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1、隧道机电设计说明一、设计规范公路工程技术标准JTGB01-2014公路隧道设计规范第一册：土建工程JTG3370.1-2018公路隧道设计规范第二册：交通工程与附属设施JTGD70/2-2014公路隧道通风设计细则JTGTD70/2-02-2014公路隧道照明设计细则JTGTD70/2-01-2014民用建筑电气设计标准GB51348-2019供配电系统设计规范GB50052-2009低压配电设计规范GB50054-20112OkV及以下变电所设计规范GB50053-2013建筑灭火器配置设置规范GB50140-2005建筑电气工程施工质量验收规范GB50303-2015建筑设计防火规范GB5
2、0016-2014（2018版）（参考）公路工程基本建设项目设计文件编制办法交公路发（2007）358号二、隧道基本情况本项目为秀山县龙池水源村至洪安公路工程，三级道路标准，双向两车道，设计时速40kmh0本隧道交通量较少，隧道表、交通量及分级如下表所示：隧道配电、隧道供电为箱式变电所及以下，不包括外电引入；隧道通风；隧道消防灭火设备及隧道疏散指示标志。四、隧道照明根据规范规定，本项目隧道为三级公路隧道，对隧道照明的要求为“根据实际情况确定”。考虑到本隧道为长隧道，结合通行安全需要，本次设计对隧道设置照明。隧道照明包括入口段（I段、11段）照明、过渡段照明、中间段照明、应急照明及接近段减光设施
3、。（1）照明设计标准洞外亮度是驾驶人员驾车驶入隧道洞口前所看到的周围环境平均亮度，其取值大小对确定入口段、过渡段亮度取值有着直接影响，不宜偏高，避免造成无谓耗能。所有隧道入口和出口段照明亮度均按不设遮光棚设计，照明设计速度参考可能洞内车辆行驶速度，取40kmh进行照明设计。1.20按2000cd考虑，入口段设计亮度1.th按1.20的0.01倍计算（2035年隧道高峰小时交通量为167veh（hIn）,小于180vch（hIn）。照明控制按照白天（9点T7点）、清晨/傍晚（7点-9点、17点T9点）、晚上（19点-24点）、夜间（0点-7点）四级控制方式控制。序号隧道名称位置长度照明分级入口段
4、亮度取值比洞外环境天空面积比%洞外亮度Dlcdm21云主山小桩号端1975500m长隧道100%亮环境02000大桩号端100%亮环境02000序号隧道名称起讫桩号长度（Q近期交通量pcu/d远期交通量pcu/d近期交通等级远期交通等级1云主山K0+485K2+460197519782815BB注：近期取2035年，远期为2043年。三、设计内容经计算各段长度及亮度如下表:序号隧道项目入口段THl入口段TH2中间段入口段TH2入口段THl1云主山长度m181819031818亮度cdm220.010.0210.020.0注：过渡段亮度不大于中间段亮度的2倍，因此相应取消。根据规范，本隧道需要设
5、置照明、通风、消防设备。本设计文件内容包括隧道照明、（5）陞道照明控制方式a、隧道照明系统分为四线控制：白天（9点-17点）、清晨/傍晚（7点-9点、17点T9点）、晚上（19点-24点）、夜间（0点-7点）。白天时隧道内照明灯具全部点亮，清晨/傍晚关闭一半加强照明灯具，晚上（19点-24点）保留基本照明灯具，夜晚（0点-7点）关闭一半基本照明灯具。具体时间节点可根据季节酌情调整。b、常情况下，照明控制系统以闭环自动控制为主。发生异常情况，由工作人员现场操作。照明控制以时序控制方案为主。（6）电气照明节能选择灯具时，在满足灯具相关标准以及光强发布和眩光限制要求的前提下，选择发光效率高、衰减慢、
6、反射率好、显色性合适、使用寿命长的照明光源和灯具，提高隧道照明效果，降低运行维护成本。变电所进行集中无功功率补偿，减少无功功率，节约电能。五、隧道供配电为确保隧道内设置的通风、照明等设施的正常运行，要求隧道供配电系统无故障运行以保证隧道运营的高度安全。隧道供配电系统应满足安全、可靠、优质、经济四项要求。（1）负荷分类根据工程各类设备的用途和重要性，电力负荷分级：一级负荷：应急照明（一级特别重要负荷）二级负荷：运营通风机、基本照明、加强照明、路灯三级负荷：除一二级外(2)光源选择隧道照明的光源应满足隧道特定环境下的光效、光通量、光衰减、寿命、光色和显色性、成本要求。隧道照明中常用的光源是高压钠灯
7、、1.ED灯。高压钠灯:光效高，显色性较差，对烟雾有较好的穿透能力，寿命长，较经济。1.ED灯：省电，光效较低，显色性好，寿命长、单价高。考虑到现在1.ED灯具技术越来越成熟，隧道内所有灯具均采用1.ED灯。(3)照明负荷本隧道照明负荷分为两个等级，其中应急照明属于特别有要的一级负荷，由EPS电源供电：加强照明、基本照明负荷属于二级负荷，由一个回路供电。(4)照明布置方式隧道内照明灯具的布置不光要考虑美观、为隧道提供一个舒适、流畅的照明环境，还需要考虑便于安装和维护。隧道照明灯具选用IP65的隧道专用高密封性1.ED灯。入口段、中间段照明灯具为对向对称排列布置。停电应急照明：隧道两回路基本照明
8、灯具中有一回路为基本应急照明灯具，外电停电时，由EPS电源供电。停电时，应急灯中断时间不超过03s,维持时间不低于30min应急照明设计亮度0.25cdm1o紧急停车带照明：紧急停车带作为隧道中间段的一部分，照明灯具同样采用显色指数高的1.ED灯，设计亮度24cd11k引道照明：在隧道入口、出口洞外道路分别设引道照明，引道照明设3基高10米路灯，灯杆间距30米，每基灯杆配80W1.ED灯一套，设计亮度20.5cdmi0晚上(19点-24点)开启，夜间(。点-7点)50%输出，其它时间段关闭。云主山隧道负荷计算表:序号用电设备数缴单体容量：(皿)设备容量Pe(kW)需要系数KXcostan计算负
9、荷补偿后容量(kVA)变压器容量(kYA)EPS容量(kVA),js(kW)Ijs（八）一变电所1加强照明1220.70.950.331.42.2139.72002河外路灯60.10.600.950.3300.03基本照明115.615.610.950.3315.624.94应急照明15.25.210.950.335.28.3105疏散指示12210.80.7523.86检修动力110100.50.71.02510.97EPS充电功率1110.80.80.750.81.58射流风机8221760.60.80.75105.6200.69合计212.4135.60252.2410无功补偿计算补偿2
10、8.02实际补偿60.00补偿后0.97(2)供电方案本着将变配电设施尽量设置在负荷中心的原则，在隧道口相应位理设置一座IOkV箱式变电所。外电由当地供电部门提供一路可靠的IOkY架空线路，经终杆由高压电缆引入变电所，作为变电所的主电源。变电所内设一台变压器，供照明、通风等负荷用电。变电所低压系统采用单母线接线方式。为防止电源转换期间隧道内停电而发生的交通事故，变电所设置一台在线式EPS,持续时间不小于90min,供重要负荷供电。(3)无功补偿本工程采用集中补偿的方式，在变电所低压柜设置集中动态电容补偿，根据功率因数大小自动投切，并带延时动作及过电压闭锁装置。经补偿后，功率因数可达到0.95。
11、(4)配电及电缆敷设照明回路主电缆采用铝合金电力电缆，由洞外电缆沟敷设至隧道左侧电缆沟，并在配电箱位置由经环向电缆桥架引至水平电缆桥架,接灯线由金属软管从桥架引至各灯具。应急照明回路所用电缆采用耐火型。通风回路主电缆采用铝合金电力电缆，由洞外穿管保护埋地敷设至隧道左侧电缆沟，并在风机手控箱位置由经环向预埋管引至拱顶风机位置。隧道照明配电箱位置设置环向穿线管，并在隧道内上部左侧设置纵向电缆桥架。隧道强电侧电缆沟内设置电缆双层电缆托架，每0.8m设置处。本着防盗和节约的原则，本工程中在变电所外、隧道口及电缆沟内的铜电缆替换为铝合金电缆。所选用的铝合金电缆导体材料须采用性能优异的STABI1.oY铝
12、合金，须提供国家权威机构的检测报告，电缆敷设安装应参照国家建筑标准图集民用建筑电气设计施工D800-68和铝合金电缆敷设与安装10CD106的要求。(5)继电保护低压配电采用380Y/220V变压器中性点直接接地方式。各照明回路采用树干式配电。(2)通风方式判定近期：1.(m)*N(vehh)=1975*277=5.26*1056*105根据计算可知，本隧道近期不是“可设置”机械通风，远期为“可设置”机械通风。考虑到本隧道较长，本次设计近远期均设置风机。(2)技术标准（八）CO设计浓度隧道采用纵向通风方式，CO设计浓度正常运营时小于100oln隧道取值150ppm,大于3000m隧道取值100
13、ppm,长度在两者之间的隧道用插入法取值；本隧道取值127.5ppm交通阻滞(平均车速小于20kmh)时，阻滞段的长度不超过1km,平均CO浓度取150ppm,经历时间为20min.(b)烟雾设计浓度隧道照明采用1.ED灯，烟雾设计浓度K按下表取值：计算行车速度(km/h)40采取交通管制养护维修K(ml)0.00750.0120.0030注：CO与烟雾折减系数按2V年取值(O稀释空气异味隧道换气频率按不小于3次h(d)自然风速自然风引起洞内风速按2.5ms取值。(e)隧道断面参数隧道净空断面积:58.84m断面当量直径:7.99m(f)射流风机参数本工程中，选用单台功率22kW、中90Omm
14、的双向射流风机，详见下表。射流风机技术参数(含2D消声器)风机直径(mm)功率(kW)轴向向力(N)出口风速(ids)流量(m7s)噪声dB（八）重量(kg)900222690230220721000IOkV电缆进线、变压器出线设熔断器过电流保护，变压器设电流速断、过电流、低电压和零序保护以及供电部门所要求的其它保护。（6）接地和防雷本系统采用TN-S系统，电气装置的工作接地、保护接地共用一个接地系统，其接地电阻不大于4欧。在隧道的出入口各重夏接地一次，接地电阻不大于10欧。隧道电缆沟内、水平电缆桥架上通长敷设接地干线，所有配电装置的外露可导电部分均就近接地。在变电所IOkV进线柜内装设避雷器
15、。（8）电气设备节能根据用电性质、用电容量、选择了合理供电电压和供电方式：变配电所的位置接近负荷中心，减少变压级数，缩短供电半径，合理选择导线截面；控制总线损率及受电端电压在允许电压的偏差范围内；根据用电设备的工作状态，合理分配与平衡负荷，使用电均衡化：单和用电负荷均匀分配在三相网络；合理设置集中与就地无功补偿设备：正确选择和配置变压器容量、台数、运行方式，合理调整负荷，实现变压器经济运行。六、隧道通风（1）交通量预测情况本项目交通量值如下表所示：交通量预测结果（单位：pcud）年份20352043交通量19782815风机的控制采用电子式风机软启动柜装置启动射流风机，可实现平滑启动、正转、反
16、转或停转。风机控制的方式可以有现场手动控制、时间程序控制。严禁多组风机同时启动，另风机起闭次数不能过频，防止风机出现振荡现象。七、隧道消防设计(1)灭火设施根据交通量预测及隧道长度，可计算出云主山隧道近期交通工程分级为B级、远期2043年仍为B级。隧道近期及远期为B级，按规范要求必须设置灭火器设施，宜设置消火栓设施。考虑到隧道交通量较少，为降低工程造价，本隧道内设置消火栓洞室，但近远期暂按灭火器进行设计，到后期可根据实际情况决定是否增设消火栓设施。隧道洞内消防洞室设置在隧道前进方向右侧检修道以上90cm的衬砌壁内，尺寸大小为200XlllX35cm,每50m设置一处。洞室在设备安装时除留一个8
17、6X76X35Cm的灭火器箱洞室外，其它位置采用砖砌封堵，并喷涂与隧道其它断面同种涂料，灭火器内配置3具手式干粉灭火器MF/ABC6。灭火器箱门上注明“灭火器”。(2)疏散指示标志考虑云主山隧道超过100Om,按规范在隧道内设置疏散指示标志。疏散指示标志:在隧道两侧距检修道1.2m高处设置疏散指示标志,每50m设置处。标志均采用电光标志，内部照明，配电引自隧道变电所EPS回路，应急时间不低于90mino(3)紧急停车带标志紧急停车带指示标志；在隧道紧急停车带位置设置，本隧道共设置4处。标志采用电光标志，内部照明，配电引自照明应急照明回路。八、隧道监控本隧道监控等级依据公路隧道设计规范第2分册交
18、通工程及附属设施(JTGD70/2-2014)划分，近期、远期均为B级，且距离A级交通量相差大。（g）火灾排烟本隧道长度小于2000m,按规范可不设置火灾排烟风机。（3）通风计算结果（八）风机计算隧道的设计交通量以预测交通量为准。根据计算，在达到预测交通量时，云主山隧道近期、远期均设置机械通风。采用全纵向通风方式，各种工况下需风量见下表。隧道需风量（m3）密号隧道设计年限40kmh30kmh20kmh10kmh换气.-i,1玄主山203515.016.926.938.993.2204321.324.138.355.493.2经计算，各工况卜近远期所需风机如卜表。隧道所需风机（台）序号隧道Ir限
19、设年10kmh30knh20k11h1Okm/h换气工况1云主山20353.73.73.92.65.220433.93.94.34.75.2（b）风机配置隧道以阻塞为控制工况，并考虑设置一组备用风机，因此隧道近远期分别设置风机。射流风机设置2台风机为一组，近期（开通年2035年）、远期（2035年2043年）设置数月如下表：序号隧道名称：长度（m）风机（台）备注近期远期增加1云主山隧道197580（4）射流风机布置、安装及控制风机两台组安装在一个隧道断面上，每组在洞内设置风机手动配电箱台。射流风机安装前，应对预埋在隧道衬砌内风机悬挂件作加载试验，加载荷载应为风机总重量的15倍。试验合格后，方可
20、安装射流风机，否则应作加固处理以保证安全。风机供电由变电所引来，干线在洞内平放在电缆沟内电缆托架上至风机手动配电箱位置：由配电箱至风机电缆穿金属管在洞壁内暗装。PE线接电缆沟内接地网。；6页共6页序号隧道名称长度(In)近期交通量pcu/d远期交通量pcu/d到A级需要交通量pcu/d近期交通等级远期交通等级1云主山197519782815大于7500BB注：近期取2035年，远期为2043年。根据规范，隆道监拄设施中只有摄像机是宜设，其它是可设.本隧道道路等级为三级，交通量小，如设置视频监控系统，则需要相应配置监控用房和日常值班的监控人员，结合目前工程条件，本隧道近远期均不设置视频监控系统，但对视频摄像机安装需要的洞室及管线的预留预埋，以备后期有条件时可根据情况决定增设视频监控系统。具体预埋情况见隧道覆埋设计图。九、其他问题本设计内所有的说明和附注，仅为必要的强调和补充，其他未尽事应按有关规范办理。
