专用消防配电系统设计

1、专用消防配电系统设计【摘要】通过对现有消防配电系统的全面分析，提出了专用消防配电系统的一系列的配 电分级、消防电源的确走、专用系统的设计要求。【关键词】消防分级双重电源消防巡检自备汽油发电机自备柴油发电机夕卜接电源切换 装置移动自备电源中央防灾应急扌甜军中心专用消防配电世界各国规范都将消防配电等级从属于建筑物供配电等级，并按建筑物等级及政治、经济重 要性及设备断电影响程度确走建筑物供配电等级，我国日常配电等级分为三级：一级（含特 别重要负荷二级和三级，这是从建筑使用角度去划分，而不是从消防使用角度去划分。世界各地数臺庞大的确走为二级、三级的建筑物中对消防配电采用简单的一个电源下的双回 路甚至单

2、回路配电，本应按严格要求处置的消防配电系统均被简化处理,留下巨大隐患，- 旦出现电源故障或消防强制切除,建筑物内部消防设施均处于瘫痪状态,成为摆设，难以在 外部消防力呈到达前及时发挥自身消防系统的作用以控制、遏制直至扑灭火灾，从而坐失最 佳减灾时间，导致事故及灾害的不必要的技术性扩大,加大了城市救灾体系的消防压力,虽 然各当事方均投入巨大的人力物力但仍遭受灾害，教训是沉痛而深刻的。这些都属于对消防 配电认识不清所造成的，消防配电应独立于日常配电，其配电等级应由消防自身属性决走而 不能由日常配电等级决走。特级建筑的消防配电为特级负荷，一级及以下建筑的消防配电均 为一级负荷，但可建筑物的消防配电均

3、应按至少两个独立电源组成双重电源配电，并在末端 切换，严禁采用单电源单回路给消防设备及系统配电,主要消防设备,持别是消防水泵及喷 淋泵应增设i肖防自动巡检柜或建立严格的消防设备巡检制度，配备专职消防人员，确保消防 设备万无一失。所有保障建筑物及人员免遭火灾威胁或在火灾状态下发挥消防作用的电气系统及设施均属 于消防配电负荷。具体涵盖如下：消防控制室和消防自动报警及联动控制系统、消防水泵房 （消防泵、喷淋泵、消防潜污泵、消防稳压泵等消防风机房（防排烟风机、正压风机、 消防补风机等1消防电梯及消防照明等。消防配电应由双重电源供电，当一电源发生故障 时，另一电源不应同时受到损坏。持级建筑的消防负荷除应

4、由双重电源供电外,尚应增设专 用消防电源，并严禁将其他负荷及备用电源接入专用消防电源系统。所有非消防负荷除在火 灾时仍需持续性工作的特级及一级负荷外，均须消防联动，在末端强制切除。消防电源可由如下形式实现：独立于正常电源的可快速自动起动的柴油发电机组，适用于允 许中断供电时间为15s以上的供电；供电网络中带有自动投入装置的有效地?虫立于正常电 源的专门馈电线路，适用于允许中断时间为1.5s以上的供电；静态交流不间断电源装置及 蓄电池，适用于允许中断供电时间为毫秒级的供电。UPS及EPS的选用及规定，业已比较 成熟，按相关规范及技术措施执行即可。当符合下列条件之一时，用电单位宜设置自备电源： 需

5、要设置自备电源作为一级负荷中持别重要负荷的应急电源时设置自备电源较从电力系统 取得第二电源经济合理或第二电源不能足一级负荷要求的条件时；所在地区偏僻，远离电 力系统，经与供电部门共同规划,设置自备电源作为主电源经济合理时。由于我国地区大电力网在主网电压上都是并网的，用电部门无论从电网取几回电源进线，都 是来自一个电网,无法获得严格意义上的两个有效独立的电源。一般做法是采取模糊处理， 默认为来自同一电网但在运行时电路互相之间联系很弱或者来自同一个电网但其间的电气 距离较远，一个电源系统任意一处出现异常运行时或发生短路故障时，另一个电源仍能不中 断供电,这样的电源被视为双重电源。由于界走的较为笼统

6、和折中，使电气界从根源上就缺乏严密的逻辑和坚实的基础，导致巨大 的人为操作空间和自相矛盾的工程法律困境。同时按10KV电力工程造价：1） 10kv单线: 电力配套费（150元/冊）+电缆工程费（8万/km ）;2 ）10kv双线再增加：电力增容费（300 元/KVA ） +电缆工程费（8万/km 按6300VA计,10-20KM引自110KV电网,满足独 立双电源则第二路造价至少每条约300-500万。而自备柴油发电机组报价：约1000元 /1KW ,按2000KW计，不过200万。一些小型建筑只需要50-80万，大大低于两路电源 造价,且严格满足双重电源要求。我国电气界长期纠结于一级负荷配电

7、的独立双电源的来源，而相关规范语焉不详或者避而不 谈，经过高速发展，我国电网安全性有极大提高，但依然难以保证100%供电可靠性，因此 消防电源应明确，第二电源应首先选用自备柴油发电机组，则一切争议及设计执行均完全化 解,路10KV配置380V自备柴油发电机组的电源组合方案,可以取得最佳经济技术性价 比。关于第二电源的热备用问题,应由10KV开闭所分出多路低压联络的热备变压器解决， 当变压器容量在250 6300KVA时 采用10KV高压供电 变压器容呈在6300 15000KVA 时，采用2路10KV高压供电,可以此类推，变压器容星在15000-4000KVA时,采用 35KV高压供电，变压器

8、容呈大于40000KVA时，采用110KV高压供电。当某一台低压母 线段失电时,与之母联的另一段低压母线段应能负载失电低压母线段的全部一级及二级负 荷，当10KV电源失电时,自备柴油发电机组应能自动投入,负载全部消防负荷及失电时仍 需持续供电的电力负荷。二级负荷为双回路或一路专线配电，双回路会增加工程造价而一路 专线则难以保障消防用电的可靠性，因此仍应自设自备柴油发电机组，当出现主电源失电时, 自备柴油发电机组可以手动投入，负载全部消防负荷及失电时仍需持续供电的电力负荷。 所有建筑的消防供电电源均取自独立的自备发电装置将极大的提升建筑物本身的供电自主 性和消防安全性,将消防电源与日常电源严格区

9、分，分别设置配电系统,改变过去日常电源 兼做第二电源，消防配电系统与日常配电系统互相重叠、相互干扰的局面。特级建筑应设置 固定式专用自备发电机房且应于变配电所贴临或靠近，并宜处于同一防火分区内，同时特级 建筑应在主要消防通道上或消防设备易于到达的一层室外墙面或专用房间及管井设置夕屈 电源切换装置 该装置可有效联动切除非消防配电母线段 道接配送消防电源至消防母线段。 级建筑应设置固走式专用自备发电机房，并宜与变配电所贴临或靠近。二级及以下建筑宜 设置固走式专用自备发电机房，并宜与变配电所贴临或靠近，当条件不满足或消防负荷较少 且分歆时，可采用移动式自备发电装置或在需要消防电源的消防负荷的配电箱处

10、设置分布式 消防电源装置，当采用移动式自备发电装置时，二级及以下建筑的变电所或配电室应在地下 车库或一层室外墙面预留夕屈电源切换装置，该装置可在人工确认切除非消防负荷后，配送 消防电源至消防负荷。固走式专用自备发电装置应走集成化、小型化、模块化的产品路线，并逐步的增加无机房、 无烟及静音功能,改变传统柴油发电机组占地面积过大、样式单一、安装运输不便、需要巨 大送排风及机械操作空间，如果发电界戦箱式变压器及配电站的模式，硏发出箱式发电站 并自带简易配电柜，将是电气工程界的一次重大装备突破。而移动式自备发电装置宜为车载 箱式发电站,这样就可以灵活设置双重电源,平时车载箱式发电站可置于车库内或室外,

11、当 消防控制中心发出消防配电的无线信号后可以按既走程序和路线自动连接电源切换装置并 投送消防电力，也可人工操作。如果把所有建筑物的消防电源均按此车载箱式发电站模式提 供,则可将一座城市的电力系统及消防系统利用智慧城市系统统合于中央防灾应急指挥中 心按火灾及断电大姻计算各消防大队、中队应配置的车载箱式发电站的数星及救援路线, 特别的可以通过消防直升机投送电源装置，当某处出现电力中断及消防信号时，除可以远程 启动该建筑物内设的自备发电装置外，应可以就近调度消防资源投入救援响应，该套系统一 旦运作成熟，可以大大刺激特种消防装备产业的发展并在战时国家主干网大型电力枢纽被摧 毁和地震、洪水、干旱等自然灾

12、害及其他特殊情况下，强行切除或保瞳必要负荷运行中发挥 强大的技术优势和避免民生灾难。特种箱式发电站应可采用多种汽柴油、生物燃油、天然气 及工业气发电。30kW以下的消防负荷可以采用静昔箱式汽油发电机自带ATS与市电组成 双电源装置在弱电机房、消防控制室、消防照明总配箱、消防水泵房、消防排烟机房及消防 电梯机房等消防负荷提供分布式双重电源,满足消防持续供电时间不小于3小时的要求, 并可以在消防控制室遥控启动或在末端监测到市电断电后能在5S内自动投入。发电厂家应 开发多联机汽油发电机组,最大应做到200KW-300KW ,以满足大型消防专业设备的负 荷需求。采用内置汽油发电机的消防机房均应采用独立

13、的防火储油区或耐火防爆油箱及加装 智能油呈表、压力表,信号实时回传消防控制室，并在该区域采用安全可靠的自启动扑灭油 气火灾的独立消防装置。对于集中式消防负荷在300KW以上的应采用快速自启动静音箱式 柴油发电机组,并可以在消防控制室遥控启动或在末端监测到市电断电后能在15S内自动 投入变配电所消防母线段。在配电安全性要求较高的系统或汽柴油发电机组难以满足切换时 间要求时可采用EPS系统,对一些精密电子机房、中央服务器及通讯中心、总财务室、金 融交易所、海陆空交通枢纽、指挥室等高等级用房可采用UPS系统。目前的各种新能源如 风力、生物质能、潮汐、地热及太阳能等只有接入中央能源中心，并满足消防电源

14、的要求后, 才能作为独立电源使用，否则只能并入日常电源发挥节能作用而非消防作用。消防配电系统均应单设专用的低压配电柜与消防母线段，通过明确的消防耐火隔离装置及自 备柴油机发电装置双电源切换柜接于日常电源系统，消防配电系统应有专用的消防桥架、封 闭式线槽、耐火母线排及矿物绝缘、耐火或阻燃电线电缆敷设至消防设备或消防配电装置, 不得与日常配电系统共用桥架、设备及配电装置。消防配电系统、消防用房及设施应有明确 的消防标志。消防配电装置均应设置于独立防火分区及相应消防配电间及专业机房内，其耐 火极限应能:鬲足消防供电及火灾控制的要求。消防水泵、消防控制室、消防电梯等用电设备 的供电应采用双电源末级自动

15、切换方式，双电源应由变电所或总配电室专线放射式供电。设 置在同一防火分区的防排烟设施、防火卷帘、消防排水泵等设备,可由本防火分区的双电源 自动切换箱专线放射式供电。当应急照明和疏散指示标志采用分散式供电时，其供电电源应 采用每层楼或防火分区设置一台双电源自动切换箱供电方式，双电源可由变电所专线树干式 供电。专用消防配电系统建立在双重独立电源及在线消防巡检和实时启动，并结合工程技术经济比 较，统一为外部电源与内部电源的强强联合，而根据不同的建筑消防等级分别灵活的设置固 走式、移动式及夕偎式自备电源,以目前的装备科技水平,分别投送柴油发电机组、汽油发 电机、EPS及UPS ,从而为消防分级的严格条件提供现实的技术支持,再以智慧城市为基 础将所有专用消防配电系统纳入中央防