淺談城市綜合管廊消防及配電設計的研究

發布時間：2023-8-24 16:27 發布者：Acreltang

關鍵詞：綜合管廊 , 電力監控 , 能源管理 , 電氣安全 , 電氣火災監控系統

關鍵詞:綜合管廊；消防設計；高壓細水霧滅火系統

引言

國內早期的研究內容主要在是否設置自動滅火系統方面，從初期小型綜合管廊不設自動滅火裝置、大規模管廊建議設置自動滅火裝置到后期業內人士普遍認同設置自動滅火裝置，直到2015年GB50838—2015《綜合管廊工程技術規范》的發布，電纜艙室設置自動滅火系統才成為設計人員的共識，但具體采用哪種自動滅火系統還有很大的分歧。截至目前，諸多學者在設計以及運維過程中，對氣溶膠系統、水噴霧系統、氣體滅火系統、高壓細水霧系統和超細干粉系統的滅火原理、設計、運維以及投資進行了對比，得出了許多成果。筆者結合某創意產業園綜合管廊（以下簡稱文通路綜合管廊）消防設計，對其進行探討。

該工程燃氣艙內納入了燃氣管線；綜合艙內納入了給水、生態用水、通信和熱力管線，預留了直飲水、再生水管線空間；電力艙內納入了10kV、110kV電力管線，預留了220kV電力管線空間。筆者在對上述入廊管線分析后認為，電力艙的電力管線是導致管廊火災發生的主要原因。其中，引起火災的因素有：

2）現場施工的誤操作。

4）火災發生后，由于艙內管線集中，著火點會形成火流而迅速燃燒，并沿電力管線快速蔓延至其他區域。

此外，火災損失以電力管線、電信管線、附屬照明物等為主，人員損失的可能性較小。

綜合管廊消防措施

1）管廊防火分隔間距按照200m考慮，防火分區之間通過常閉防火門連通。

3）管廊采用機械進風，機械排風系統，各艙風機獨立設置。

5）該工程中電力艙、綜合艙、燃氣艙根據火災危險性分類劃分為不同的危險類別，即：電力艙為丙類，定性為中危險級；綜合艙為丙類，定性為輕危險級；燃氣艙為甲類，定性為嚴重危險級。

6）設計范圍內的綜合艙、燃氣艙、電力艙和連接通道均需要設置手提滅火器。其中：燃氣艙按C類氣體火災考慮，*大保護距離不大于15m，設置磷酸銨鹽干粉滅火器MF/ABC5；綜合艙、電力艙按A類固體火災考慮，*大保護距離不大于20m，設置磷酸銨鹽干粉滅火器MF/ABC3。

電力艙消防方案選擇

1）可靠性分析。

由于超細干粉儲存在氣壓罐內，有效噴灑時間不超過5s，自動滅火器串聯使用，只要1具滅火器失效，就導致防火區間的噴灑濃度達不到設計要求，難以保證撲滅效果。而高壓細水噴霧滅火系統的持續噴霧時間至少為30min，即便系統某一個或幾個噴頭不噴水，也可以保證滅火區域的窒息滅火。

2）后期維護管理。

超細干粉滅火器只能間接檢查，不能直接試用；根據相關規范，地下綜合管廊其滅火器應每半個月檢查1次，但超細干粉自動滅火器懸掛在綜合管廊頂部，檢查費時費力，同時滅火器還需每隔一定時間維修和更換，后期維護管理繁瑣且費用較高。

高壓細水霧滅火系統滅火介質為水，而超細干粉滅火劑平均粒徑小，不分解、不吸濕、不結塊，干粉噴灑于空氣中能見度低，影響管廊內人員逃生。

（1）滅火機理

（2）系統組成

2）高壓細水霧滅火裝置控制柜具有自動、手動2種控制方式，同自動報警系統聯動控制，收到報警信號后控制泵組啟動，并向控制中心反饋泵組運行信息。

（3）控制方式正常情況下，系統處于待命狀態，泵組單元不啟動，區域控制閥后的高壓管網內沒有水。高壓細水霧滅火系統同火災報警系統聯動，有自動和手動2種控制方式

高壓細水霧滅火系統的計算

該工程共設2套高壓細水霧滅火系統，主要防護區域為電力艙、用戶支管廊。第1套系統作用范圍為K0+190—K2+380，第2套系統作用范圍為K2+380—K5+480；總保護長度約為6323m，電力艙寬度為2.7m，用戶支管廊寬度為2.6m。

綜合管廊內設防火分區，每個防火分區長度不超過200m；電力艙與綜合艙分別為獨立防火分區，每個防火分區間以防火墻配防火門隔斷。各防火分區內設1個緊急出入口。

噴頭的設計參數根據相關規范規定，采用全淹沒應用方式開式系統的噴頭，其水量計算參數見表2。

根據表2，確定*終計算參數：

噴頭的工作壓力≥10.0MPa；
噴頭的安裝高度h≤3.0m；
系統的*小噴霧強度1.0L/（min·㎡）；
噴頭的*大布置間距3.0m。

式中：q為單個噴頭的流量，L/min；P為噴頭壓力，MPa，取*不利點工作壓力為10MPa；K為噴頭流量系數，取0.7。

系統計算流量

式中：Qj為系統的計算流量，L/min；n為系統啟動后同時噴霧的噴頭數量；qi 為某個細水霧噴頭的計算流量，L/min。

開式系統的計算

4）泵組單元選型

泵組單元參數：Q=130L/min，P=16MPa，N=37kW。

5）儲水量計算

系統用水量We=Qs×t=525×15=7875L。

（3）自動消防設計

經計算，電力艙消防設置為每3km左右設置泵房1套，共設置2套高壓細水霧泵組。高壓細水霧泵房示意圖見圖4。高壓細水霧噴頭安裝于電力艙艙頂正中央處，高壓細水霧斷面圖見圖5、6。

圖4 高壓細水霧泵房示意圖

AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺集電力監控、能源管理、電氣安全、照明控制、環境監測于一體，為建立可靠、安全、高效的綜合管廊管理體系提供數據支持，從數據采集、通信網絡、系統架構、聯動控制和綜合數據服務等方面的設計，解決了綜合管廊在管理過程中存在內部干擾性強、使用單位多及協調復雜的根本問題，大大提高了系統運行的可靠性和可管理性，提升了管廊基礎設施、環境和設備的使用和恢復效率。

平臺組成

平臺子系統

電力監控主要針對10/0.4kV地面或地下變電所，對變電所高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀表進行保護和監控，對0.4kV出線配置多功能計量儀表，用于測控出線回路電氣參數和用能情況，可實時監控高低壓供配電系統開關柜、變壓器微機保護測控裝置、發電機控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調、事故報警及記錄等。

4.2環境監測

4.3馬達監控

AcrelEMS-UT能效管理系統針對配電系統的電氣安全隱患配置相應的電氣火災傳感器、溫度傳感器，消防設備電源傳感器、防火門狀態傳感器，接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態實時顯示，并且對UPS的蓄電池溫度、內阻進行實時監視，發生異常時通過聲光、短信、APP及時預警。

4.5智能照明控制

防火分區單獨控制，分區內設置智能控制面板就地驅動器；開關驅動器連接消防報警系統，接收消防報警信息，強制打開驅動器回路。
廊內上方安裝智能照明傳感器，使人員進入管廊內自動開啟燈具，在管廊內停留燈具保持常亮，離開后燈具關閉。
除了現場的控制方式外，還可用電腦端實現集中控制，實時遠程監控當前區域的照明情況，必要時可遠程控制該區域的照明。
考慮現場模塊分布較廣，距離過長，除了現場的控制方式外，還可用電腦端實現集中控制，實時遠程監控當前區域的照明情況，必要時可遠程控制該區域的照明。
系統支持單控、區域控制、自動控制、感應控制、定時控制、場景控制、調光控制等多種控制方式，支持延時控制，避免同時亮燈負荷對配電系統造成沖擊。模塊不依賴系統，可獨立工作，每個模塊均自帶時間模塊，可根據經緯度自動識別日出日落時間實現自動控制功能。

在綜合管廊工程消防設計中，電力艙自動滅火系統是設計難點之一。鄭州國際文化創意產業園文通路綜合管廊通過比較選擇，*終確定采用高壓細水霧系統作為電力艙的消防滅火設施。該系統具有良好的電絕緣性能和冷卻、窒息、隔離輻射熱的效果，其綜合滅火性能強且用水量小，無毒害，能較好地滿足綜合管廊設計規范的要求，因此可以廣泛應用于綜合管廊電力艙消防系統中。

參考文獻

朱安邦，劉應明，汪葉萍.深圳前海合作區綜合管廊自動滅火系統比選［J］.中國給水排水，2018，34（18）：42-47.
黎潔，鄭亞琴，藍優生.廣州萬博中央商務區綜合管廊消防設計［J］.給水排水，2018（7）：120-123.
安科瑞電氣股份有限公司官網.
安科瑞企業微電網設計應用手冊.2020.06版.
安科瑞綜合管廊能效管理系統解決方案.2020.06版.
竇榮舟，黃俊，顏炳魁.綜合管廊的消防滅火系統設計與分析［J］.山西建筑，2016，42（14）：120-122.
高艷云，艾封年，千雪峰，喬海兵.綜合管廊消防設計的探討

安科瑞唐曉娟13774431042

本文地址：http://m.qingdxww.cn/thread-837013-1-1.html 【打印本頁】

本站部分文章為轉載或網友發布，目的在于傳遞和分享信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責；文章版權歸原作者及原出處所有，如涉及作品內容、版權和其它問題，我們將根據著作權人的要求，第一時間更正或刪除。