论文部分内容阅读
【摘 要】：文章主要阐述了消防电源与配电中关于双电源、消防负荷容量及其消防供配电系统等常见问题进行论证，提出相应的解决对策，供行业人士参考。
【关键词】：消防负荷； 消防电源 ；消防供配电；处理对策
消防工作包括预防与施救，预防要求电气设计人员，选择合适的供电系统、合理配置电气保护装置，预防电气线路过热引燃周围可燃物 ；施救要考虑消防用电设备供电的持续性，电线电缆的无毒性以及消防人员的防触电安全。文章就消防电源与配电中关于双电源、消防负荷容量及其消防供配电系统等常见问题进行论证。
一、 关于消防负荷双电源的要求
根据我国现行消防技术规范，消防负荷分为三级，其中一、二级负荷的消防供电应达到“双电源”的要求。但“双电源”的概念一直以来存在争议，现行的国家和行业标准中对此没有明确统一的定义和规定，国家电网公司的技术文件——《国网业扩供电方案编制导则》的定义如下：双电源是指由两个电源分别经过两个独立的供电线路向一个用电负荷实施的供电。即由两个变电站或一个有多台变压器单独运行的变电站中的两段母线分别提供的电源。其中一个电源故障时，不会因此而导致另一电源同时损坏。由此看来，电力部门给出“双电源”的定义和特征，与消防规范有不同之处，也有共同点。“两个变电站”是指其电源是不接在同一输电线路上的两个变电站。“两段母线”是指同一座变电站的两个（多个）电源分别供两台（多台）变压器，而变压器是分列运行的两段母线。特别值得指出的是这里所说的变电站指的是国家电网的市网（公共）变电站。建筑物内或小区内的变电站（或称之为配电站）是用户变电站。从我国大多数中小城市的电网建设现状来看，要满足消防规范中双电源为独立电源的要求，很难实现。
二、 消防负荷容量的确定
就如何确定供电系统中消防负荷，《民用建筑电气设计规范》指出：当消防用电的计算有功功率大于火灾时可能同时切除的一般电力、照明负荷计算有功功率时，应按未切除的一般电力、照明负荷加上消防负荷计算低压总的设备功率计算负荷，反之则不考虑消防负荷。而《火灾自动报警设计规范》6.3.1.8指出：消防控制室在火灾确认后，应能切断有关部位的非消防电源。实际上，两个规范中“有可能全部切除的”、“有关部位的”非消防负荷是不易确定的，与火灾的规模有关，每一栋建筑、每一场火灾可能都不相同，最少应切除多少，让设计者无法考虑。因此，设计计算应把握如下原则：三级负荷按全部切除考虑。选变压器时：将三级负荷与消防负荷相比，取计算负荷大者与一、二级负荷相加作为总计算负荷。选柴油机组时：将消防负荷与一、二级总计算负荷相比，取大者作为计算依据。这样，就能比较容易统计计算，满足平时和应急的供电要求。
三、各等级消防负荷配电系统的选择
目前，国家有关规范没有对不同等级消防负荷的配电系统做出具体要求，只是对电源提出明确的规定，因而导致各地对不同等级消防负荷的配电系统做法不一，本人建议宜按下列原则设计：
（一） 当为特别重要的建筑设计消防配电线路应当考虑一电源系统检修或故障时，另一电源又发生故障的严重情况，宜采用图1的配电系统方案。
图中：
I为特别重要建筑的消防负荷，分别接于I段母线和Ⅲ段母线，由两路专用线路接到末端配电箱（柜），并在末端实现双电源切换；
I为建筑的其他一级负荷，分别接于I段母线和Ⅱ段母线，视具体情况确定是否需要专用线路，可在末端实现双电源切换，也可在二级配电处实现双电源切换。
Ⅱ为建筑的其他二级负荷，分别接于I段母线和Ⅱ段母线，视具体情况确定是否需要专用线路，可在二级配电处实现双电源切换。
Ⅲ为建筑的其他三级负荷，可接于I段母线或Ⅱ段母线。本方案的特点是：两路市电同时工作，互为备用，柴油发电机作为应急电源使用。当柴油发电机作为备用电源时，Ⅲ段母线可以接一级负荷和二级负荷。
（二） 当工程中消防负荷等级为一级时，宜采用图2的两路电源配电系统方案。当取得第二电源确有困难时，可采用图3所示的配电系统方案。
图中：
I为一级消防负荷，分别接于I段母线和Ⅱ段母线，由专用线路接到末端配电箱（柜）处双电源切换；其它负荷视具体情况确定是否需要专用线路，可在末端实现双电源切换，也可在二级配电处实现双电源切换；
Ⅱ为建筑其他二级负荷，分别接于I段母线和Ⅱ段母线，视具体情况确定是否需要专用线路，可在二级配电处实现双电源切换。
Ⅲ为建筑其他三级负荷，可接于I段母线或Ⅱ段母线。本方案特点是：两路市电同时工作，互为备用；也可用于两路市电一用一备方式。
（三） 两路电源一用一备方式，不宜采用两路电源同时接到一段母线上，宜采用图3方案。
图中：
I为一级消防负荷，分别接于I段母线和Ⅱ段母线，由专用线路接到末端配电箱（柜）处双电源切换；其它负荷视具体情况确定是否需要专用线路，可在末端实现双电源切换，也可在二级配电处实现双电源切换；
Ⅱ为建筑其他二级负荷，分别接于I段母线和Ⅱ段母线，视具体情况确定是否需要专用线路，可在二级配电处实现双电源切换。
Ⅲ为建筑其他三级负荷，接于I段母线。注：本方案特点是一路市电、一路柴油发电机供电，发电机作为备用电源，为消防负荷、一级及以上负荷、部分二级负荷服务。平时由市电供电。
图1方案适合消防负荷等级为一级中特别重要建筑的系统，I段和Ⅱ段母线分别由不同市电供电，中间设母联断路器3QF。Ⅲ段母线由发电机和市电2供电，市电与发电机之间通过ATSE实现机械、电气联锁。
图2适用于消防负荷等级为一级的系统，I段和Ⅱ段母线分别由不同市电供电，中间设母联断路器3QF。
图3只有一路市电电源，此类型在目前具体应用中比较常见。I段母线由市电供电，Ⅱ段母线由发电机供电，两母线之间没有联络。发电机作为备用电源使用，只带消防负荷等重要负荷。值得指出的是，当两路电源采用一用一备方式时，不推荐采用两路电源同时接到一段母线上，即图4的配电方案。
该方案主要存在以下两个问题：
1、如果母线及其下端出现故障，备用电源也不能正常供电，无法保证消防负荷的用电可靠性。
2、对各级别负荷来说，配电系统相差无几，供电可靠性几乎一样，相对降低了消防负荷供电的可靠性。
四、结语
总之，对消防负荷、消防电源、供配电系统的论述，侧面衬托出消防负荷个重要性。民用建筑供配电系统的可靠性关系着居民的生命和财产安全，对维护社会的稳定具有至关重要的作用。因此，我们只有不断加强民用建筑供配电系统的可靠性，才能保证国民经济的健康发展。
【参考文献】
[1] 黄晓峰.高层住宅电气设计初探[J].2005，4.
[2] 建筑消防设施工程技术.公安部消防局编.新华出版社，1998.
[3] 张艾华.谈谈高层建筑电气设计的主要内容及有关问题[期刊论文]-特钢技术2006（2）.
【关键词】：消防负荷； 消防电源 ；消防供配电；处理对策
消防工作包括预防与施救，预防要求电气设计人员，选择合适的供电系统、合理配置电气保护装置，预防电气线路过热引燃周围可燃物 ；施救要考虑消防用电设备供电的持续性，电线电缆的无毒性以及消防人员的防触电安全。文章就消防电源与配电中关于双电源、消防负荷容量及其消防供配电系统等常见问题进行论证。
一、 关于消防负荷双电源的要求
根据我国现行消防技术规范，消防负荷分为三级，其中一、二级负荷的消防供电应达到“双电源”的要求。但“双电源”的概念一直以来存在争议，现行的国家和行业标准中对此没有明确统一的定义和规定，国家电网公司的技术文件——《国网业扩供电方案编制导则》的定义如下：双电源是指由两个电源分别经过两个独立的供电线路向一个用电负荷实施的供电。即由两个变电站或一个有多台变压器单独运行的变电站中的两段母线分别提供的电源。其中一个电源故障时，不会因此而导致另一电源同时损坏。由此看来，电力部门给出“双电源”的定义和特征，与消防规范有不同之处，也有共同点。“两个变电站”是指其电源是不接在同一输电线路上的两个变电站。“两段母线”是指同一座变电站的两个（多个）电源分别供两台（多台）变压器，而变压器是分列运行的两段母线。特别值得指出的是这里所说的变电站指的是国家电网的市网（公共）变电站。建筑物内或小区内的变电站（或称之为配电站）是用户变电站。从我国大多数中小城市的电网建设现状来看，要满足消防规范中双电源为独立电源的要求，很难实现。
二、 消防负荷容量的确定
就如何确定供电系统中消防负荷，《民用建筑电气设计规范》指出：当消防用电的计算有功功率大于火灾时可能同时切除的一般电力、照明负荷计算有功功率时，应按未切除的一般电力、照明负荷加上消防负荷计算低压总的设备功率计算负荷，反之则不考虑消防负荷。而《火灾自动报警设计规范》6.3.1.8指出：消防控制室在火灾确认后，应能切断有关部位的非消防电源。实际上，两个规范中“有可能全部切除的”、“有关部位的”非消防负荷是不易确定的，与火灾的规模有关，每一栋建筑、每一场火灾可能都不相同，最少应切除多少，让设计者无法考虑。因此，设计计算应把握如下原则：三级负荷按全部切除考虑。选变压器时：将三级负荷与消防负荷相比，取计算负荷大者与一、二级负荷相加作为总计算负荷。选柴油机组时：将消防负荷与一、二级总计算负荷相比，取大者作为计算依据。这样，就能比较容易统计计算，满足平时和应急的供电要求。
三、各等级消防负荷配电系统的选择
目前，国家有关规范没有对不同等级消防负荷的配电系统做出具体要求，只是对电源提出明确的规定，因而导致各地对不同等级消防负荷的配电系统做法不一，本人建议宜按下列原则设计：
（一） 当为特别重要的建筑设计消防配电线路应当考虑一电源系统检修或故障时，另一电源又发生故障的严重情况，宜采用图1的配电系统方案。
图中：
I为特别重要建筑的消防负荷，分别接于I段母线和Ⅲ段母线，由两路专用线路接到末端配电箱（柜），并在末端实现双电源切换；
I为建筑的其他一级负荷，分别接于I段母线和Ⅱ段母线，视具体情况确定是否需要专用线路，可在末端实现双电源切换，也可在二级配电处实现双电源切换。
Ⅱ为建筑的其他二级负荷，分别接于I段母线和Ⅱ段母线，视具体情况确定是否需要专用线路，可在二级配电处实现双电源切换。
Ⅲ为建筑的其他三级负荷，可接于I段母线或Ⅱ段母线。本方案的特点是：两路市电同时工作，互为备用，柴油发电机作为应急电源使用。当柴油发电机作为备用电源时，Ⅲ段母线可以接一级负荷和二级负荷。
（二） 当工程中消防负荷等级为一级时，宜采用图2的两路电源配电系统方案。当取得第二电源确有困难时，可采用图3所示的配电系统方案。
图中：
I为一级消防负荷，分别接于I段母线和Ⅱ段母线，由专用线路接到末端配电箱（柜）处双电源切换；其它负荷视具体情况确定是否需要专用线路，可在末端实现双电源切换，也可在二级配电处实现双电源切换；
Ⅱ为建筑其他二级负荷，分别接于I段母线和Ⅱ段母线，视具体情况确定是否需要专用线路，可在二级配电处实现双电源切换。
Ⅲ为建筑其他三级负荷，可接于I段母线或Ⅱ段母线。本方案特点是：两路市电同时工作，互为备用；也可用于两路市电一用一备方式。
（三） 两路电源一用一备方式，不宜采用两路电源同时接到一段母线上，宜采用图3方案。
图中：
I为一级消防负荷，分别接于I段母线和Ⅱ段母线，由专用线路接到末端配电箱（柜）处双电源切换；其它负荷视具体情况确定是否需要专用线路，可在末端实现双电源切换，也可在二级配电处实现双电源切换；
Ⅱ为建筑其他二级负荷，分别接于I段母线和Ⅱ段母线，视具体情况确定是否需要专用线路，可在二级配电处实现双电源切换。
Ⅲ为建筑其他三级负荷，接于I段母线。注：本方案特点是一路市电、一路柴油发电机供电，发电机作为备用电源，为消防负荷、一级及以上负荷、部分二级负荷服务。平时由市电供电。
图1方案适合消防负荷等级为一级中特别重要建筑的系统，I段和Ⅱ段母线分别由不同市电供电，中间设母联断路器3QF。Ⅲ段母线由发电机和市电2供电，市电与发电机之间通过ATSE实现机械、电气联锁。
图2适用于消防负荷等级为一级的系统，I段和Ⅱ段母线分别由不同市电供电，中间设母联断路器3QF。
图3只有一路市电电源，此类型在目前具体应用中比较常见。I段母线由市电供电，Ⅱ段母线由发电机供电，两母线之间没有联络。发电机作为备用电源使用，只带消防负荷等重要负荷。值得指出的是，当两路电源采用一用一备方式时，不推荐采用两路电源同时接到一段母线上，即图4的配电方案。
该方案主要存在以下两个问题：
1、如果母线及其下端出现故障，备用电源也不能正常供电，无法保证消防负荷的用电可靠性。
2、对各级别负荷来说，配电系统相差无几，供电可靠性几乎一样，相对降低了消防负荷供电的可靠性。
四、结语
总之，对消防负荷、消防电源、供配电系统的论述，侧面衬托出消防负荷个重要性。民用建筑供配电系统的可靠性关系着居民的生命和财产安全，对维护社会的稳定具有至关重要的作用。因此，我们只有不断加强民用建筑供配电系统的可靠性，才能保证国民经济的健康发展。
【参考文献】
[1] 黄晓峰.高层住宅电气设计初探[J].2005，4.
[2] 建筑消防设施工程技术.公安部消防局编.新华出版社，1998.
[3] 张艾华.谈谈高层建筑电气设计的主要内容及有关问题[期刊论文]-特钢技术2006（2）.