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综合管廊电力舱自动灭火措施探讨

给水排水 2022年第S1期48卷 346-350页

作者：朱亚平上海电力设计院有限公司上海200025

目前电力舱设计尚大多依据电力隧道,但综合管廊电力舱具有不同于电力隧道的特点。通过对综合管廊内的消防自动灭火系统的实地调研,结合现行规范分析,提出适用于综合管廊电力舱的自动灭火措施,推荐优先选用全线或重点部位设置悬挂式超细... 详细信息

目前电力舱设计尚大多依据电力隧道,但综合管廊电力舱具有不同于电力隧道的特点。通过对综合管廊内的消防自动灭火系统的实地调研,结合现行规范分析,提出适用于综合管廊电力舱的自动灭火措施,推荐优先选用全线或重点部位设置悬挂式超细干粉灭火装置,有条件地区可选用全线高压细水雾灭火系统。由于高压细水雾灭火系统应用于隧道的实际工程案例较少,问题较多,特结合实际工程经验,重点研究和分析了高压细水雾系统选用的设计要点。

关键词：电力舱消防细水雾

基于POD-RBF代理模型和特征点KNN校正的电力舱温度反演方法

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电子测量技术 2023年第24期46卷 68-76页

作者：姜岚李远智李周蠡赵阳三峡大学电气与新能源学院宜昌443002 湖北省输电线路工程技术研究中心宜昌443002 国网湖北省电力有限公司经济技术研究院武汉430000 国网宜昌市高新区供电公司供指分中心(调控分中心) 宜昌443002

为解决数值模拟方法计算不同工况下电力舱整体温度时算力需求大、适应性差等问题,本文提出了一种基于POD-RBF代理模型和特征点KNN校正的电力舱温度反演方法。该方法基于仿真计算得到的不同工况下电力舱温度场数据,利用本征正交分解和径... 详细信息

为解决数值模拟方法计算不同工况下电力舱整体温度时算力需求大、适应性差等问题,本文提出了一种基于POD-RBF代理模型和特征点KNN校正的电力舱温度反演方法。该方法基于仿真计算得到的不同工况下电力舱温度场数据,利用本征正交分解和径向基函数方法构建电力舱的温度反演代理模型,以避免重复计算,从而快速得到仿真模型的近似解。同时,使用K最近邻算法将特征温度点引入反演模型中,以此校正温度反演误差,提高反演的准确性和适应能力。以实际电力舱为例,对指定工况下的电力舱进行了温度反演。结果表明,该方法可以在电力舱内电缆通流情况以及特征温度点温度已知的情况下实现电力舱的实时温度反演,其反演温度与仿真计算温度的最大相对误差为0.96%,满足工程运用标准。

关键词：电力舱温度反演有限元仿真本征正交分解径向基函数 K最近邻算法

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综合管廊电力舱长距离通风分区关键技术研究

消防科学与技术 2023年第12期42卷 1630-1635页

作者：李鑫宇赵光辉许淑惠北京建筑大学北京市建筑能源高效综合利用工程中心北京102616

为探究长距离综合管廊电力舱内通风关键技术,选取北京某综合管廊电力舱和燃气舱进行试验测试和数值模拟研究。研究得到:电力舱通风中沿程存在较大漏风,漏风主要发生在逃生口和分支管廊处,单个逃生口的漏风量约为5.6%,单个分支管廊的漏... 详细信息

为探究长距离综合管廊电力舱内通风关键技术,选取北京某综合管廊电力舱和燃气舱进行试验测试和数值模拟研究。研究得到:电力舱通风中沿程存在较大漏风,漏风主要发生在逃生口和分支管廊处,单个逃生口的漏风量约为5.6%,单个分支管廊的漏风量约为8.4%;电力舱长距离通风分区通风时断面风速应保持在0.1 m/s以上,若通风分区较长或分支管廊较多时应每200 m加设风量为总风量30%的射流风机一台;通风长度600 m及以下可采用自然进、机械排的通风方式,600 m以上应采用机械进、机械排的通风方式;管廊的阻力主要是进口段和防火门处产生的阻力,进口段阻力为165~200 Pa,防火门处阻力约为35 Pa;长距离通风时也应考虑沿程阻力,沿程阻力系数约为0.68。

关键词：综合管廊燃气舱电力舱通风分区断面风速测试数值模拟

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城市综合管廊电力舱传热及通风特性研究

城市综合管廊电力舱传热及通风特性研究

作者：田思楠北京工业大学

学位级别：硕士

城市综合管廊因其具有可有效避免城市道路反复开挖、高效利用城市地下空间、提高城市综合承载能力的显著优势,在我国诸多城市得到大力推广,经历了一个快速建设发展期。“十四五”建设时期,综合管廊进入了高质量发展阶段。面对新时代新要... 详细信息

城市综合管廊因其具有可有效避免城市道路反复开挖、高效利用城市地下空间、提高城市综合承载能力的显著优势,在我国诸多城市得到大力推广,经历了一个快速建设发展期。“十四五”建设时期,综合管廊进入了高质量发展阶段。面对新时代新要求,我国综合管廊现行标准对于通风系统的条文规定不够科学具体,一定程度上影响了管线运行安全、工程建设投资、运行能源成本以及城市景观。尤其是对于运行安全隐患高、发热量大的电力舱,只有正确掌握其内部传热和通风特性,用以指导通风系统的设计运行,才能最大程度降低安全隐患和运行成本。因此,开展综合管廊电力舱传热及通风特性研究对其安全运行和绿色发展具有重要参考意义。本文采用调查研究、理论分析、模型实验和数值模拟相结合的实验方法,对综合管廊电力舱的传热及通风特性进行研究,进而探究长区间通风的可行性和关键技术,以期从安全运行、绿色发展的角度,为综合管廊电力舱通风系统的设计及运行提供参考建议。主要研究工作和结论如下。1.综合管廊规范标准体系调研。选取6个典型国家和先进地区,对其综合管廊建设背景、标准体系、通风系统设计及运行情况进行对比分析,将现有标准体系分为两类:以法国为代表的“参照型”和以日本为代表的“专用型”,我国属于后者。经过与同体系类别的日本和中国台湾规范中通风系统条文进行对比,提出对我国现行规范标准《城市综合管廊工程技术规范》GB50838-2015的修订建议。建议取消事故通风换气次数要求;建议根据管廊分类,增加对于断面风速的要求,以满足安全和卫生条件;建议新增一小节,根据施工方法、舱室类别,给出通风区间参考长度范围;建议在条文说明中,给出电缆发热量、管道内风速、土壤热阻、摩擦损失等相关参数的计算公式,为工程设计提供参考。2.电力舱传热特性理论研究。采用理论分析的方法,以调研结论为出发点,基于北京市某综合管廊实际工程,进行电力舱传热特性研究,为电缆发热量和电力舱通风量计算提供理论依据。基于国际电工委员会制定的IEC 60287标准,计算出“品字形”敷设的110kV和“一字形”敷设的10kV电缆额定载流量下运行时,单位长度发热量分别为23.62 W/m和21.78W/m。建立了考虑辐射换热的综合管廊电力舱通风传热模型,推导出适用于夏季北京地区的110kV和10kV电缆表面与空气的对流换热系数hd1、hd2、管廊内壁与空气换热系数hw和出口温度tout四个参数与风速μ的关系式;并结合本文选用的实际工程,求解出电缆以额定载流量下运行时所需的通风量为6321.6m3/h,通风换气次数为4.39次/h。3.建立1:6缩尺寸通风模型实验台,探究电力舱内部通风特性。通过改变通风模式和通风换气次数,分析廊道内速度分布、压力分布。结果表明,通风区间长度系数l*电力舱通风系统的设计、安全运行及绿色发展提供一定参考和支撑。

关键词：综合管廊电力舱传热特性通风特性长区间

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基于断面风速对地下综合管廊电力舱通风研究

基于断面风速对地下综合管廊电力舱通风研究

作者：赵光辉北京建筑大学

学位级别：硕士

随着我国社会和经济的飞速发展,全国各大城市陆续建设综合管廊工程。综合管廊的建设不仅节省了城市地下的土地空间,而且更加便于维护和管理。管廊电力舱内在高负载运行时会散发较大热量,因此需要及时进行通风换气以保证电缆正常运转温... 详细信息

随着我国社会和经济的飞速发展,全国各大城市陆续建设综合管廊工程。综合管廊的建设不仅节省了城市地下的土地空间,而且更加便于维护和管理。管廊电力舱内在高负载运行时会散发较大热量,因此需要及时进行通风换气以保证电缆正常运转温度。现行规范规定了管廊电力舱内的通风量是按照舱内的每小时换气次数来确定,此规定对于200m左右的通风分区较为合适,对于长距离通风分区,随长度增加所需通风量直线上升。因此,在满足舱室通风散热要求下对所需通风量进行研究是非常有必要的,可为管廊通风系统的设计、安全运维以及规范修订提供重要的技术支撑。论文基于断面风速对某地下综合管廊电力舱通风系统通风开展数值模拟研究,建立综合管廊电力舱200m、400m、600m、800m和1000m模型,模拟研究了156个工况,对模拟结果进行对比分析,对典型工况仿真结果进行了实验验证;研究了不同通风长度所需的断面风速;为了增强通风的对流换热,对不同通风分区加入射流风机后的工况和射流风机的安装角度进行了研究;进一步模拟分析了支管廊的漏风量及对干管廊通风分区长度的影响。研究结果表明:管廊长度为200m、400m、600m、800m和1000m通风分区的电力舱舱内温度低于40℃时所对应的断面风速分别为0.04m/s、0.05m/s、0.07m/s、0.09m/s和0.10m/s,能够保证舱内的温度符合规范规定。在0.1m/s的断面风速下,通风分区长度每增加200m,舱内的空气温度平均升高0.86℃,导体温度平均升高0.301℃,沿程阻力平均增加1.726Pa;断面风速每增加0.1m/s,舱内空气温度平均降低2.017℃,导体温度平均降低0.784℃,沿程阻力平均增加2.377Pa;同一工况下无防火隔断的电力舱内温度相比有防火隔断温度最高降低0.83℃。在电力舱防火隔断正上方处加入射流风机后对舱内电缆散热起到了良好的效果,舱内空气温度最高下降1.33℃,导体温度最高下降1.29℃,排风温度最高降低1.36℃。电力舱内射流风机顺时针安装角度为5°时,对电力舱的降温效果最好,在0.1m/s断面风速下,舱内纵截面温度最高降低1.01℃,排风温度最高降低1.07℃。支线管廊的条数和断面风速对电力舱漏风量和有效通风长度有着较大的影响。支线管廊条数越多,漏风量越大,电力舱有效通风长度越短;断面风速越大,有效通风长度越长。每增加一条支管廊,漏风量占比平均增加11.615%,200m电力舱中间存在一条支线管廊的情况,断面风速每增加0.1m/s,漏风量占比平均增加0.873%;每增加一条支线管廊,有效通风分区长度平均减少33.95m。400m及以上电力舱通风分区,每增加一条支线管廊,有效通风分区长度最多减少73.2m。对于200m和400m电力舱的通风分区,支管廊数量建议最多不要超过三条和四条,此时对应的电力舱断面风速不应低于0.1m/s和0.3m/s的风量。对于600 m及以上电力舱的通风分区,支管廊数量建议最多不要超过五条,此时对应的电力舱断面风速不应低于0.5m/s的风量。研究结果对综合管廊电力舱通风系统的设计及安全运维具有重要的参考意义。

关键词：综合管廊电力舱断面风速通风数值模拟

大型交通建筑电力舱超细干粉灭火性能试验研究

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大型交通建筑电力舱超细干粉灭火性能试验研究

第一届建筑防火大会

作者：相坤王靖波于帆时艳艳张琦翔刘红润中国建筑科学研究院有限公司建筑防火研究所北京工业大学城市建设学部

采用火灾实体试验的方法,研究大型交通建筑电力舱电缆燃烧过程和超细干粉的灭火性能,并考察不同引燃方式对电缆燃烧和超细干粉灭火效果的影响;研究表明:采用液化石油气和木垛均可以引燃阻燃电缆,并产生明火。木垛火能够更加充分的引燃电... 详细信息

采用火灾实体试验的方法,研究大型交通建筑电力舱电缆燃烧过程和超细干粉的灭火性能,并考察不同引燃方式对电缆燃烧和超细干粉灭火效果的影响;研究表明:采用液化石油气和木垛均可以引燃阻燃电缆,并产生明火。木垛火能够更加充分的引燃电缆,不同的引燃方式对电缆燃烧温度有较大影响。当使用液化石油气进行引燃时,引燃的电缆温度最高,达到818.8℃,当撤掉液化石油气,引燃电缆继续燃烧2min后,引燃电缆的温度为284.9℃。电缆被液化石油气或者木垛引燃后,干粉系统均可快速扑灭电缆火和木垛火,且电缆和木垛均没有复燃。虽然木垛引燃电缆后温度较高,但干粉装置启动后,火源处温度仍能迅速下降,并扑灭明火。相比液化石油气引燃电缆,木垛引燃电缆后扑灭时间更长。

关键词：大型交通建筑电力舱电缆超细干粉引燃方式

来源： cnki会议评论

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综合管廊电力舱规划布局策略探讨

现代隧道技术 2018年第A2期55卷 1122-1129页

作者：张慧孙毅彭芳乐同济大学地下空间研究中心上海200092 青岛市人防建筑设计研究院青岛266061

电力管线作为综合管廊主要纳入管线之一,其在综合管廊系统中的科学规划布局对电力系统及综合管廊二者的经济效益、环境效益、社会效益的发挥都具有重大意义。文章在总结国内外综合管廊建设典型案例的基础上,结合电网规划相关原则及关键... 详细信息

电力管线作为综合管廊主要纳入管线之一,其在综合管廊系统中的科学规划布局对电力系统及综合管廊二者的经济效益、环境效益、社会效益的发挥都具有重大意义。文章在总结国内外综合管廊建设典型案例的基础上,结合电网规划相关原则及关键技术,探讨基于空间规划协调理论的综合管廊电力舱规划布局策略,并在入廊电力管线选材、电力舱建设模式、防火措施、报警系统等方面对电力舱布局措施进行总结阐述,旨在推动城市电网与综合管廊协同规划体系的建立,加速城市电网规模化入廊进程。

关键词：综合管廊城市电网电力舱协同规划布局策略

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城市综合管廊电力舱火灾行为试验研究

地下空间与工程学报 2020年第6期16卷 1818-1825页

作者：张晋徐大军宋文琦陶鹏宇薛岗应急管理部天津消防研究所天津300381

为了研究综合管廊电力舱火灾发展规律,本文分析了电力电缆火灾危险性和起火原因,建造了100 m×3 m×3 m综合管廊模拟火灾试验平台,基于真实电力电缆剖面结构,设计了模拟电缆火源模型并开展了燃烧对比试验和火灾燃烧相似性分析,开展了电... 详细信息

为了研究综合管廊电力舱火灾发展规律,本文分析了电力电缆火灾危险性和起火原因,建造了100 m×3 m×3 m综合管廊模拟火灾试验平台,基于真实电力电缆剖面结构,设计了模拟电缆火源模型并开展了燃烧对比试验和火灾燃烧相似性分析,开展了电力舱在非通风和1 m/s风速下的火灾模拟试验,分析了模拟电缆完成多层立体燃烧的全过程,研究了火焰和烟气蔓延规律以及氧含量变化规律,提出了电力舱火灾发展的4个阶段,试验认为火灾发生后,及时关闭通风系统和防火门等开口有利于抑制火灾发展,电缆层间设置防火隔板可以延缓多层电缆形成大规模燃烧的时间,舱内起火应立即切断所有电力回路,避免引发连环火灾爆炸。

关键词：综合管廊电力舱火灾特性火焰蔓延

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综合管廊电力舱火灾特性试验研究

消防科学与技术 2019年第11期38卷 1532-1535页

作者：张晋徐大军宋文琦陶鹏宇薛岗应急管理部天津消防研究所

建造100 m×3 m×3 m的综合管廊模拟火灾试验平台,针对因电缆接头发生故障而局部起火燃烧的工况,设计交联聚乙烯作为燃料的模拟电缆火源模型和引燃方式,通过火灾试验研究电力电缆在综合管廊内的火灾特性规律。分析管廊内不同位置的温度... 详细信息

建造100 m×3 m×3 m的综合管廊模拟火灾试验平台,针对因电缆接头发生故障而局部起火燃烧的工况,设计交联聚乙烯作为燃料的模拟电缆火源模型和引燃方式,通过火灾试验研究电力电缆在综合管廊内的火灾特性规律。分析管廊内不同位置的温度变化、氧气体积分数变化,总结电力舱起火燃烧的4个阶段的火焰蔓延规律、温度变化规律以及氧气对燃烧状态的影响规律,为消防技术在综合管廊内的工程应用提供指导。

关键词：综合管廊电力舱火灾特性火焰蔓延温度变化