地下综合管廊的电气设计分析

地下综合管廊的电气设计分析

摘要：随着城市化发展水平的不断提升，城市中各类市政管线配套基础设施日

趋完善，但随之而来的是由于市政管线较多，且规划复杂、重复建设、资源浪费

等问题频发，难以实现对市政管线的综合管理。综合管廊作为一种能够容纳多种

市政管线的地下构筑物，具有空间利用率高的特点，能够实现对各种管线科学规划，从而将其对交通产生的影响降到最低，而且具有较高的抗灾害能力。本文通

过对地下综合管廊的电气设计进行分析，以期提升综合管廊建设水平，更好地满

足城市发展要求。

关键词：地下空间；综合管廊；电气设计

引言

城市地下管线综合管廊又被称为地下管线共同沟，是城市规划部门实施统一

规划设计，建设于城市道路地下，用于敷设各种市政管线的公用设施。在我国城

市建设中，直埋式地下管线的施工会对道路造成反复开挖、反复修建，严重破坏

路容路貌，浪费人力物力，给城市交通和人民生活带来影响。1994年，上海浦东

新区建成了第一条规模较大、距离较长的城市地下综合管廊，这是我国国内地下

综合管廊建设的里程碑。目前我国仅有北京、深圳、上海、苏州等几个城市建有

综合管廊，地下管线综合管廊建设系统应进一步完善。

一、综合管廊发展历程

2.1国内综合管廊发展

虽然综合管廊的出现已经有接近二百年的历史，但是我国在综合管廊的建设

方面起步较晚，而且主要集中在大型城市，比如上海、沈阳、北京、成都等，大

多数城市仍然未建设综合管廊。2006年，北京中关村建成了我国的第二条综合管廊。综合管廊具有极高的使用价值和推广价值，相信在不久的将来，一定会广泛

应用于城市建设中。

2.2 国外综合管廊发展

综合管廊最早出现在国外，迄今为止，已经有接近二百年的历史了。近年来，随着科学技术的不断发展和提高，综合管廊规模越来越大，而且功能越来越突出。综合管廊最先产生于1833年的巴黎，当时为了解决巴黎地下管线分布混乱的问

题以及为了提高环境质量，巴黎相关部门开始兴建综合管廊。根据相关统计，截

止到目前为止，巴黎综合管廊长度超过100km，并且综合管廊系统也发展得比较

完善。此后，伦敦和汉堡等国外一些大中型城市也相继投入到了综合管廊的建设

之中。上世纪美国、日本、西班牙等国家也开始大力兴建综合管廊。

二、地下综合管廊电气设计方法

地下综合管廊所设计的管线设备较多，因此需要采取相应的电气设计方法，

确保综合管廊建设对于城市发展的促进作用。

2.1 电气设备布置

管廊内的全部设施均属于地下设施，因此在管廊内进行常规照明布置时，应

当充分考虑LED灯的节能性及使用寿命长等特点，可以选择相应的绿色光源，同

时根据规范要求，常规照明应当保证平均照度大于15lx，应急照明平均照度应当

大于5lx。另外根据管廊的横断面设计要求，还应当确保每个LED灯之间的间距

合理，而且每3个照明灯具中就必须有一个为应急照明灯。距离地面1m的位置，应当设置应急疏散指示灯，而且每个应急疏散指示灯之�g的间距为20m，以每个

防火分区的中心作为分界点，疏散指示方向应当分别指向出口，同时在每个防火

分区的逃生口附近还应当安装出口指示灯。对于综合管廊剩余电流保护断路器，

应当确保能够定期进行检修，而且检修插座箱到防火门的距离，不大于30m，相

邻检修插座箱之间的距离不大于60m。对于地下管网中的各个箱式变电站，应当

应用自动化无功补偿装置，在进行装置选择时，应当尽量选择对高次谐波有滤波

功能的电容自动化补偿装置，以此对谐波产生抑制作用，从而确保设备运行的可

靠性和安全性。

2.2 低压配电系统

综合管廊是地下设施的一种，管廊内部通常设有电力、通信、燃气、给水和

热力等市政管线，其中燃气舱内的燃气具有易燃易爆的特点，因此必须要保证燃

气舱内的监控设备及相关的排风设备能够正常运行，需要将燃气舱里的监控设备

及排风设备列为二级负荷。另外由于综合管廊属于地下设施，因此也必须保证出

现应急情况时，人员的逃生及消防用电能够满足要求，需要将全部舱室内的消防

用电、监控报警弱电以及应急照明列为二级负荷，除此之外，其他的用电负荷可

以列为三级负荷。综合管廊的用电设备较为分散，呈带状分布，因此考虑电压降

不应当大于10%，对于低压配电的供电半径应控制在500m之内，而且按照

1000m一个供电区间的划分，实现对综合管线供电区域的合理规划，每个区域的

负荷中心应当设置一台箱式变电站，而且每台箱式变电站内需要设置两台变压器（两台变压器互为备用），以满足二级负荷的供电要求。对于综合管廊低压配电

箱的配置，也应当遵循综合管廊的特点，在每个防火分区，如果发生事故或者火

灾时，需要按照防火分区为单位，对每个防火分区内的用电设备及消防设备进行

控制并实现联动，基于此综合管廊的每个防火分区都可以作为一个低压配电单位，由于管廊燃气舱具有易燃易爆的特点，因此需要将燃气舱的配电与其他舱室保持

分隔独立。

2.3 防雷接地

在地下综合管廊中集中敷设了大量的电缆及低压电气设备，因此为了确保综

合管廊稳定运行，必须进行可靠的接地处理，对于0.4kV的低压接地系统，可以

采用TN-S设置。对于综合管廊的接地极，可以应用管廊混凝土结构内的钢筋作为自然接地极，如果不能满足电接地电阻的要求，则应当再增加人工接地极，管廊

侧壁通常应在双侧设置扁钢，以起到管网设备的接地连线作用，遇上结构变形缝，则需要预埋跨接钢板，以确保电气通路。管廊内的所有电气设备，金属管道及电

缆敷设支架，都应当设置可靠接地处理。燃气舱由于天然气的易燃易爆特点，还

需要设置静电保护装置。防雷及接地埋设工作可以确保当出现雷击或者是其他电

力故障时，能够通过可靠接地，将对综合管廊内各类电气设备运行所造成的影响

降到最低。

三、现阶段主要问题及施工注意事项：

3.1管道舱内风管局部下降与电缆线槽可能存在交叉：若电缆线槽先于风管施工，电气安装单位施工时应注意避让风管敷设位置，并预留足够的施工操作间距。

3.2管廊交叉处自用线槽穿越问题：综合管廊上下层交叉处因结构复杂、管线多，电缆线槽敷设不易，施工时应注意结合工艺图纸及各专业施工图。具体敷设

位置可由设计单位及施工单位共同现场确定。

3.3控制箱位置与电缆线槽及水管可能冲突：控制箱应在电缆线槽安装完成后再安装，避免与电缆线槽位置发生冲突。

四、结语

随着城市化进程的不断加快，对于地下综合管廊的需求会越来越大，综合管