电缆隧道多功能检查井的技术研究

张正++孟梅++张连法++刘鸣++张虹雨

摘 要：随着电缆隧道的广泛应用，目前电缆隧道多数存在设施简陋、工艺粗糙、无照明设施，造成隧道内空气污浊、积水严重、不便检修等问题，对抢修、运维人员带来人身安全隐患，同时也影响了供电的可靠性。该文通过对电缆隧道多功能检查井的研究分析，采取分段设置多功能检查井，实现了隧道的光伏照明、智能排水、自然通风、自动灭火的多种功效。

关键词：电缆隧道 照明 排水 通风 智能

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）09（a）-0013-02

随着城市发展规划对功能性及美观度的要求不断提升，电缆敷设由隧道敷设取代架空线路已经成为世界潮流，而且在厂矿企业、社区、办公区域等场所得到普遍应用。但是，电缆隧道存在的通风不良、排水不畅、无照明和消防设施等问题，造成运维人员施工、检修困难、人身安全难以保障，同时也严重影响了抢修时效和供电的可靠性。

1 项目的技术原理

为了优化电缆隧道的排水、照明、通风防火方案，提高安全防护措施，选用新型潜水式排污泵和智能控制箱，实现液位智能排水，提高了电缆隧道的防洪排水能力。采用太阳能电池供电用于检修照明，照明为24 V安全电压，安全节能。增加通风窗实现自然通风，提高了通风效率，通风窗配有防火阀，发生火灾时自动关闭，有利于消防。电缆隧道多功能检查井实现了通风防火、智能排水、安全照明系统的集成化、简约化，具有占地面积、体积小，对周围环境影响小；其安装简易、维护方便、造型美观、节能环保。

2 关键技术和创新点

2.1 关键技术

（1）智能控制系统设计。（2）排水系统设计。（3）通风系统设计。（4）绿色照明设计。（5）尺寸确定、建模及荷载计算。（6）方便维护和环保需求。

2.2 主要创新点

（1）照明节能环保：选用高效节能防水防尘LED灯具，采用24 V安全电压，通过太阳能电池板和蓄电池供电，无需外接电源。太阳能电源系统：多功能电缆隧道检查井的屋顶设置一套太阳能电池板，通过太阳能发电单元与蓄电池的组合共同为电缆隧道提供电源系统，无需外接电源，节能环保。太阳能电池板和蓄电池配置的计算：首先计算出电流：按30 W的LED灯2只，24 V系统，电流=60W÷24V=2.5A；计算蓄电池：每日放电时间按7 h，需要满足连续阴雨天5 d的照明需求；蓄电池的容量=2.5A×7h×6天=105AH；蓄电池充、放电预留20%容量，再加上20%的损耗，蓄电池的实际容量=105AH×（100%+20%+20%）=147AH取整后为150 AH，实际蓄电池为24V/150AH，需要两组12 V蓄电池共计：300 AH批；计算电池板的需求峰值（WP）：电池板每天接受有效光照时间为4.5 h，最少放宽对电池板需求20%的预留额，每日放电时间按7 h，所以需要两块12 V电池板共计：200 W。（2）通风安全高效：检修门及三面外墙设有防雨百叶窗，提高自然通风效率。通风窗设有防火阀，发生火灾时自动关闭，有利于消防。对于变电站、工厂、小区场所的电缆隧道的截面尺寸一般为1.4 m宽，1.9 m高，检查井间距在70左右，如果电缆数量不多，发热量不高时，一般设自然通风就能满足通风需求。（3）排水自动快速：检查井下部的集水坑配有一用一备的潜水排污泵，水泵启动实现液位自动启停，提高电缆隧道的排水防洪能力。排水措施：电缆隧道底部设导流槽，按5‰坡度汇至检查井下方集水坑，集水坑的容积满足隧道渗水的汇水量和排水泵的流量要求。集水坑内配置两台潜水排污泵（1用1备）和液位计，收集的雨水通过液位浮球阀和智能控制柜控制排水泵排入附近排水检查井，实现液位智能排水。消防系统：设计一套高压细水雾的消防系统，其水源来自于电缆隧道下方的集水坑收集的积水。在电缆隧道内发生火灾时，该套系统通过一台排水泵将集水坑的水进行“细水雾”化，用于火灾初期灭火。除此之外，该套高压细水雾消防系统还和智能辅助系统连接进行火灾报警，为抢修人员及时赶赴现场争取时间。（4）控制简易智能：照明、通风、排水、防火设施均采用新型节能环保的材料和设备，无需人工操作，实现智能控智能辅助系统：主要是对电缆隧道内的排水、照明和通风防火设施提供智能支持，利用智能辅助设备实现电缆隧道内的智能排水、智能防火、智能照明等功能，太阳能电源系统和智能辅助系统形成联动，当蓄电池容量不足时，智能辅助系统发出报警信号，而太阳能电源系统为智能辅助系统提供电源。（5）检修维护方便：检修通道：多功能检查井内设置下人爬梯（和电缆方向平行），检查井门口高于室外地坪200 mm，门口做防水措施。集水坑顶部设置方便开启的镀锌安全盖板，方便运维人员敷设电缆、检修设备等工作。

3 推广应用情况及前景

3.1 推广应用情况

电缆隧道功能检查井已在枣庄夏庄220 kV变电站和柴胡店110 kV变电站投产应用，通过该项目的实施实现了电缆隧道的通风、排水、照明、消防系统的高度集成化，有效解决了电缆隧道内通风不良、排水不畅，容易积水、无照明设施，不方便检修等问题，电缆隧道功能检查井具有占地面积、体积小，对周围环境影响小；同时其安装简易、维护方便、造型美观等特点，所涉及到的技术具有综合高效、节能环保、造价合理、维护方便等优点，便于继续推广应用。

3.2 经济效益和社会效益

经济效益方面：电缆隧道多功能检查井与常规方案对比，节约排水泵检查井和集水池费用约3万元，节约电缆隧道通风费用约2万元，節约电缆隧道照明费用约2万元，每年减少人员检修维护费用约1万元，减少征地及补偿费用约2万元，节约了宝贵的土地资源，单项工程降低造价约10万元，二座变电站累计节约造价约20万元。社会效益方面：首先是环保方面，该技术能减少排水、通风设施的占地面积，保护了现有的地面附着物与植被，有利于城市绿化，更好地落实“环境友好型”的建设要求。其次，电缆隧道多功能检查井为隧道提供了良好的自然通风、检修照明、智能排水，方便了人员抢修施工，体现了“安全第一、以人为本、质量至上、环保优先”的建设理念。

3.3 应用前景

该技术可推广应用于电缆隧道和电缆沟建设，包括新建和扩建（改造）工程，可有效改善电缆隧道的运维环境，为安全供电和方便检修提供安全保障。

4 结语

如何提质增效、创新驱动、绿色发展是各行各业落实国家创新增效政策的主题活动，每个人可以从日常身边事做起，以问题为导向、以短板为突破口，创新思维形成更好的解决措施，电缆隧道多功能检查井就是功能多样化、设备智能化、使用便利化的创新成果代表之一，而我国在航天、深潜、高铁等重点领域的创新成果赢得世界赞誉，引领我国步入科技强国时代。

参考文献

[1] GB50016-2014，建筑防火设计规范[S].北京：中国计划出版社，2014.