摘要：根據現有的規范及工程設計經(jīng)驗，闡述了綜合管廊常見(jiàn)的火災起因，并對綜合管廊的電氣防火及火災自動(dòng)報警系統進(jìn)行了梳理及總結。

關(guān)鍵詞：綜合管廊；電氣防火；供電方式；電纜；應急照明；火災自動(dòng)報警

0引言

按照國務(wù)院辦公廳下發(fā)的《關(guān)于推進(jìn)城市地下綜合管廊建設的指導意見(jiàn)》（國辦發(fā)[2015]61號）的有關(guān)部署，我國將大力推進(jìn)城市綜合管廊建設，至2020年，建成一批具備水平的地下綜合管廊并投入運營(yíng)。綜合管廊是未來(lái)智慧城市的大動(dòng)脈，關(guān)系到千家萬(wàn)戶(hù)的日常生活，而目前我國的綜合管廊建設才剛起步，對于綜合管廊消防系統的研究處于初級階段，該領(lǐng)域的標準和規范制定尚待完善。各地已設計或是建設完成的綜合管廊消防滅火系統做法不一，沒(méi)有統一的定性標準。本文將分析綜合管廊內常見(jiàn)的火災起因，并對如何設計好電氣防火系統及火災自動(dòng)報警系統進(jìn)行探討。

1綜合管廊內常見(jiàn)火災起因

綜合管廊內常見(jiàn)的火災起因有：

（1）電氣火災

（2）維修養護時(shí)動(dòng)用明火造成起火

（3）可燃物質(zhì)如泄漏的燃氣、污水管外溢的沼氣等造成起火。

綜合管廊起火絕大部分是電氣火災引起的，導致電氣火災的原因又可以分為以下幾個(gè)方面：

1.1短路

線(xiàn)路發(fā)生短路時(shí)，電流將擴大到正常工作電流的幾倍甚至幾十倍，設備連接部分因接觸電阻較大使設備溫度急劇上升，當達到一定的溫度時(shí)即會(huì )引起燃燒。

1.2接觸電阻過(guò)大

接觸電阻是指互相接觸的兩個(gè)導體電阻之間不能接合，始終存在縫隙，而該縫隙導致兩導體之間電阻變大。 當電阻過(guò)大時(shí)，通過(guò)電流后局部發(fā)熱量會(huì )增加，溫度不斷升高后，易發(fā)生火災。

1.3線(xiàn)路過(guò)載

負荷過(guò)載一般不是起火的直接原因，但是過(guò)載會(huì )使線(xiàn)路絕緣老化，*后導致短路，引起火災。

1.4電纜漏電

當電纜的絕緣外皮由于外力、高溫、自然老化等原因而絕緣能力下降，會(huì )產(chǎn)生漏電電流，引起電纜高溫，還可能形成導線(xiàn)間電弧、電火花等，一旦點(diǎn)燃周?chē)目扇嘉?，就?huì )形成火災。

2電氣防火

電氣火災是綜合管廊起火的主要誘因，因此經(jīng)濟合理地設置好電氣系統顯得尤為重要。

2.1消防設備電源與供電方式

根據綜合管廊負荷運行的安全要求，綜合管廊內的配套消防泵、排煙風(fēng)機、進(jìn)風(fēng)閥、排水泵、監控設備、疏散照明等為二級負荷，其余為三級負荷。

因需保證供電可靠性，可采用以下兩種方式對消防負荷進(jìn)行供電：

1. 按負荷的供電分區情況，在綜合管廊控制中心設分變配電所。 采用雙回路供電，滿(mǎn)足二級負荷的供電要求

2. 在每個(gè)配電區間內設置一臺小容量的EPS作為備用電源，市電正常時(shí)EPS處于浮充狀態(tài)，當市電供電中斷時(shí)轉為EPS為消防負荷供電。 EPS電源供電可靠，且能大大節省投資，但需要按時(shí)維護。

2.2消防設備配電與保護要求

綜合管廊的用電設備供電距離長(cháng)，設備容量較小，負荷分布不均勻，為了提高管溝配電的可靠性，減少壓降，往往需要加大電纜截面。 而隨著(zhù)整個(gè)管溝配電電纜的增多，建設成本就會(huì )相應提高。 因此設計時(shí)要做到合理劃分供電區段，合理設置電源位置，既能節省電纜投資，又能提高管溝配電可靠性。

2.3電纜、導線(xiàn)選型與敷設要求

綜合管廊內所有電纜的燃燒性能均為A，普通電力電纜采用阻燃型電纜（交聯(lián)聚乙稀絕緣電力電纜）；火災時(shí)需繼續工作的綜合管廊配套消防設備應采用耐火電纜或不燃電纜；消防設備的聯(lián)動(dòng)控制線(xiàn)纜應該采用耐火線(xiàn)纜。

2.4接地保護與安全

為了保障綜合管廊的運行安全，應設置可靠的接地系統。綜合管廊接地網(wǎng)應與各變電所接地系統可靠連接，接地電阻不大于1 Ω。綜合管溝內的所有電纜支架均經(jīng)接地線(xiàn)與主接地網(wǎng)相互連接。 另外，在綜合管廊外壁每隔100 m處設置人工接地體預埋連接板，作為后備接地。

2.5應急照明系統

綜合管廊內的動(dòng)力設備（如風(fēng)機）、投料口、防火分區防火門(mén)處設置出口標志燈。 管廊內間距20 m設置疏散指示燈。 距地坪高度不大于1.0 m，采用24 V及以下安全電壓供電。 如采用220 V電壓供電，應敷設燈具外殼接地線(xiàn)，并采取防止觸電的安全措施。 管廊內應急照明為長(cháng)明燈，1/3的照明燈兼做應急照明燈具，由EPS電源供電。綜合管廊內疏散照明應急照度不小于5 lx，應急電源持續供電時(shí)間不小于60 min。所有應急照明燈具采取防水防潮措施，防護等級不低于IP54，并應具有防外力沖撞的防護措施。

2.6防火封堵

電纜貫穿隔墻/豎井的孔洞處、電纜引至控制設施處等均設具有足夠機械強度的防火封堵，防火封堵材料（阻火包等）應密實(shí)無(wú)氣孔，封堵材料厚度不應小于100mm。弱電、控制電纜等低壓電纜及光纜與管廊電力艙內其他設施分隔，可采用耐火槽盒或穿管敷設。 耐火槽盒接縫處和兩端應用防火封堵材料或防火包帶密封。

3火災自動(dòng)報警系統的設置

3.1系統形式與消防控制室設置

綜合管廊內不僅需要報警，同時(shí)需要聯(lián)動(dòng)自動(dòng)消防設備。應采用集中報警系統或控制中心報警系統，并設置消防控制室。

3.2火災報警探測器的設置

綜合管廊應在電力電纜表層設置纜式線(xiàn)型感溫火災探測器，設置線(xiàn)型感溫火災探測器除用于電纜本身火災探測外，更主要的是用于外火進(jìn)入電纜隧道的探測。 因此，無(wú)外部火源進(jìn)入的管廊應在電纜層上表面設置線(xiàn)型感溫火災探測器；有外部火源進(jìn)入可能的管廊，在電纜層上表面和隧道頂部均應設置線(xiàn)型感溫火災探測器。

3.3手動(dòng)報警按鈕的設置

在出入口等處裝設手動(dòng)報警按鈕，手動(dòng)報警按鈕裝設間距不大于30 m，用于現場(chǎng)有人發(fā)現火災時(shí)向消防控制中心報警。

3.4火災報警器的設置

為及時(shí)通知管廊內的工作人員在火災時(shí)快速撤離，在綜合管廊每個(gè)區段內（長(cháng)約200 m）均布4套聲光報警器。 當探測到火災發(fā)生時(shí)，控制中心火災報警控制器和綜合管廊內相應分區的警鈴同時(shí)啟動(dòng)，亦可通過(guò)按下手動(dòng)報警按鈕啟動(dòng)聲光報警器。

3.5消防電話(huà)的設置

綜合管廊內設置帶電話(huà)插孔的手動(dòng)報警按鈕，消防控制中心設置消防電話(huà)主機及119火災電話(huà)，在管廊現場(chǎng)可手持電話(huà)通過(guò)現場(chǎng)的電話(huà)插孔與消防控制室進(jìn)行通話(huà)。

3.6消防聯(lián)動(dòng)控制系統

當探測器探測到火災時(shí)，向消防控制中心發(fā)出反饋信號。 待火焰熄滅并且溫度降低后，停止自動(dòng)滅火措施，開(kāi)啟通風(fēng)機和進(jìn)風(fēng)閥進(jìn)行換氣。 至于管廊內高壓電纜電源如果切斷會(huì )造成大范圍的供電中斷，因此切斷與否應視火災情況由供電部門(mén)來(lái)確定。

3.7電氣火災監控系統

管廊內的電纜接頭、端子等發(fā)熱部位應設置測溫式電氣火災監控探測器，線(xiàn)型感溫火災探測器的探測原理與測溫式電氣火災監控探測器的探測原理相似，因此如設置線(xiàn)型感溫火災探測器，可直接接入電氣火災監控系統作為測溫式電氣火災監控探測器。

3.8防火門(mén)監控系統

干線(xiàn)、支線(xiàn)綜合管廊含電力電纜的艙室均應設置防火門(mén)監控系統。確認火災后，防火門(mén)監控器應聯(lián)動(dòng)關(guān)閉常開(kāi)防火門(mén)。

3.9可燃氣體檢測器

可燃氣體檢測器檢測綜合管廊內燃氣的泄漏狀況，當天然氣管道艙天然氣濃度超過(guò)報警設定值時(shí)，應由可燃氣體報警控制器或消防聯(lián)動(dòng)控制器聯(lián)動(dòng)開(kāi)啟天然氣艙事故段分區及其相鄰分區的事故通風(fēng)設備。

4 AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺

（1）平臺概述

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(huán)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(wǎng)絡(luò )、系統架構、聯(lián)動(dòng)控制和綜合數據服務(wù)等方面的設計，解決了綜合管廊在管理過(guò)程中存在內部干擾性強、使用單位多及協(xié)調復雜的根本問(wèn)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(huán)境和設備的使用和恢復效率。

（2）平臺組成

安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統是一個(gè)深度集成的自動(dòng)化平臺，它集成了10KV/O.4KV變電站電力監控系統、變電所環(huán)境監控系統、智能馬達監控系統、電氣火災監控系統、消防設備電源系統、防火門(mén)監控系統、智能照明系統、消防應急照明和疏散指示系統。用戶(hù)可通過(guò)瀏覽器、手機APP獲取數據，通過(guò)一個(gè)平臺即可全局、整體的對管廊用電和用電安全進(jìn)行進(jìn)行集中監控、統一管理、統一調度，同時(shí)滿(mǎn)足管廊用電可靠、安全、穩定、高效、有序的要求。

（3）平臺拓撲圖

、

（4）平臺子系統

電力監控

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(jìn)行保護和監控，對0.4kV出線(xiàn)配置多功能計量?jì)x表，用于測控出線(xiàn)回路電氣參數和用能情況，可實(shí)時(shí)監控高低壓供配電系統開(kāi)關(guān)柜、變壓器微機保護測控裝置、發(fā)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。

環(huán)境監測

環(huán)境監測包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃氣體濃度、門(mén)禁、視頻、空調、消防數據的采集、展示和預警，同時(shí)也可接入管廊艙室內的水泵和通風(fēng)排煙風(fēng)機等設備集成的第三方系統完成管廊環(huán)境綜合監控。

馬達監控

馬達監控實(shí)現對管廊電機的保護、遙測、遙信、遙控功能，實(shí)現對電機過(guò)載、短路、缺相、漏電等異常情況的保護、監測和報警。在需要的情況下可以設置聯(lián)動(dòng)控制。

電氣安全

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(mén)狀態(tài)傳感器，接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示，并且對UPS的蓄電池溫度、內阻進(jìn)行實(shí)時(shí)監視，發(fā)生異常時(shí)通過(guò)聲光、短信、APP及時(shí)預警。

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(dòng)器；開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器連接消防報警系統，接收消防報警信息，強制打開(kāi)驅動(dòng)器回路。

廊內上方安裝智能照明傳感器，使人員進(jìn)入管廊內自動(dòng)開(kāi)啟燈具，在管廊內停留燈具保持常亮，離開(kāi)后燈具關(guān)閉。

除了現場(chǎng)的控制方式外，還可用電腦端實(shí)現集中控制，實(shí)時(shí)遠程監控當前區域的照明情況，必要時(shí)可遠程控制該區域的照明。

考慮現場(chǎng)模塊分布較廣，距離過(guò)長(cháng)，除了現場(chǎng)的控制方式外，還可用電腦端實(shí)現集中控制，實(shí)時(shí)遠程監控當前區域的照明情況，必要時(shí)可遠程控制該區域的照明。

系統支持單控、區域控制、自動(dòng)控制、感應控制、定時(shí)控制、場(chǎng)景控制、調光控制等多種控制方式，支持延時(shí)控制，避免同時(shí)亮燈負荷對配電系統造成沖擊。模塊不依賴(lài)系統，可獨立工作，每個(gè)模塊均自帶時(shí)間模塊，可根據經(jīng)緯度自動(dòng)識別日出日落時(shí)間實(shí)現自動(dòng)控制功能。

6結語(yǔ)

根據目前已建成項目的經(jīng)驗，為盡可能減小火災引起的危害和損失，首先應采取必要的工程措施減少失火誘因，控制火勢的延燃；其次要設置火災自動(dòng)報警系統及相應的滅火系統，這對綜合管廊的安全運營(yíng)起著(zhù)至關(guān)重要的作用。 本文探討了綜合管廊內電氣消防設計方面的相關(guān)問(wèn)題，希期能給相關(guān)電氣設計人員提供一些參考.

參考文獻

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[4] 安科瑞綜合管廊能效管理系統解決方案.2020.06版.

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