广东中天市政工程设计有限公司528000
摘要：随着城市不断发展和规模不断扩大，配套的设施越来越多，各类管线错综复杂。采用传统的综合管线布置方式时，用地面积大幅增加。为集约利用城市建设用地，城市地下综合管廊应运而生，将城市各类管线统筹在内部敷设。针对综合管廊特点，着重介绍其供配电和照明系统设计，通过合理、专业的管廊电气配套设计，保证综合管廊安全适用，并在良好的环境下运行。
关键词：综合管廊、配电、照明、接地
1.前言
近年，城市发展与土地资源的矛盾日显紧张，城市建设和管理要求不断提高。因此，城市地下综合管廊的建设项目也不断增多，但综合管廊在国内起步较晚，总体设计、运营水平有待提高。综合管廊内部附属设施较多，包括：消防、通风、供电、照明、监控及报警、排水、标识系统等，本文结合实际的工程案例，对综合管廊供配电和照明系统设计进行探讨。
2.工程概况
项目管廊长度为2.4km，位于规划市政道路下，包括水信电舱、燃气舱。每180m为1个防火分区，分区内包括1座配电设备井（水信电舱、燃气舱分别独立设置）。每座配电设备井内设置动力照明配电控制柜、应急电源柜、井用照明配电箱各1台，还设有监控系统的监控柜和火灾报警控制柜各1台。管廊全线分别设置设水信电舱、燃气舱11个防水分区。
电气专业设计内容：供配电和照明系统，包括：通风、排水、照明、检修插座箱、接地系统。管廊电气布置断面图如图1所示。
图1管廊电气布置断面图
3.负荷分级和配电系统
项目主要用电设备为通风机、排水泵、照明、监控及检修设施等。根据综合管沟负荷运行的安全要求，综合管廊附属设备的消防设备、监控设备、应急照明、燃气舱事故通风设备、管道紧急切断阀为二级负荷；其余为三级负荷。
4.10/0.4kV变配电系统
根据综合管沟负荷性质及地区电力规划，本工程采用10kV和0.4kV两个电压等级。按照防火分隔进行区域划分和按管廊负荷供电分区情况，一般以6~8个防火分区作为一个负荷供电分区（180m为1个防火分区），在每一分区需在负荷中心位置设置10/0.4kV变电所一座（两台变压器系统），其中综合管沟控制中心管理楼中设总变配电所，综合管廊沿线另设分变电所，低压供电半径为600~800米。控制中心变电所除为控制中心管理楼提供0.4kV电源外，另采用单侧环网供电方式为综合管廊沿线各分变电所提供10KV供电电源。
4.110kV配电系统
控制中心管理楼变电所10kV侧采用单母线分段接线，控制中心变电所由就近城市电网引入2路10kV电源，并通过两回10kV电缆形成双电源环网供电结构配送至综合管廊沿线分变电所。当一路10kV电源因故退出运行时，综合管廊由另一路10kV电源供电；控制中心管理楼二台变压器由10KV母排直接供电。
分变电所按二级负荷的供电要求设计，变电所两路10kV电源一用一备，分别引自相邻监控中心10kV开闭站或分变电所；10kV系统采用单母线不分段方式；10kV母线上的出线为本变电站的变压器提供配出和保护。
4.2变压器及0.4kV配电系统
分变电所设置两台变压器，两台变压器相互联络，分裂运行，K1、K2和K3开关之间安装可靠的电气及机械联锁，采用"三合二"形式。变电所0.4kV侧均采用放射式配电方式，为就近控制中心负荷、消防设备以及综合管沟每一防火分区中的动力、照明配电箱供电。管廊配电原则：管廊消防、监控等二级负荷采用不同变压器低压母排双电源供电，末端自切的供电方式；其余负荷由低压母排单电源供电。
由于城市内地下综合管廊一般设计在主干道上，地表上部用地都较为紧张，考虑管廊配电分区中的负荷不大，在本项目10/0.4kV箱式变电所设计时，评估了变电所用地情况和周边环境景观协调，采用单座箱式变内设计两台变压器的配电系统，以节约绿化用地。箱式变电所配电结线图，如图2所示，每台变压器为200kVA。
图2箱式变电所配电结线图
4.3远程控制
配合PLC自动化监控系统，箱式变电所内的开关状态信号、故障信号及电气参数，主要用电设备（排水泵、风机、照明等）的运行工况，由监控系统传输网络远传至监控中心的PLC自动化监控系统。主要用电设备均设现场手动和远程控制，并接受监控中心控制及监测。箱式变电所的非消防电源断路器设置分励脱扣器，接受监控中心火灾工况时远程分断控制。
5.管廊内配电系统设置
每1个防火分区（180m为1个防火分区）中间设置动力照明配电控制柜、应急电源柜各1台。动力、照明配电装置均设置在配电设备井的的电气夹层内，同时电气夹层内还设有井用照明配电箱、监控系统的监控柜和火灾报警控制柜各1台，电源由就近箱式变电所引来。动力照明配电控制柜负责临近防火分区内的排风机、排水泵、插座箱、照明的配电和控制。
每个防火分区管廊内设置2~3台防水防潮带漏电保护多用插座箱，一个防火分区内仅考虑一处同时使用。检修插座箱容量不小于15kW，布置间距小于60m，插座箱安装高度不小于500mm。
6.照明系统
照度标准：综合管廊15lx，出入口、投料口及防火分区门等处局部照度提高到100lx，变电所、设备用房300lx。管廊段照明灯具安装间距为5m。
照明采用220V系统电压供电，照明回路中设置了动作电流为30mA的剩余电流保护开关。管廊设两回路设计，一回路为巡查、维修用照明，取管廊内灯具三分之二数量；另一回路为应急照明，平时常亮，供监控系统使用，取管廊内灯具三分之一数量；两回路照明灯具采用间隔均分布置。灯具采用防水防潮防外力冲击型，防触电保护等级I类设备，可导电部分与保护（PE）线可靠连接。安装在天然气管道到舱内的灯具采用防爆型灯具。为保证应急照明的供电，采用自带蓄电池的照明灯具，应急供电时间为60分钟。
防火分区内照明在分区两端和各个出入口均设置控制开关，任意一个位置均能实现开关灯控制，以便于巡查、维修人员使用。应急照明灯具的控制为2级：可在现场手动控制，也可在监控中心遥控。照明运行状态传至监控中心。
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；在沟内沿线每隔20米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。指示标志灯由单独回路供电，并自带蓄电池。
7.防雷与接地
项目采用TN-S接地系统，变压器中性点接地、电气设备的保护接地、弱电系统接地、防雷接地等共用接地装置，管廊内实施总等电位联结。利用管廊内的钢筋体作为自然接地体，纵向主接地钢筋每5米设置一道均压环，并预设人工接地备用连接点，接地阻值小于1欧姆。管廊内电缆支架、金属管道等所有正常不带电金属导体和电气设备金属外壳均应可靠接地。
管廊内每仓沿线敷设50×5mm的热镀锌扁钢作为沟内的接地干线，接地干线经沟壁预埋钢板（100×100×10mm镀锌扁钢）与钢筋接地体连接。预埋接地钢板间距为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。
8.结束语
地下综合管廊为地下建筑，一般设置在市政道路下，地表上部用地都较为紧张。管廊外部设施选用合理、经济的方案，利于降低建设成本、节约建设用地。管廊内部电气设备种类虽然不多，但也直接关系到综合管廊的运行、维护。因此，合理、优化的综合管廊电气设计，有利于综合管廊的可靠、安全运行。
参考文献
[1]赵纪倩.高压电缆隧道供配电和照明系统设计.现代建筑电气，2014.10
[2]袁丁.电缆隧道供配电及照明设计.现代建筑电气，2010.1
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