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摘要：地下综合管廊是指在城市地下用于集中铺设电力线、通讯电线、给排水管道、供热管道、燃气管道等市政管线的综合隧道。自2013年以来，国务院陆续发布综合管廊建设政策，并指导了全国管廊建设试点工作。随着国内地下综合管廊不断建成，管廊运营时其内部便营造出一处复杂的、潜在的灾害环境，如可能出现火灾、水灾、有毒气体泄漏、设施故障等灾害。因此，安全防控是综合管廊规划建设和城市今后发展中亟待解决的问题，如何有效对管廊进行监测、管控、运营的要求越来越紧迫，对综合管廊安全防控平台提出了高要求。基于此，本篇文章对城市地下综合管廊电气设计要点进行研究，以供参考。
关键词：城市；地下综合管廊；电气设计；要点分析
引言
近年来，城市综合管廊作为市政行业一项新兴的工程类别，建设项目逐年增多。综合管廊亦称共同沟，是一种集给水、雨水、污水、再生水、天然气、热力电力、通信等各种市政管线于一体，同时设置专门的检修口、吊装口、排水设施、消防设施、通风设施和监测控制系统的地下集成化隧道，实行“统一规划、统一建设、统一管理”，以做到地下空间的综合利用和资源共享综合管廊是城市的超级大动脉，作为城市关键基础设施，其工业控制系统信息安全需要重点关注。基于管廊自身特点，为了保证管廊正常运行及人员安全，应建立综合管廊监控与报警系统、工业控制系统信息安全策略，借助自动化、信息化技术，有效提升综合管廊的运行管理自动化水平。
1城市综合管廊概况
城市综合管廊是建于地下，用于容纳两种或以上市政管线的公共隧道，是城市地下市政基础设施的一种类型。城市综合管廊的建设，是城市高质量发展的重要内容之一。采用综合管廊方式将各类管线纳入廊内，不仅能高效利用浅层地下空间，还能为远期发展预留空间。而传统的管线直埋敷设方式却使道路红线内浅层地下空间几乎全被各种管线占据，给城市的未来发展增添了阻力。综合管廊按容纳的管线，通常分为电力舱、水信舱及燃气舱等。综合管廊通过多种舱室组合，形成不同断面类型，有单舱、双舱及多舱断面。
2可燃物与起火原因
从目前来看，城市地下综合管廊内部可燃物主要有CH4，H2S等气体，电缆、电缆管线和光缆包裹物等。其中电缆绝缘外皮是由橡胶和聚氯乙烯或聚乙烯等材料制成，聚氯乙烯的燃点最低。光缆包裹物主要是由塑料外皮，塑料保护管或光导纤维等组成，可燃气体主要是指CH4，CO等。由于综合管廊内部结构复杂，属于狭长封闭空间，内部环境潮湿，烟尘较多，一旦可燃物燃烧起来，会发生重大火灾，也会伴随大量有毒气体在管廊中聚集，十分危险。起火原因：①若电路长时间工作，电缆外部的绝缘层发生老化或机械外伤的情况，会使其保护功能完全消失。当电路短路时，设备温度也会急剧升高，当温度达到一定数值时会引发火灾。②线路的2个接头在接触时，会有接触电阻，如果接触电阻过大，就会产生局部过热现象，从而引起火灾。③当缆线的保护层发生自然老化，绝缘效果不理想，可能产生漏电电流，从而形成电弧和火花，引灾。
3城市地下综合管廊电气设计要点分析
项目概况：某市某新区天谷四路为该区正在建设的管廊之一，长约1.3km，收纳管线包括电力、通信、给水、再生水、天然气、热力。
3.1电缆火灾场景下消防系统的联动控制流程
火灾发生后：①开启所有的应急照明指示灯和火灾声光警报设备，并使用应急广播提醒在管廊内的所有人员撤离到安全区域；②将所有地下管廊出入口安防设备解除，确保管廊内人员能够顺利逃出；③启动所有灭火系统，同时消防控制中心能够人工操控消防设备；④保证发生火灾区段及相邻区段所有非消防负荷电源断开，且保证消防控制心能够正常观测所有电气设施的工作状态，并能接收反馈信号；⑤要关闭发生火灾区段及相邻区段的所有防火阀组件和换气设备，为避免地下管廊电力舱室火焰回燃，要等到火焰熄灭后且温度下降到着火点以下，时间到达1500s时，再开启排风机。
3.2供配电系统设置
管廊全长1.3km，供电采用景观式地埋变供电，单母线接线，10kV侧预留环网柜，电源远期由监控中心引来，高供低计，在0.4kV进线处设置电能计量测量装置，并设置低压集中无功补偿，补偿后功率因数不小于0.9。低压供电半径一般不宜超过0.8km，因此在管廊中段设置一座箱变。管廊以防火分区作为配电单元，每两个防火分区共用一个配电室，每个防火分区设一套非消防负荷AP配电箱，负责区间内三级负荷的配电；采用单电源进线，同时设一套消防负荷APE配电箱，负责区间内二级荷的配电；采用双电源供电，分别由低柜和EPS柜引入。
3.3负荷计算
负荷计算采用需要系数法适用于管廊项目。仍然以近期的两个项目为例。一个项目包含多条路下管廊，有四舱、三舱、单舱管廊，一个变电站供给6个防火分区范围的用电，负荷计算的内容相同，均选用两台315kVA变压器。另一个项目为四舱管廊，分变电所的供电区域供6个防火分区，变压器选择两台200kVA变压器。通过横向纵向比较可见，负荷计算方面还需进一步精细化。每个舱的负荷基本固定，以四舱管廊为例，一个配电单元的负荷由并排的四个舱的负荷组成，各配电单元电源进线截面应满足该配电单元内设备同时投入使用时的用电需要。经统计，电量在100kW左右。一个变电所负责6~8个这样的配电单元，同时使用率基本很低。也正是考虑同时使用率的不同，造成了各项目变压器容量差距较大，有的项目解释是要保证供电范围所有单元的同时使用。现在对综合管廊的变压器容量不便苛求负载率，也是考虑到容量相对小，在电源电缆输送距离较远、费用较高的情况下，变压器上下几个等级的容量对占用面积和投资成本不会造成很大影响。对此，后期建议能对已建成项目做调研，对配电单元的同时使用率和变压器的日常负载率做一些统计后，提出更接近合理的数据。这方面民用建筑项目可查询数据较多，综合管廊项目因起步较晚，积累的数据不多，这些需要系数的选择与建设成本也是息息相关，应引重视，做一些这方面工作。
3.4照明系统
管廊内设正常照明及应急照明，人行道平均照度为15lx，疏散应急照明照度不低于5lx。疏散指示灯、出口标志灯均自带蓄电池，平时常亮；应急照明双头灯自带蓄电池，平时关闭；火灾时强制点亮，蓄电池持续供电时间不少于60min。灯采用LED光源。照明控制分为就地、远程两种控制方式，普通照明灯具按1：1间隔配电控制。
3.5防雷、接地系统及安全措施
①在箱变内、配电箱、设备电控箱内均装设SPD，防止雷电波侵入。②设置环形接地网，沿管廊内两侧纵向敷设通长接地干线，与预埋件可靠焊接，接地干线采用∅14mm铜覆钢，接地支线采用∅10mm铜覆钢。③天然气舱防静电接地体采用管廊的接地系统。
结束语
总之，电气设计是综合管廊设计的重要组成部分，应当根据每条管廊的实际情况，就断面设计、供配电设计和缆线设计等方案进行优化比选，提高设计的实用性、可靠性、安全性和经济性。
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