摘要:电气设计是综合管廊设计的重要组成部分,文章对综合管廊的断面设计、供配电系统和缆线设计进行了分析阐述,并结合设计案例,简要总结了综合管廊电气设计要点。
关键词:综合管廊;断面设计;供配电系统;缆线设计
引言
综合管廊是指建在城市地下,用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施。它可解决马路“拉链”、空中“蛛网”、能节约释放大量地下空间、增强管线抗灾抗险能力、保障城市生命线安全,提高城市综合承载力,是一种集约度高、科学性强的城市综合管线工程。
管廊的电气设计主要包括断面设计、供配电设计和缆线设计三个方面,文章结合笔者参与过的项目,对综合管廊电气设计要点进行简要介绍。
项目概况
西安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。
断面设计
根据专项管线规划及与供电、通信各管线单位沟通,确定电力容量为4×110kV+40×10kV,通信容量为24孔∅110mm管(按4层500mm×150mm桥架设计)。
根据相关规范及供电部门的相关要求,管廊内电力和通信管线设置遵循以下原则:
①电力包含110kV和10kV线路,且数量较多,单独成舱;
②通信与再生水、给水同舱;
③热力与天然气分别成舱。
管廊共设置四个舱室,标准断面详见图1。
根据规范和管线维护单位的建议,10kV电缆梯架敷设水平间距为1500mm,110kV电缆支架敷设水平间距为750mm,纵向间距取350mm,通信缆线采用桥架敷设,支架水平间距取750mm,纵向间距取300mm。
供配电系统设计
(1)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,负责区间内二级负荷的配电;采用双电源供电,分别由低压柜和EPS柜引入。负荷分类详见表1。
(2)负荷计算管廊内用电负荷采用需要系数法进行计算,方法如下:
①排水泵,仅考虑综合舱或热力舱检修泄水时的排水,取3个防火分区排水泵同时工作;
②风机,仅计入风机低速运行时的工作负荷;
③检修负荷,单个检修箱取30kW;
④照明负荷,按每舱2.5kW/km估算;
⑤弱电电源负荷,按每舱1.5kW/km估算;
⑥其他负荷根据相关专业的条件确定。
设备安装容量为:P=1625.20kW(含检修负荷1470kw);计算容量为:P112.39kW。因此选取容量为200kVA变压器,负荷率58%,EPS电池柜容量为30kw。
(3)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。灯具采用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。
(4)电气设备布置
管廊内电气设备布置要求如下:
①箱变安装位置宽度大于3m的绿化带,其次为道路红线外;
②管廊内配电箱等电气设备应防水防潮,防护等级不低于IP54,天然气舱内电气设备防爆等级为ExdIIBT4;
③电缆桥架采用铝合金材质,自用桥架采用铝合金材质且外敷防火涂料。
- 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。
缆线设计
管廊起点近期为临时封堵,终点与已设计的科技二路管廊直接相连。为满足周边地块的需求,通信出舱节点与给水、再生水节点结合设置,通信和电力10kV管线每间距150m~200m出舱一次,地块内出线采用预埋过街套管(南侧3×4×DN110mm,北侧2×4×DN110mm)敷设至道路红线外,详见图2。
管廊交叉节点采用“立交”方式,局部扩大以满足管线连接和人员通行要求。交叉节点设置预留洞满足缆线连接要求,电力预留洞尺寸不小于舱室宽度一半;通信预留洞为600mm×600mm,距结构壁1100mm。