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浅谈电缆隧道辅助设施的设计

输配电线路2018-11-16 15:13:42



1 前言

所谓电缆隧道是指容纳电缆数量较多, 有供安装和巡视方便的通道, 且是全封闭性的电缆构筑物。随着电力技术的发展和城市现代化建设的需要, 在城市电力工程中越来越多的开始采用隧道敷设电力电缆。并且随着隧道内电缆回路数的增多, 安全性要求的提高, 亦要求隧道内的辅助设施的设置不断完善。本文结合我们设计的实践,简要探讨目前电缆隧道辅助的设计中需要考虑的有关内容。


2 电源系统

电缆隧道的供电系统是电缆隧道辅助设施中最基础的一个系统, 它将为整个电缆隧道的辅助设施系统提供电力支撑。


2.1 供电电压

电缆隧道辅助设施电源一般采用交流380/220V供电, 供电半径500左右。


2.2 配置要求

隧道供电系统的电源可以直接取自市电低压电网, 也可以取自专用配电体系。专用配电体系的配电变压器可放置于地面以上, 如人行道边、绿化带内等不影响市政交通的地方; 并与市政景观协调、和谐。隧道内如具备空间大、干燥等条件时, 也可以将配电变压器放置于隧道内, 但必须采用干式变压器。


电缆隧道的每个电源进线的容量应满足供电范围内全部设备同时投入时的用电需要。电缆隧道内应设进线电源配电箱、低压用电配电箱、检修电源配电箱。进线电源配电箱宜设在人员进出口附近。


辅助设施的馈电线路应敷设在难燃或阻燃的管材或防火槽盒内。


3 照明系统

照明系统包括正常照明和应急照明。照明线路应采用双控线路, 线路导线截面不应小于1.5mm2线路开关应选用双控开关。照明系统的设计应该考虑人性化设计, 例如开关位置的光电显示、紧急疏散指示……, 以方便运行、检修人员的使用。



电缆隧道内的照明灯具应选用节能型的防潮灯具, 隧道内人行通道的平均照度不小于10 Ix。隧道内的应急照明主要用于隧道内失电或事故时的照明和指导人员疏散用。主要通道上的应急照明照度不应低于0.5 lx。


4 防排水系统

电缆隧道防排水系统分为防水和排水两部分,并且防水是排水的前提, 电缆隧道主要是地下密闭系统, 设计原则应是先防后排, 防排兼设。尽量确保隧道干燥、无积水。



4.1 防水

电缆隧道的防水设计主要是采用结构自防水(选用防水混凝土) 及外防水层; 内部在渗水部位做好堵漏修补工作。并由专业防水施工技术人员施工, 保证防水效果。


4.2 排水

电缆隧道内的排水设计是: 设置汇水和排水系统。电缆隧道是结构放坡, 排水坡度不小于0.5% , 并在排水坡的低处设置集水井。集水井的设置还应综合考虑场地地形和城市排水系统检查井位置等。集水井处设置排水泵和排水管。排水泵的排水量和扬程由集水井大小和深度确定; 启动方式可根据实际情况采用自动或者手动。排水泵的排水容量应按隧道内的水量和排出扬程确定。排水管必须设置逆止伐并与附近的城市排水系统接通。


5 通风系统

电缆隧道的通风系统可采用自然通风和机械通风形式。


5.1 自然通风

自然通风是在压差推动下的空气流动。根据压差形成的机理, 可以分为风压作用下的自然通风和热压作用下的自然通风。电缆隧道较深时,可以利用压差设置自然通风, 这种方式节约能源,而且通风效果较好。但由于电缆隧道主要建设在城市的地下, 它的应用将受到环境的限制。


5.2 机械通风

在不具备自然通风的情况下, 电缆隧道一般采用机械通风。如采用机械通风, 宜符合以下条件: 通风量应按隧道的截面和排风风速选择, 风速不宜大于5m / s。进、排风机或进、排风孔应能在隧道内发出火警信号时自动关闭。进、排风机发出的噪声应不大于环保要求。进、排风机的启动控制方式可根据实际需要采取远方同步遥控控制或者分散手动控制。



通风段长度的设计应与防火隔断的长度统筹考虑。


5.3 通风口位置

通风口的位置, 可以结合人员进出口的位置进行设置, 也可结合绿化带、城市景观等来设置,也可设在人行道边等不影响市政景观的位置。


6 消防系统

电缆隧道内的消防系统设计一般从两方面予以考虑, 一是防止隧道内火灾的发生、蔓延; 二是配置有关消防设施。


6.1 防火系统设计

6.1.1敷设于隧道内的输、配电电缆必须采用阻燃电缆; 其绝缘和外护套材料应选择交联聚乙烯型( PVC) , 防火等级: C 级。禁止选用聚乙烯( PE) 材质的电缆。


6.1.2减小隧道内火灾蔓延的措施:

1) 将电缆安装在防火槽盒内、或者将电缆中间头安装在防火槽盒内;

2) 隧道内敷设的输电电缆和配电电缆之间应设置防火隔板;

3) 设置防火隔断, 将隧道分隔为若干防火区间。防火隔断由防火板、防火泥、防火门、防火涂料、防火包带等构成。防火区间一般为长度100150m长。


6.1.3隧道内应设置防火报警系统及管理平台。

运行人员可随时监视该系统的运行, 及时发现隧道内温度异常的地点及温度变化、异常情况, 便于运行人员查找异常原因, 及时排除火险; 温度突变时发出报警, 便于运行人员及时启动予案扑灭火警。目前国内电缆隧道里一般常用的防火报警系统有分布式光纤火灾报警系统、感温电缆火灾报警系统等。


6.2 消防设施

隧道内应按消防规定配置一定数量的干粉灭火器。选择地点适中、空间适中的位置配置移动式中型干粉灭火器; 在重点防火地段(如防火隔断二侧、电缆“T”接头、电缆中间接头等处)

配置小型干粉灭火器如手提干粉灭火器或六氟丙烷悬挂式灭火装置等。


6.3 疏散指示

隧道内的消防系统还应考虑设置疏散指示,结合事故应急照明设计, 在适当位置设置消防应急疏散逃逸的指示标志, 引导运行、检修人员在火灾失控时正确选择正确的逃逸方向。


7 通讯系统

隧道内的通讯系统主要考虑确保在隧道内能够互相联系; 隧道内的工作人员能够和隧道外的联系沟通, 确保人身安全。隧道内的通信系统设置一般有以下两种方式:


7.1 有线通讯

在隧道口设置有线电话网络的终端交换设备, 将有线电话线路引入电缆隧道。在电缆隧道内约500m处设置一个固定电话座机; 每个人员出入的井口(间距约100m) 设电话固定插座, 供隧道内工作人员携带的活动电话机插用。


7.2 无线通信

利用无线通信技术(电信、移动、联通等) , 在隧道与外界连通的适当位置设置无线电话接受信号器, 将无线信号引入隧道,并将整个隧道覆盖, 保证工作人员在隧道内可以使用手机等无线通信设备互相联系或者和与外界联系。


8 其他辅助设施系统

随着技术的发展和生产管理的需要, 为了更好地监视、管理电缆隧道的运行, 电缆隧道辅助设施有了新的发展, 逐步引入、研发了图象监控系统、集水井水位监控系统、电缆井盖管理系统、出入口门禁系统等, 这些系统可以解决隧道实时监控、积水水位控制、防盗、非法进入等问题和管理需求。随着以上辅助设施系统建设、运行经验的总结和辅助设施系统的进一步研发、完善,我们还可以将上述各个辅助设施系统集成于一体,建成集中管理的监控平台, 这就电缆隧道智能管理系统。


9 结论

可以看出来, 其中电源系统、照明系统、防排水系统、通风系统、消防系统、通信系统等6个系统是隧道辅助设施的最基本配置, 也是必须的配置。其他辅助设施系统的配置则是高端配置,其选配与建设标准、工程投资密切相关, 标准高投资多可高配, 标准低投资少则少配或不配。


从电缆隧道辅助设施6 个基本系统的配置,到图像监控系统、集水井水位监控系统、电缆井盖管理系统、出入口门禁系统的选配, 是电缆隧道辅助设施建设的一个逐步发展的过程。将上述各个辅助设施系统集中管理的监控平台的建设,其实是电缆隧道现代化、一体化、信息化的综合监控管理系统的建设, 在目前电缆运行人员普遍不足而电缆隧道建设和电缆线路普遍发展的情况下, 是运行人员高效管理电缆隧道的需要, 也是电缆隧道智能化管理的发展方向。电缆隧道智能化的概念和内涵, 也将会在今后隧道、辅助设施的设计、施工、运行中不断的得到补充、完善和发展, 以更好的适应电网发展需要。

(以上为昆明供电设计院张鸿与张国伟相同标题论文)


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