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摘要：綜合管廊由于內部管線眾多、環境復雜，具有一定的應急協調和安全隱患管理難度。為保證管廊內運維管理人員的安全，綜合管廊內有必要設置完善的應急安全保障系統。其中應急照明系統是應急安全保障系統的重要組成部分。對綜合管廊內的消防應急照明系統的組成、供電方案、控制系統方案進行了設計研究，并提出了合理的設計方案，對于提高綜合管廊的應急管理水平，保障人員安全具有重要意義。
關鍵詞：綜合管廊；應急照明；集中電源；集中控制
綜合管廊就是在城市地下建造一個隧道空間，將電力、通信，燃氣、供熱、給排水等各種工程管線集于一體，設有專門的檢修口、吊裝口和監測系統，實施統一規劃、統一設計、統一建設和管理，是保障城市運行的重要基礎設施和“生命線”。綜合管廊是城市工程管線的載體，其運營管理對于保障“城市生命線系統”的安全運行起到至關重要的作用。綜合管廊內有發生火災、管線泄漏、供電系統斷電等各種突發安全事故的可能。此外，綜合管廊在地下建設，這無疑為人員逃生增加了難度。因此，為保證廊內運維管理人員在發生突發事件時安全撤離，綜合管廊艙室內需設置消防應急照明系統。綜合管廊工程需要根據自身工程特點、安全需要設置合理的消防應急照明系統，并確保在火災情況下與火災自動報警系統聯動開啟。
綜合管廊應急照明系統包括疏散照明系統、備用照明、安全照明。綜合管廊的疏散照明系統是在火災等緊急狀態下，包括普通照明在內的三級負荷被切除后仍需繼續提供照明和逃生疏散指示的系統。進排風機房逃生通道、變配電所、主管廊艙室、支管廊艙室、人員出入口等場所均需要設置疏散照明系統，以保證緊急狀態下人員疏散。疏散照明照度不低于5lx。備用照明、安全照明可以使用普通照明燈具，但需確保供電的可靠性。當正常照明失效后，這部分照明應能繼續發揮作用。綜合管廊的變電所機房、具備消防作用的進排風機房、燃氣艙進排風機房、具備消防作用的弱電機房等需要設置消防備用照明、安全照明。一般通過設置雙電源切換箱為備用照明燈具、安全照明燈具等二級負荷供電。
在綜合管廊中，消防應急燈具為消防作業和人員疏散提供照明。綜合管廊應急照明燈具通常安裝于距地面8m以下。因此綜合管廊艙室、機房宜采用A型應急照明燈具，即工作電壓不大于直流36V的消防應急燈具。在綜合管廊機房內設應急照明A型集中電源統一為消防應急燈具供電。DC36V線路電壓損失百分數如表1所示。
表1DC36V線路電壓損失百分數
綜合管廊應急照明燈具供電方式可分為集中電源供電和燈具自帶蓄電池供電。應急照明燈具布置于綜合管廊艙室以及機房內。艙室內的疏散照明燈具以一定間距布置，數量較多，采用燈具自帶蓄電池的供電方式具有經濟性較差、運維不便等特點。綜合管廊工程一般采用集中電源供電的方案，集中電源提供主電源及蓄電池電源。應急照明集中電源的供電按照二級負荷的供電方式，即采用雙電源供電。考慮到供電可靠性，應急照明系統供電方案一如圖1所示，可在每個防火區間機房引入兩路400V電源。動力照明總配電柜為所有三級負荷供電，從綜合管廊變電所接入一路普通電源。雙電源切換箱為所有二級負荷供電，從綜合管廊變電所接入兩路消防電源。此外，應急照明系統供電方案二如圖2所示，二級負荷也可以采用一路消防電源＋EPS/UPS的供電方式，但此方案可靠性相對較低。
圖1應急照明系統供電方案一
圖2應急照明系統供電方案二
綜合管廊工程中供電單元一般按照防火區間進行劃分，一個配電機房為一個防火區間內所有設備供電。這樣設計供電單元同時也可以保證低壓供電線路的電壓降滿足規范要求。綜合管廊艙室的防火區間一般不超過200m，即一個供電單元包括機房以及200m左右的艙室。機房及艙室內的應急疏散照明由應急照明集中電源供電，A型應急照明燈具可采用功率9W、電壓36V的單管熒光燈或筒燈。GB51309-2018《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》中規定，A型燈具配電回路的計算電流不應大于6A。19D702-7《應急照明設計與安裝》中闡明了消防應急燈具端子處的電壓偏差允許值為±20%額定電壓。當以綜合管廊艙室的一個防火分區作為應急照明的配電單元時，即配電單元長度為200m左右，應急照明回路計算電流、電壓損失可能超過規范要求。為滿足照度要求，應急照明燈具在斷面寬度為3m左右的艙室內為6~10m的間距布置。一個防火分隔內應急照明燈具總計算功率為180~300W，回路計算電流為5.00~8.25A。綜上所述，參考表1中的線路電壓降數據，200m的配電單元內，應急照明回路長度宜為100m。因此，采用應急照明集中電源為左、右兩邊各100m艙室內的應急照明燈具供電方案可以保證供電可靠性，設計人員需在機房兩側預留穿線孔洞。綜合管廊艙室應急照明系統布線示意圖如圖3所示。
圖3綜合管廊艙室應急照明系統布線示意圖
應急照明控制系統的作用主要是接收火災報警控制器或消防聯動控制器的信號，通過集中電源控制燈具應急啟動。應急照明控制器能接收、顯示、保持火災報警控制器的火災報警輸出信號；并能接收、顯示、保持其配接的燈具、集中電源或應急照明配電箱的工作狀態信息。火災確認后，應急照明控制器應能按預設邏輯手動、自動控制系統的應急啟動。綜合管廊工程中一般配備專門的監控和消防監控平臺，設有火災自動報警系統等監控系統，統一監控管理廊內及機房的監控與報警情況。為更有效地監控應急照明系統的運行情況、保證內部環境安全，多數綜合管廊工程消防應急燈具的控制方式采用集中控制型。應急照明集中控制系統主要由控制主機、區域控制器和集中電源組成。
以某綜合管廊工程為例，綜合管廊應急照明集中控制系統架構如圖4所示
圖4綜合管廊應急照明集中控制系統架構
應急照明集中控制系統實現總分架構，設備設置原則為：在監控內設應急照明集中控制器主機，集中顯示消防應急照明系統工作狀態；在部分進排風機房節點設置區域應急照明控制器，集中控制該區域內應急照明集中電源；在配電單元節點設置集中控制A型集中電源為該單元內應急照明供電。應急照明控制器主機與區域應急照明控制器之間通信采用耐火單模四芯光纖。區域應急照明控制器與集中電源、燈具之間采用通信總線NH-RVS，數據傳輸距離建議小于500m。集中電源設置于綜合管廊的各配電單元內，通過多個回路的通信線和電源線與各個艙室、節點內的應急照明燈具連接。集中電源的供電方式如上所述。區域應急照明控制器服務范圍需要考慮到所帶燈具監控點位的限制以及布線的經濟性，可與分變電所的供電范圍一致。
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。
安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統是一個深度集成的自動化平臺，它集成了10KV/O.4KV變電站電力監控系統、變電所環境監控系統、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。用戶可通過瀏覽器、手機APP獲取數據，通過一個平臺即可全局、整體的對管廊用電和用電安全進行進行集中監控、統一管理、統一調度，同時滿足管廊用電可靠、安全、穩定、高效、有序的要求。
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。
環境監測
環境監測包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃氣體濃度、門禁、視頻、空調、消防數據的采集、展示和預警，同時也可接入管廊艙室內的水泵和通風排煙風機等設備集成的三方系統完成管廊環境綜合監控。
馬達監控
馬達監控實現對管廊電機的保護、遙測、遙信、遙控功能，實現對電機過載、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動控制。
電氣安全
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。
科學合理的消防應急照明系統是綜合管廊安全穩定運行的基礎。本文對綜合管廊內的應急照明系統的設置原則、供電系統、控制系統方案進行了探討。綜合考慮經濟性和合理性，本文提出了采用A型應急照明燈具，以及集中電源、集中控制系統的設計方案。該方案安全可靠，運維人員可以遠程集中監控應急照明系統的運行狀況。除了與火災自動報警系統聯動開啟外，運維人員也可以遠程控制應急照明系統的開啟。
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[7] 安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.5版.
作者簡介
翟雪玲，女，現任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事電氣火災監控系統的研發和應用。
