淺論高層建筑消防供配電設(shè)計要點

蘭海

[摘 要]高層建筑消防設(shè)施是確保建筑物消防安全，保障人們的生命和財產(chǎn)安全的重要設(shè)施，而消防供配電系統(tǒng)直接為消防設(shè)備提供動力，所以供配電系統(tǒng)設(shè)計是否合理也關(guān)系到建筑消防設(shè)施能否正常運行。本文分析了高層消防用電設(shè)施對供電系統(tǒng)的要求，并探討了高層建筑消防供配電設(shè)計要點。

[關(guān)鍵詞]高層建筑；消防；供配電；設(shè)計

一、高層消防用電設(shè)施對供電系統(tǒng)的要求

消防用電設(shè)施對供電系統(tǒng)的要求如下： 首先，是供電的可靠性。高層民用建筑發(fā)生火災(zāi)時，主要利用建筑物自身的消防設(shè)施進行滅火和疏散人員、物資，而建筑物的消防設(shè)施一般來說都離不開電。因此，如果沒有可靠的電源，就不能及時地報警、滅火，不能有效地疏散人員、物資和控制火勢的蔓延，勢必造成嚴重的損失。因此，合理的確定電力負荷等級，保障高層民用建筑消防用電設(shè)施的供電可靠是非常重要的。 其次，是斷電的區(qū)分性。為防止火災(zāi)時火勢沿電氣線路、設(shè)施蔓延擴大火災(zāi)區(qū)域，威脅消防人員的安全，根據(jù)火災(zāi)的具體情況，必須切斷部分或全部非消防設(shè)施的供電電源。供電系統(tǒng)的設(shè)計，既要保證消防設(shè)施供電，又需靈活地有選擇性地及時切除非消防電源，這是設(shè)計應(yīng)認真考慮的一個重要因素。 最后是電源切換的時間性。有些高層建筑根據(jù)主電源的可靠程度，備有應(yīng)急發(fā)電設(shè)備作為消防備用電源。為了保證發(fā)生火災(zāi)時各項救災(zāi)工作的順利進行，消防用電設(shè)施2個電源的切換方式、切換點和應(yīng)急發(fā)電設(shè)備的啟動方式等都是消防供電系統(tǒng)應(yīng)予考慮的問題。其中，2個電源轉(zhuǎn)換的時間能否滿足消防設(shè)施的要求很重要。

二、高層建筑消防供配電設(shè)計要點

（一）高層建筑消防設(shè)備電氣配線

規(guī)范對消防用電設(shè)備配電線路的要求根據(jù)“高規(guī)”規(guī)定，消防配電線路應(yīng)符合下列要求： （1）當(dāng)采用暗敷設(shè)時，應(yīng)敷設(shè)在不燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi)，且保護層厚度不宜小于30mm。 （2）當(dāng)采用明敷設(shè)時，應(yīng)采用金屬管或金屬線槽上涂防火涂料保護。 （3）當(dāng)采用絕緣和護套為不延燃材料的電纜時，可不穿金屬管保護，但應(yīng)敷設(shè)在電纜井內(nèi)。

（二）按規(guī)定設(shè)置ATS和UPS

1.末端ATS的設(shè)置

火災(zāi)自動報警、消防通信、火災(zāi)廣播、聯(lián)動控制等消防用電設(shè)備均設(shè)有應(yīng)急電源。當(dāng)使用的電源故障停電時，被停止供電的重要負荷采用電源自動切換裝置（ATS）切換至另一電源?！陡邔用裼媒ㄖO(shè)計防火規(guī)范》第9.1.2條規(guī)定：“高層建筑的消防控制室、消防水泵、消防電梯、防排煙風(fēng)機等的供電，應(yīng)在最末一級配電箱處設(shè)置自動切換裝置”。ATS設(shè)在起端（如在變電所低壓的第一級配電處）和設(shè)在末端相比，末端設(shè)ATS時，除了電源故障停電能自動切換外，當(dāng)配電設(shè)備故障或低壓線路上發(fā)生故障而停電時，末端ATS也能動作，增加了負荷的供電可靠性；起端設(shè)ATS時，如果配電設(shè)備或低壓線路發(fā)生故障而停電，該ATS不動作，這樣就無法保證負荷的繼續(xù)供電，所以末端ATS比起端ATS更為可靠。在有的設(shè)計中自動切換裝置不是設(shè)在最末一級配電箱，雙電源線路進樓后，總配電箱處設(shè)了自動切換裝置，而從此后是單回路至各層消防配電箱，顯然這種設(shè)計是不符合要求的。

2.電腦用電應(yīng)設(shè)UPS

火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中的顯示裝置、消防通訊設(shè)備、計算機管理系統(tǒng)、火災(zāi)廣播等的交流電源應(yīng)設(shè)UPS裝置供電。對于電腦用電負荷，在使用中如果電源突然中斷，會使電腦中的信息消失，《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定：“當(dāng)用電負荷允許中斷時間在1.5s以內(nèi)時，應(yīng)設(shè)不間斷電源裝置。”

（三）消防用電設(shè)備保護控制裝置

根據(jù)有關(guān)規(guī)范規(guī)定，在發(fā)生火災(zāi)時，為確保消防設(shè)備連續(xù)運行，避免發(fā)生更大損失，消防設(shè)備的電動機過載保護應(yīng)僅作用與信號。但筆者認為對于無備用機組的保護設(shè)備和有備用機組的保護設(shè)備的保護要區(qū)別對待。

對于無備用機組的消防設(shè)備，如排煙風(fēng)機等，應(yīng)嚴格按照規(guī)范要求設(shè)計保護控制裝置，過負荷保護僅作用于信號而不切斷電源的目的。

但對于有備用機組的消防用電設(shè)備（如消防泵等）則需要靈活使用。設(shè)置保護裝置時，工作機組過載時應(yīng)作用于跳閘，自動投入備用機組；而備用機組過載時只能作用于報警信號。工作機組應(yīng)設(shè)過載保護并作用于跳閘，是為了避免過載引起短路故障，而拖垮該組消防用電設(shè)備的兩路電源，以致備用機組無法投入運行；而備用機組不設(shè)過載保護或過載保護只作用于信號，是為了盡量延長消防用電設(shè)備的運行時間，以利有效撲滅火災(zāi)。

對有備用機組的消防用電設(shè)備設(shè)置保護裝置時，均設(shè)計成過載時不切斷電路，只發(fā)出報警信號，這是不合理的。

（四）消防配電存在的其它問題

目前普遍存在的配電問題有： （1）部分消防用電設(shè)備如消防控制室、消防泵的電源不是采用專用的消防電源供電，而使用一般負荷線路上的插座為電源，這樣在發(fā)生火災(zāi)的情況下，在建筑主電源切斷后，消防用電設(shè)備的電源也隨之停電，消防設(shè)備全面癱瘓，其火災(zāi)損失不可估量。（2）有些互為備用的消防設(shè)備如消防水泵等在末端集中進行兩電源互投時，沒有采用各設(shè)備均從消防配電室放射供電方式，而是從配電室引出一主線，在末端并聯(lián)互備設(shè)備。這樣做的結(jié)果是一旦主線引起故障（而主線引發(fā)故障的機率很大）互備用設(shè)備均失去電源，無法起動，達不到預(yù)期的效果。（3）在消防聯(lián)動設(shè)備的配電共用，沒有按規(guī)定在最末端的配電箱設(shè)兩路自動切換裝置，或自動切換裝置的質(zhì)量差，可靠性低。在火災(zāi)發(fā)生情況下，備用電源不能自動切換成應(yīng)急電源，供電中斷。有的使用手動切換，當(dāng)消防人員到達火場后再找切換裝置進行電源切換，這將延誤戰(zhàn)機，造成重大損失。

解決問題的措施：

（1）正常工作電源和應(yīng)急電源應(yīng)自成系統(tǒng)，獨立配電。當(dāng)電力與照明分開供電時，則電力與照明應(yīng)分別設(shè)有正常工作電源配電系統(tǒng)與應(yīng)急配電系統(tǒng)。保證消防用電等一類負荷在火災(zāi)情況下，由應(yīng)急電源連續(xù)供電，二類負荷保證兩回路切換供電。（2）在消防用電的配電設(shè)計安裝時，對用電量大或較集中的消防用電設(shè)備，如消防控制室，消防水泵等，應(yīng)從配電室開始采用放射式供電，并保證主用設(shè)備和備用設(shè)備的供電線路相互獨立。（3）消防系統(tǒng)各設(shè)備的配電共用，應(yīng)在最末端的配電箱設(shè)兩路自動切換裝置，并安裝高質(zhì)量的電源自動切換裝置。如果安裝的是手動切換裝置，則宜在設(shè)備房配電箱內(nèi)。這樣在應(yīng)急情況下消防人員能在短時間容易找到并實現(xiàn)切換。

參考文獻：

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