊内，鉴于具有防雷接地功能以及维修时断电要求、金属层保护接地要求等，电力部门会将可靠的接地装置设置在高压电力输电线路的综合管廊沿途。

将接地线钢板预埋在综合管廊各个投料口结构外壁面，可以作为连接人工接地极。

4.2单相接地故障保护。

当前，两级配电结构多应用在综合管廊低压系统中，由分变电所箱变配出第一级，各防火分区低压配电箱供电为树干式；低压配电箱配出第二级，树干式供电方式应用在同类用电设备供电中。

低压系统在综合管廊内应用以TN系统较多。

低压配电箱各个馈线回路过电保护断路器同时作为故障保护，将其作为故障保护的原因主要是：（1）需要对多台同类设备进行供电，在单一供电线路上，按照整条线路计算电流，并将其作为断路器的长延时过电流脱扣器整定结果。

（2）鉴于低压配电箱配出的末端用电设备的配线线路较长，单相接地故障电流过小的情况经常发生，并且经常发生保护装置不能及时跳开的问题，这样一来就会使电缆过热，长时间出现这些问题甚至会引发事故。

为此，需要对断路器的保护灵敏度进行复核，设置专用的接地故障保护断路器也是非常有必要的。

4.3管线设置原则。

综合管廊内的管线设置需要遵循一定原则：工程管线如果不相互干扰可以将其设置在同一个舱内，而相互干扰的则可以分别设置在管廊不同舱室内；热力管线不能与电力管线敷设爱同一个舱内；高压输电电缆管线需要与电信电缆分开敷设。

出于以上原则，需要在管廊内设计三个舱室，分别为电舱、冷水舱及热水舱。

电舱主要对电力电缆敷设进行考虑，支架可以分为不同层，每间隔0.5m左右设置一组；冷水舱主要敷设制冷供水管道中，设计5.0m的支架，地面设置混凝土以用来支撑，并在单侧设置弱电电缆支架，分上下两层，每层间距为1.0m；热水舱主要敷设低区给水管理及室内的消防栓管道，使用钢支架，间距为5.0m左右。

5.电容电流补偿鉴于综合管廊自用的电缆负载在平时较低，机会接近于空载运行状态。

此外，分段划分长距离的管廊难以实现，而低压电源分散供电则需要使配电集中进行。

为此，管廊在正常运行状态下，有着较大的高低压电缆电容流量，容性无功倒送的问题也会发生。

采用电容电流补偿的方式能够避免因管廊长期在容性无功过剩情况下运行造成的无功过剩，也不会出现因功率因数难以达标而受罚的问题。

为此，很建议在母线上将电抗器并联上，对母线上过大的容性无功进行补偿。

6.合理选择电缆支架6.1钢制支架的选择。

相对湿度较大是综合管廊内部的一个问题，在夏季更加明显。

并且大量的电缆支架在管廊内分布，鉴于成品电缆费用较高，镀锌钢板可以现场自制被大量使用在钢制电缆支架中。

管廊内的环境特征热镀锌工艺理论基本可以适应，为此，制作电缆支架过程中，容易使镀锌层遭到破坏，各种焊接操作也容易使镀锌层发生破损，造成电缆支架锈蚀等问题。

秋冬季节施工则难以发现镀锌破坏的痕迹，在管廊运行后期才被发现，此时电缆支架腐蚀将非常严重。

此外，支架安装点及焊接点、螺栓连接部位也容易发生这种锈蚀。

为了将以上问题解决，完成支架安装以后再上面涂一层油漆非常有必要，可以有效避免锈蚀问题，日常维护保养也更加容易。

6.2玻璃钢支架的应用。

潮湿环境中玻璃钢支架使用较多，为此，在综合管廊内玻璃钢应用较为普遍，比起传统支架类型，玻璃钢支架的适应性及耐用性更强。

此外，玻璃钢是无需接地的，安装过程的安全性得到保障。

7.电气设备防潮如果综合管廊内部没有通风系统，则环境较为潮湿，尤其是在排风口中部及管廊拐角处，及时有通风系统，通风效果也较差，这些部位湿度更大。

如果安装通风系统，在管廊内相对湿度高于70%的时候开启，对于一般的电气设备及线路来说是比较适宜。

综合管廊内的配电控制箱及柜外壳由钢板制成，并且在管廊潮湿环境中能够凝结为水汽，即使是高等级的外壳防护依然能够伸进来水汽，会使金属器件发生锈蚀。

此外，潮湿环境下，空气中水汽会降低空气中电阻，短路或者电气元件故障隐患将增大，需要进行必要的防潮处理，这事确保电气设备稳定、安全运行的关键。

除了设置局部通风设施以外，还可以采取以下措施防潮：（1）需要考虑到通风效果，如果一些地方通风效果不佳则不能将电气设备安装在此。

（2）如果某些通风不佳的位置必须要安装电气设备尽量做好防潮处理，或者选用对湿度有敏感性的设备。

（3）为了将柜体/箱体的防护等级提高，尽量使用适合的材料并制作，材料最好能够具有吸水性，从而避免表面有水珠凝结，此外，需要加强对电缆线的温度检测，避免温度过高埋下火灾隐患，因为高电压电缆敷设过多非常容易出现温度升高或者其他异常。

8.缆线火灾检测高压电力电缆在综合管廊内敷设较多，保证这些电缆的安全尤为必要，一旦发生故障引起火灾将造成线路瘫痪，对城市生产生活造成不利影响。

为此，将电缆线路火灾监测系统应用在综合管廊内很有必要。

当前，不可恢复式感温电缆、可恢复式感温电缆及感温光栅、敢问光纤是火灾探测器经常采用的电缆。

8.1感温电缆。

通过两芯导体短路发出报警，将感温电缆每100m或者200m连接到一个微机头上，将其作为报警区域，可以定位报警。

这种方法的优势是价格低、应用范围广且技术更加成熟。

但是在综合管廊中应用则存在一些不足，比如，需要将模块及微机头放置到管廊内，受外部环境影响较大，降低了可靠性；感温电缆价格较高，使用有机外护套材料在潮湿环境中会缩短使用寿命；维护难度较大。

8.2感温光栅。

光线传输、光栅测温，光纤上测温点数及测温光纤数量决定了检测时间，通常的循环检测次数为15~25s。

应用在综合管廊中的不足是：较长的安装周期、先将光纤断开再熔接，容易损熔接点；采用点式测温法有一定盲。

鉴于综合管廊内电缆线路可能会在后期移动，需要全部覆该缆线火灾监控，为此，综合管廊内的缆线火灾监测不适合使用这种方法。

8.3感温光纤。

光纤可以对温度变化更好的感知，从而准确捕捉光强度变化，进而准确确定温度值。

通过特定的计算方法可以及时连接光纤主机，从而将报警信息发出，优势体现在：系统操作更加简单；在确定温度计温度定位上更加准确；可调的报警并且报警的方式较为多样化，有较低的误报率；这种感温光纤基本不会受到电磁波干扰，并且外部有保护套免受潮湿环境的影响；维护上更加方便。

唯一的不足之处就是造价较高。