消防安全技术实务第三篇建筑消防设施第十四章 消防供配电

第一节 消防用电及负荷等级

一、消防用电

消防电源泛指为消防用电设备配电的独立电源或回路,消防电源在火灾工况条件下应能保持正常电能供给。

(一)可靠性。必须保证消防电源及配电系统的运行连续性和可靠性。

(二)耐火性。消防电源的配电系统应具有耐火、耐热及防爆性能。同时,还可以采用耐火材料,在建筑整体防火条件不变的情况下,通过采用耐火电线电缆提高供电的能力和时间。

(三)持续型。消防电源应能在火灾条件下保证相应的持续供电时间,以确保消防用电设备发挥其预设的消防功能。

(四)安全性。必须采取相应的保护措施,防止过电流、过电压导致消防用电设备的故障起火,防止电气线路漏电引发的触电事故。

(五)科学性和经济性。在保证可靠性、耐火性、有效性和安全性的前提下,要考虑系统设计的科学性,考虑电源的节能效果和电源质量,考虑施工和操作的方便快捷,考虑投资、运行和维护保养费用等。

二、消防用电的负荷等级

在供配电系统中,用电设备被称为电力负荷,其大小用功率或电流表示。

(一)消防用电的负荷等级划分

1.特级负荷(一级负荷中也别重要的负荷)

(1)150m及以上的超高层公共建筑。

(2)特级体育建筑。

2.一级负荷

(1)建筑高度大于50m的乙、丙类生产厂房和丙类物品库房。

(2)一类高层民用建筑。

3.二级负荷

(1)室外消防用水量大于30L/s的厂房(仓库)。

(2)室外消防用水量大于35L/s的可燃材料堆场、可燃气体储罐(区)和甲、乙类液体储罐(区)。

(3)粮食仓库及粮食筒仓。

(4)二类高层民用建筑。

(5)座位数超过1500的电影院、剧场,座位数超过3000的体育馆,任一层建筑面积大于3000㎡的商店和展览建筑,省(市)级及以上的广播电视、电信和财贸金融建筑,室外消防用水量大于25L/s的其他公共建筑。

4.三级负荷

除上述规定的消防负荷以外的建筑、储罐(区)和堆场。

(二)不同负荷等级的电源要求

1.特级负荷和一级负荷

(1)一级负荷应有双重电源供电,当一个电源发生故障时,另一个电源不应同时受到损坏。一级负荷应由双重电源的两个低压回路在末端配电箱处切换供电。

1)双重电源可以是来自不同电网的电源,或者来自同一电网但在运行时电路相互之间的联系很弱,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,这样的电源可视为双重供电。

2)当市政电网提供的电源不能满足双重电源的要求时,应设置自备电源或应急电源。

(2)特级负荷的末端配电箱切换开关上端口宜设置电源检测和故障报警。特级负荷除双重电源供电外,尚应增设应急电源供电。应急电源应是与电网在电气上独立的各类电源,例如蓄电池、柴油发电机等。应急电源应负荷下列要求:

1)应急电源供电回路应自成系统,且不得将其他负荷介入应急供电回路。

2)应急电源的切换时间,应满足设备允许中断供电的要求。

3)应急电源的供电时间,应满足用电设备最长持续运行时间的要求。

2.二级负荷

二级负荷的供电应负荷下列规定:

1)二级负荷的外部电源进线宜由35kV、20kV或10kV双回路(由一个变电所引来的两个配电回路)供电。

2)当负荷较小或地区供电田间困难时,二级负荷可由一回35kV、20kV或10kV专用的架空线路供电;当线路自上一级变电所用电缆引出时必须采用两根电缆组成的电缆线路,其每根电缆应能承受二级负荷的100%,且互为备用。

3)当建筑物由一路35kV、20kV或10kV的电源供电时,二级负荷可由两台变压器各引一路低压回路在付恶化端配电箱出切换供电,另有特殊规定者除外。

4)当建筑物由双重电源供电,且两台变压器低压侧设有母联开关时,二级负荷可由任一段低压母线但回路供电。

3.三级负荷

三级负荷可采用单电源回路供电,并在其配电设备上设有明显标志。其配电线路和控制回路应按照防火分区进行划分。

第二节 消防电源供配电系统

一、消防用电设备的配电方式

(1)建筑高度100m及以上的高层建筑,低压配电系统宜采用分组设计方案。

(2)消防用电负荷等级为一级负荷中特别重要负荷时,应由一段或两段消防配电干线与自备应急电源的一个或两个低压回路切换,再由两段消防配电干线各引一路在最末一级配电箱自动转换供电。

(3)消防用电负荷等级为一级负荷时,应由双重电源的两个低压回路或一路市电和一路自备应急电源的两个低压回路在最末一级配电箱自动转换供电。

(4)消防用电负荷等级为二级负荷时,应由一路10kV电源的两台变压器的两个低压回路或一路10kV电源的一台变压器与主电源不同变电系统的两个低压回路在最末一级配电箱自动切换供电。

(5)消防用电负荷等级为三级负荷时,消防设备电源可由一台变压器的一路低压回路供电或一路低压进线的一个专用分支回路供电。

(6)消防末端配电箱应设置在消防水泵房、消防电梯机房、消防控制室和各防火分区的配电小间内;各防火分区内的防排烟风机、消防排水泵、防火卷帘等可分别由配电小间内的双电源切换箱放射式、树干式供电。

(7)消防水泵、消防电梯、消防控制室等的两个供电回路,应由变电所或总配电室放射式供电。

二、消防用电设备的配电设计

(1)消防系统的配电装置,应设置在建筑物的电源进线处或配电所处,其应急电源配电装置宜与主电源配电装置分开设置。确需与主电源并列布置时,其分界处应设防火隔断。消防系统配电装置应有明显标志。

(2)当一级消防应急电源由低压发电机组提供时,应设自动启动装置,并应在30s内供电。当采用高压发电机组时,应在60s内供电。当二级消防应急电源由低压发电机组供电,且自动启动有困难时,可手动启动。

(3)消防用电设备配电系统的分支干线宜按防火分区划分,分支线路不宜跨越防火分区。

(4)除消防水泵、消防电梯、消防控制室的消防设备外,各防火分区的消防用电设备,应由消防电源中的双电源或双回路电源供电,并应满足下列要求:

1)末端配电箱应安装于防火分区的配电小间或电气竖井内。

2)由末端配电箱配出引至相应设备或其控制型,宜采用放射式供电。对于作用相同、性质相同且容量较小的消防设备,可视为一组设备并采用一个分支回路供电。每个分支回路所供设备不应超过5台,总计容量不宜超过10kW。

(5)公共建筑屋顶层,除消防电梯外的其他消防设备,可采用一组消防双电源供电。由末端配享引至设备控制箱,应采用放射式供电。

(6)当不大于54m的普通住宅消防电梯间作客梯且两类电梯共用前室时,可由一组消防双电源供电。末端双电源自动切换配电箱,应设置在消防电梯机房,由配电箱至相应设备应采用放射式供电。

(7)除防火卷帘的控制箱外,消防用电设备的配电箱和控制箱应安装在机房或配电小间内与火灾现场隔离。

三、线路的选择和敷设

1.消防配电线路的选择

消防配电线路的选择应满足消防用电设备火灾时持续运行时间的要求,并应符合下列规定:

(1)在人员密集场所疏散通道采用的火灾自动报警系统的报警总线,应选择燃烧性能B1级的电线、电缆;其他场所的报警总线应选择燃烧性能不低于B2级的电缆、电线。消防联动总线及联动控制线应选择耐火铜芯电线、电缆。

(2)消防控制室、消防电梯、消防水泵、水幕泵及建筑高度超过100m民用建筑的疏散照明系统和防排烟系统的供电干线,其电能传输质量在火灾延续时间内应保证消防设备可靠运行。

(3)高层建筑的消防垂直配电干线计算电流在400A及以上时,宜采用耐火母线槽供电。

(4)消防用电设备火灾时持续运行时间应符合国家现行有关标准的规定。

(5)为多台防火卷帘、疏散照明配电箱等消防负荷采用树干式供电时,宜选择预分支耐火电缆或分支矿物绝缘电缆。

(6)超高层建筑避难层(间)与消防控制中心的通信线路、消防广播线路、监控摄像的视频和音频线路应采用耐火电线、电缆。

(7)当建筑物内设有总变电所和分变电所时,总变电所至分变电所的35kV、20kV或10kV的电缆应采用耐火电缆和矿物绝缘电缆。

(8)消防负荷的应急电源采用10kV柴油发电机组时,其输出的配电线路应采用耐压不低于10kV的耐火电缆或矿物绝缘电缆。

(9)电压等级超过交流50V以上的消防配电线路在吊顶内或室内接驳时,应采用防火防水接线盒,不应采用普通接线盒接线。

2.消防配电线路的敷设

(1)除有特殊规定外,相同电压等级的双电源回路可在同一专用电缆桥架内敷设,当采用槽盒布线时,应采用金属隔板分隔。

(2)对于综合管廊大型布线场所,当消防配电线路与非消防配电线路布置在他哦内测时,消防配电线路应敷设在非消防配电线路的下方,并保持300mm及以上净间距。

(3)建筑高度超过250m的公共建筑,消防线路布线宜设专用竖井。

(4)线路暗敷时,应采用穿金属导管或B1级阻燃刚性塑料管保护并应敷设在不燃性结构内且保护层厚度不应小于30mm。

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