吴全
国网宁夏电力有限公司建设分公司，宁夏 银川 750001
摘要：由于城市化进程的加快，使电网的建设也在逐步完善，从而输电的相关设施必须在短时间内得到改进。虽然我国的电气应用比较广泛，电力技术发展的也相对较快，但是我国使用电缆隧道的时间并不是非常长。所以，在这种背景下，电缆隧道的设计不是很成熟。而在输电设施的建设中，电缆隧道通风及消防设计又是不可忽视的一个重要部分。
关键词：电缆隧道；通风；消防设计
1 隧道通风设计
1.1 主要设计依据
《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2015)；
《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)；
《电力工程电缆设计标准》(GB 50217-2018)；
《电力电缆隧道设计规程》（DL/T 5484-2013）；
《声环境质量标准》（GB 3096-2008）。
1.2 隧道的通风工况
一般应满足排热、巡视、换气、灾后四种工况，其运行模式如下：
（1）排热工况：排除隧道内的发热量，同时满足工艺不超过40℃的要求而进行必要的通风。当隧道内温度＞37.0℃时，自动打开风机运行，直至隧道内温度≤33℃时停机。
（2）巡视工况：为了方便运营维护人员到隧道内巡视及维修，需使隧道内空气质量满足劳动卫生要求而进行的通风。人员进入隧道前，通知控制中心，需要进入通风区段进入巡视模式，当隧道内温度＞33.0℃时，自动打开风机运行，直至隧道内温度≤28℃时停机；该通风区段风机直至运营人员出地面以后，通知控制中心恢复到排热运行模式。
（3）换气工况：为维持隧道内的基本空气品质，排除隧道内的异味而进行的通风。在每天零时进行判断，若全天内隧道内该通风区段未达到风机的启动温度，一直处于停机状态，则开启风机对隧道进行通风换气，进行提前半小时通风。
（4）灾后通风：当隧道内发生火灾时，采取隔绝灭火的方式，人工确认火灾熄灭后，为排除隧道内烟气进行的通风。当隧道内某段发生火灾时，则立即自动关闭全部风机和联锁电动防火阀，通风系统的风机应与火灾探测器联锁。隧道火灾因缺氧而熄灭，待事故完毕，人工确认后，打开该区段内通风机及联锁电动防火阀，进行灾后通风，排出废气。排风机房内选用280℃电动防火阀。
1.3 隧道通风模式的确定
由于隧道不具备自然排烟条件，本设计在考虑通风设计的同时还要考虑其排烟功能。机械通风有三种方式，即：①机械进风、自然排风；②机械排风、自然进风；③机械进风、机械排风。以下为三种机械通风方式的优缺点比较：
.png)
通过以上比较，在通风区域较短时采用（b）或（c）方式；在通风区域较长时采用（c）方式。
1.4 隧道通风区间的划分
通风区间的划分除受到通道工作井布置划分影响以外，还与通风系统的设备容量、风机噪声以及电缆隧道周边环境等因素有关，应结合实际情况加以综合考虑。按照电缆隧道等级和功能的不同依据相关规范来划分防火分区。综合管廊通常与市政道路共建，其通风区间一般按防火分区来划分，每200m防火分区的两端分别设置进风口和出风口；电缆隧道通风区间宜按电缆隧道工作井通风机房来划分，通过隧道平面与通风系统的整合设计，3~4个防火分区共享一个通风区间。
通风分区一般按照通道中风机房的设置来划分。如果作为通风机房的工作井相邻太近或太远都会直接造成通风区段过长或过短，分区过长，风机选型很大，工作井的尺寸较大，设备投资和噪音偏大；分区过短，土建风道及出地面风亭和出入口增多，土建投资偏大，影响城市景观，规划批复较困难。
1.5 工作井设备间的通风排烟设计
隧道内的风机房建议与配电房、弱电机房等设备用房设置在同一工作井内，配电房与弱电机房应设置空调和事故后排烟风机，日常开启空调用于调节室内空气温湿度，事故时断电，事故后开启事故风机排除事故烟尘。事故风机宜朝向通风竖井，空调外机宜设置在风机房内或地面风亭屋面（设置钢格栅防盗）。
1.6 隧道通风区间的通风设计
（1）通风量的计算要求
结合隧道通风系统四种运行工况，需要满足以下几种风量要求：<1>排热风量；<2>巡视风量；<3>换气风量；<4>灾后通风风量；
排热通风量根据电缆和系统专业提资的隧道每米发热量结合通风区间长度计算，灾后通风量参照国家标准《电力电缆隧道设计规程》（DL/T 5484-2013）的设计要求，电缆隧道的事故通风量宜按换气次数不小于6次/h计。一般隧道通风区间的通风量取以上两者间的大值。
（2）风机的设置
隧道通风区间采用常闭防火门分隔。每个通风区间两端的工作井出入口均应设置风机开关。当风机房兼顾两段通风区间的通风需求时，该风机房宜设置两个通风开孔和三台通风机，风机二用一备；当风机房仅负责一段通风区间的通风需求时，该风机房宜设置一个通风开孔和两台通风机，风机一用一备；风机切换利用电动风阀实现，风机工况控制由隧道内电专业负责设计。
排热通风量计算
.png)
其中：
G：排热所需通风量，m3/s；
Qz：通道内综合散热量，KW；
c：比热容，c=1.01kJ/(kg·℃)；
p：平均空气密度，kg/m3 ；
ter: 排风温度，排热工况取40℃；
tin: 进风温度，按照当地室外通风计算干球温度进行选择。
1.7 工作井通风口的降噪设计
由于隧道通常穿越中心城区，其地面风亭（排风口）的风机噪声会对周边居民造成干扰，影响环评验收，设计时应相应考虑通风口的降噪设计，相关噪声控制指标参照国家标准《声环境质量标准》（GB 3096-2008）的要求。除了在设计中采用低噪声通风机、设置减振器等措施外，建议在排风竖井中段（低于地面风亭出风百叶）处设置片式消声器，或在风机房风机出风口处设置阻抗复合式风管消声器，若风机风量较大（≥70000m3/h），为改善运行巡检人员的工作环境，还可考虑在风机进风口设置风管消声器降低隧道内的风机噪声。
2 电缆隧道消防设计容易忽视的问题
2.1 容易忽视的问题主要体现在以下方面
（1）电缆隧道各防火分区的联动控制箱布置在本防火分区内。当电缆隧道发生火灾自动启动分区联动控制设备喷水后，可能会因控制箱进水而使灭火系统停止运行。或者当联动控制箱没有自动启动时，因分区火灾而无法进入火灾现场手动启动灭火设备。（2）电缆隧道无消防广播或声光报警装置。在进行电缆隧道的消防安全设计时，因考虑到隧道里很少有人工作，所以有相当部分的电缆隧道没有设计消防广播或声光报警装置。《火灾自动报警系统设计规范》虽然没有关于对电缆隧道设置火灾应急广播的要求，但明确规定“每个防火分区至少应设一个火灾警报装置”。（3）电缆隧道无消防电话网络。由于电厂设有生产调度电话并且移动电话的应用又相当普及，很多单位不再设消防专用电话。这样电缆隧道既没有设置移动通讯用的泄漏电缆或天线，又没有设置调度电话，防火分区就没有通讯设备可用。不仅给消防通讯指挥带来困难，而且也不方便消防联动设备的试验及调试。（4）火灾自动报警系统的传输线路一般都采用了穿金属管或封闭式线槽的保护方式布线。但相当多的电缆隧道的火灾应急照明和安全疏散指示灯电缆没有穿金属管或金属线槽保护安装。（5）《火灾自动报警系统设计规范》第5.3.2条规定：“消防水泵、防烟和排烟风机的控制设备当采用总线编码模块控制时，还应在消防控制室设置手动直接控制装置”。事实上，由于火灾自动报警系统庞大而复杂，许多采用总线编码模块控制的火灾自动报警系统并没有在消防控制室设置手动直接控制装置。这样，当由于火灾或其他原因损坏总线时就不能及时的通过其他方式启动相应的消防联动设备。
2.2 解决方案
（1）将电缆隧道各防火分区的联动控制箱交叉布置在相邻防火分区内，可避免联动控制设备喷水后，造成控制箱进水而使灭火系统停止运行的弊端。如果条件允许，则应将各防火分区的联动控制箱布置在电缆隧道外附近的地方。（2）根据《火灾自动报警系统设计规范》的规定，在每个防火分区增设一个火灾警报装置。（3）联系移动通讯公司，在电缆隧道中安装泄漏电缆或天线。利用日益普及的移动电话，完成消防专用电话的功能。（4）将电缆隧道里的火灾应急照明和安全疏散指示灯的电缆，安装在金属管或金属线槽中。（5）为做到经济合理，可对比较重要的消防联动设备，如水消防灭火系统设置手动直接控制装置。
2.3 在线监测系统
在线监测系统， 是一种全新理念的电缆安全防范产品，其主要形式是通过对被监测点、部位、空间温度变化情况或某条电缆的负荷电流（泄漏电流）的实时监测，观察运行情况、捕捉并记录异常温度变化、泄漏电流变化，及时发现各种隐患，达到防患于未然的目的。
结语
综上所述，为了减少空间资源的浪费，满足电网对电缆敷设的要求，合理的电缆隧道设计尤为重要。在进行电缆隧道设计的过程中，不仅要遵循电缆隧道设计的原则，而且要符合电缆隧道结构设计的要求。最重要的是要把握好电缆隧道设计的要点。电缆隧道设计的要点主要是指通风、消防以及供电方面的设施建设。通过掌握这些关键点，才能做好电缆隧道的设计。
参考文献：
[1]徐亚兵.电缆隧道多状态综合监控系统设计与研究[J].硅谷,2015,02:20-25.
[2]陶鹏.500kV交联聚乙烯电力电缆隧道施工的关键技术[J].供用电,2012,03:66-68,73.