专利名称：一种电力隧道辅助系统的设置方法
技术领域：
本发明涉及电力辅助系统领域，尤其是涉及一种电力隧道辅助系统的设置方法。
背景技术：
随着国民经济高速发展及全民生活水平的不断提高，上海电网的负荷量逐年攀升。为适应上海电力系统发展的需要，缓解中心城区供电压力，500kV变电站已深入市中心， 市区内的500kV输电线路将采用电力电缆。500kV电缆因其输送容量的要求，对电缆周围的散热要求较高，原先上海常用的排管、直埋、电缆沟等敷设方式已不适合500kV电缆的需要。因此建设电力专用隧道成为500kV电缆敷设的主要方式。对于电力专用隧道，除须考虑该电缆隧道内电缆敷设要求外，还要对电缆在隧道内的辅助设施，包括通风系统、动力系统、照明系统、排水系统、监测系统、通讯系统、消防系统、接地系统等各环节在隧道设计时一并考虑，以确保隧道内电缆敷设和安全运行。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种方法简单、易施行，解决了电力隧道内的排水、供电等问题，使隧道保持干燥，能持续供电的电力隧道辅助系统的设置方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种电力隧道辅助系统的设置方法，其特征在于，该方法包括对给、排水系统进行设置、对供电系统进行设置、对照明系统进行设置，从而完成电力隧道辅助系统的设置。所述的对给、排水系统进行设置包括对给水系统进行设置和对排水系统进行设置，所述的对给水系统进行设置为在工作井下一层设置洗涤池，市政给水管道从工作井顶部竖直接入，进入工作井后按隔断阀门、过滤器、水表的顺序设置；所述的对排水系统进行设置为在隧道中的最低点设排水设施，隧道边设置明沟，工作井处设置潜水泵将废水提升排入市政雨水污水系统。所述的对供电系统进行设置为，供电电源采用分散、多点供电方式，以每个工作井为一个受电电源点，接受外部电源；用电设备的配线采用放射式与链式相结合的方式。所述的对照明系统进行设置为，隧道照明区段以相邻两个工作井间隧道中点处分界，隧道内的平均照度不小于20Lx ；工作井内的配电箱和设备控制箱处采用局部加强照明，平均照度标准为200Lx。与现有技术相比，本发明方法简单、易施行，解决了电力隧道内的排水、供电等问题，使隧道保持干燥，能持续供电。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。实施例
1、给排水系统设计1.1给水系统考虑到检修人员进出工作井内设备的日常清洗及下井人员清洗的要求，各井内除在井下一层设洗涤池1只外不设其它给水设施。洗涤池用水管管径de20，由井外市政给水管道，从工作井顶部竖直接入。引入管进入工作井后按顺序设置隔断阀门、过滤器、水表。室内给水管采用PE管，管道公称压力1. 60Mpa，热熔连接。室外采用PVC-U给水支管在接入工作井之后的第一个阀门处转换为PP-R管道。PVC-U管与PVC-U管为粘接。1.2排水系统1.2.1设计原则隧道排水泵站排出水量一般包括以下几类地下车站的生活污废水、结构渗漏水、 冲洗及消防废水、露天出入口的雨水以及隧道洞口的雨水。其中冲洗、消防及雨水为主要水量。在本电力电缆隧道中，生活污废水仅为洗涤池的排水；不考虑大水量的冲洗废水； 由于地下空间较小，不考虑固定式消防排水；出入口及风口的雨水排水直接设于地下一层的通风道内。因此本工程考虑的排水水量仅有结构渗漏水以及冷凝水排出。本隧道中需设排水设施的最低点有3处，分别为隧道段内有下凹的最低处、工作井底部及局部敞开式通风的工作井下一层。隧道内渗漏、结露水通过隧道边明沟进入隧道内集水坑，由卧式潜水排水泵提升后接入工作井内的集水坑；工作井内废水通过管道重力排至工作井内集水坑；再由潜水泵提升排入压力井，最终接入市政雨污水系统。再次提升后接入市政雨污水系统。1. 2. 2水泵选用按上述三种设置位置设置不同能力的排水泵。(1)隧道段内部排水目前按《地下工程防水技术规范(GB50108-2001)中地下工程防水等级标准，本隧道为高于二级设计，渗漏量取为2L/d · m2。盾构直径5500mm，最长盾构段8# 9#内长度约1500m。结构总面积5.5mX3. 14X 1500m = 25905m2需排出水量:25905m2X 2L/d · τα = 25905L/d = 50m3/d = 2. 2m3/h根据计算在发生渗漏的情况下日水量约为2. 2m3/h。考虑一定富裕量，隧道内部选用的水泵流量4m3/h，每处设2台，1用1备。(2)工作井内排水考虑到最不利的一只工作井最不利时将需要接收2段隧道内排出的积水，因此工作井内水泵排水能力选用15m3/h，每处设2台，1用1备。(3)敞口式雨水排水对于部分敞口式的工作井，单独考虑排出雨水，根据雨水量设置排水泵能力。(4)排水泵泵型选择根据现场情况，工作井内空间可以满足常规潜水排污泵的设置，因此设置较大集水坑并配置潜水排污泵。
而隧道内部由于空间较小，且结构施工较困难，为达到空间利用最优的效果，因此利用隧道圆断面下部填平的空间，放置卧式泵。根据本工程排水特点，排水时废水量较小， 而需要的扬程较高，因此采用卧式深井泵。水泵开启形式采用液面自动控制和就地手动控制方式，并设液位报警装置。1. 2. 3 集水坑(1)隧道段内部根据《室外排水设计规范设计(GB50014-2006)》对排水集水坑的要求，按5.3. 1第 1款，污水泵站集水池容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量(如水泵机组为自动控制时，每小时开动水泵不得超过6次)。另外若考虑将管道放空，集水坑需考虑大于管道内积留的污水。根据本工程初步设计，水泵出水管路内径采用40mm，管路长度按750m计算，管路内积水量为0. 942m3。集水坑容积采用8. 4m(7段管片)X 1. Om(中间空间)X0. 20m(深度)=1. 68m3。按水泵能排出集水坑内80%的水量复核水泵开泵次数0. 96X0. 8m3/4m7h = 0. 192h = 11. 52min。60/11. 52 = 5. 2min。即每小时开泵约 5. 2 次。集水坑容积为1. 6mX 1. OmXO. 5m = 0. 8m3。根据水泵开泵最低水位要求，集水坑有效容积约0. 5m3。在发生上述最大量冷凝水集结并快速流入集水坑的情况下，该集水坑能收集约30min的水量。(2)工作井内排水集水坑的容积按不小于最大一台水泵5min的出水量考虑。1.2.4管路敷设隧道内排水管道为由集水坑内水泵接出，至就近的工作井集水坑，通过再次提升后排至井外。水泵出水管路较长，停泵后会造成出水管路内留存一定量的废水。目前各种隧道内部的排水管路均有此情况，解决方法可以是在集水坑内灌入清水，由水泵抽吸清水将管路中污水推出管道。该方案代价较高，且需要另外接入给水管道，增加了给水管的管理运行，因此一般只有在地下室内环境要求很高的情况下才采用，由于本工程暂不考虑采用此措施。2、供电系统设计供电系统是电缆隧道辅助系统之一，为电缆隧道内的所有用电设备提供安全、可靠的电源，确保电力电缆隧道正常运行。电缆隧道内的用电负荷包括照明、风机、水泵、监控系统、检修设备等，根据电缆隧道的构造，用电设备分布具有数量多、功率小、分布散等特点。其中，数量最多的是照明灯具，分布于隧道区间以及工作井内，为分散负荷；容量相对较大的风机和水泵，大多设置在工作井内，为集中负荷，一般集中负荷约占整个隧道用电负荷总容量的70%左右。电缆隧道属于地下建筑，空间较小，出口较少，结构的特殊性，供电设计应着重考虑电气设备布置位置、线缆敷设路由、设备选型等方面的问题。设计内容应包括 供配电系统、用电设备控制、电气设备布置、线缆敷设、接地保护设计等。2. 1负荷分级根据电缆隧道用电设备的重要性，电气负荷可分为三级一级负荷隧道内事故应急照明、消防用电设备、监控设备；
二级负荷风机、水泵；三级负荷隧道检修电源、隧道区段及工作井内正常照明。2. 2供电电源根据电缆隧道构造和用电设备分布，电缆隧道宜采用分散、多点供电方式，以每个工作井为一个受电电源点，接受外部电源。每个电源点由两路220/380V供电，相邻电源点的供电分界在这两个工作井隧道区段的中点处。两路电源同时运行，当一路供电电源中断供电时，另一路电源应能满足本工作井供电范围内所有一、二级负荷的用电。2. 3配电装置设置在各工作井下一层内，设置一套配电装置，为各自供电范围内的用电设备供电。用电设备的控制箱(柜)的设置，应便于巡视和维护，并注意避让隧道内主电缆。2. 4供电系统各供电电源点的220/380V配电系统采用单母线分段不设联络开关的接线方式。2. 5配电方式用电设备的配线采用放射式与链式相结合的方式。一级负荷应急照明和监控设备由在线式应急电源(EPS)装置供电，且供电时间不小于90分钟。EPS装置采用双电源供电，并在箱内自切。二级负荷风机、水泵等设备采用双电源供电，在末端箱内自切；三级负荷正常照明、隧道内检修电源箱电源采用单电源链式供电方式。2. 6无功补偿对风机等大容量用电进行单机就地补偿，正常照明灯具配用电子镇流器，使电源进线处的功率因数不低于0. 85。2. 7设备控制工作井内风机采用就地、自动控制；工作井内排水泵采用就地、或根据液位由监控系统控制；隧道内防火门采用手动及火灾报警联动控制；工作井内防火阀采用火灾报警联动控制；照明灯具采用就地、自动控制；隧道内间距200米左右，设检修电源箱一个。2. 8主要设备选型原则隧道内工作环境较恶劣，工作井空间较局促，为确保设备可靠运行并节约土建工程费用，所选设备要求结构紧凑，且具有防水、防潮、防锈功能。线缆选用阻燃型电缆。2. 9电缆敷设电缆在隧道内沿顶部的电缆桥架穿管敷设，在工作井内沿顶部或侧壁电缆桥架敷设，无电缆桥架处穿PVC管明敷。所有电缆在穿越结构层板的孔洞、防火隔断和配电箱(柜)时，均需用防火堵料进行封堵。2. 10 接地工作井内220/380V配电系统接地型式为TN-S制。工作接地、保护接地采用共用接地装置，要求接地电阻不大于1欧姆。各工作井以底板内基础钢筋为接地体，在隧道内，利用盾构内的结构钢筋网作为接地体，并以在隧道侧壁上预埋的电缆支架焊接钢环作为外引接地板，在两侧电缆支架上各敷设两根通长的40X4扁钢作为接地线，供设备接地之用。同时应采取等电位联结措施。
2. 11 计量各供电电源点的计量均为低压计量，在低压配电柜内的进线侧设总表计量，动力、 照明合一计量。3、照明系统设计隧道照明区段以相邻两个工作井间隧道中点处分界。隧道内的平均照度不小于20Lx;工作井内的配电箱(柜)和设备控制箱处采用局部加强照明，平均照度标准为 200Lx。
权利要求
1.一种电力隧道辅助系统的设置方法，其特征在于，该方法包括对给、排水系统进行设置、对供电系统进行设置、对照明系统进行设置，从而完成电力隧道辅助系统的设置。
2.根据权利要求1所述的一种电力隧道辅助系统的设置方法，其特征在于，所述的对给、排水系统进行设置包括对给水系统进行设置和对排水系统进行设置，所述的对给水系统进行设置为在工作井下一层设置洗涤池，市政给水管道从工作井顶部竖直接入，进入工作井后按隔断阀门、过滤器、水表的顺序设置；所述的对排水系统进行设置为在隧道中的最低点设排水设施，隧道边设置明沟，工作井处设置潜水泵将废水提升排入市政雨水污水系统。
3.根据权利要求1所述的一种电力隧道辅助系统的设置方法，其特征在于，所述的对供电系统进行设置为，供电电源采用分散、多点供电方式，以每个工作井为一个受电电源点，接受外部电源；用电设备的配线采用放射式与链式相结合的方式。
4.根据权利要求1所述的一种电力隧道辅助系统的设置方法，其特征在于，所述的对照明系统进行设置为，隧道照明区段以相邻两个工作井间隧道中点处分界，隧道内的平均照度不小于20Lx ；工作井内的配电箱和设备控制箱处采用局部加强照明，平均照度标准为 200Lx。
全文摘要
本发明涉及一种电力隧道辅助系统的设置方法，该方法包括对给、排水系统进行设置、对供电系统进行设置、对照明系统进行设置，从而完成电力隧道辅助系统的设置。与现有技术相比，本发明具有方法简单、易施行，解决了电力隧道内的排水、供电等问题，使隧道保持干燥，能持续供电等优点。
文档编号E03B7/07GK102562153SQ20101059161
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日
发明者吴正松, 周蕴捷, 姜芸, 孟毓, 方浩, 王怡风, 陆歆, 高小庆, 鲁斌, 龚尊 申请人:上海久隆电力科技有限公司, 上海市电力公司