消防電氣配電供電系統設計探討

邱輝煌（福建省集泰建筑設計有限公司）

消防電氣配電供電系統設計探討

邱輝煌（福建省集泰建筑設計有限公司）

配電供電系統設計是消防電氣系統的重點，在很大程度上決定著整個系統的運行安全可靠性，因此應當構建可靠的配電供電系統。目前國內存在著很多消防電氣配電供電系統之不足，本文將對此進行研究，并在此基礎上就如何完善配電供電系統，談一下自己的觀點和認識，僅供參考。

配電供電系統；消防電氣設計；現狀；對策；獨立性

消防電氣系統設計的系統構成比較復雜，涉及到很多方面的內容，比如火災自動報警系統、消防供電及其配電系統、系統接地等，尤其要注意的是消防供電及其配電系統。實踐證明，無論是配電還是供電系統，一旦出現了問題，就會直接影響消防安全，甚至因嚴重的火災而造成人員傷害和財產損失。因此，在當前的形勢下，加強對消防電氣配電供電系統研究，具有一定的現實意義。

1 系統運行現狀分析

近年來，隨著社會經濟的快速發展，雖然國內消防電氣工程項目建設水平以及消防電氣系統運行管理水平均有所提高，但是配電供電系統中依然存在著很多的問題與不足，總結之，主要表現在以下幾個方面：

1.1 供電系統問題及現狀分析

供電系統作為消防電氣的主要組成部分，主要是建筑物以及內部運行提供所需的電力，與消防系統之間形成統一體系。如果說配電系統主要是為消防電氣設施提供電力資源，那么供電系統則主要是提供可靠的供電，確保消防系統正常運行，這對于提高供電系統運行質量和效率，具有非常重要的作用。然而，從當前供電系統運行現狀來看，并未得到完全的重視和關注。比如，設計人員在系統設計時未嚴格按規范要求，保證消防系統電源的供電系統自成配電體系，與其他非消防系統混在一起，導致影響到其系統安全運行的可靠性。

另外，實踐中我們常看到的現象是：因消防系統長期的不使用，人們對消防供電系統的重視度明顯不夠，一旦發生火災事故，需用到消防供電系統時卻發現其已經因常年失修而無法安全供電，進而影響消防系統的正常運行。

1.2 配電系統問題及現狀分析

從實踐來看，若能夠科學合理的設計消防配電系統，則即可將配電系統以及消防系統有機地結合起來，從而為我們消防事業發展保駕護航。然而，實踐中卻并非如此，從目前國內配電系統運行和發展現狀來看，尤其是設計階段往往會出現問題，比如嚴重忽視配電系統的電源負荷等級、消防配電線路的敷設要求等因素，不具備配電系統的獨立性。以致于發生火災時，消防電源和消防配電線路不能正常工作，影響到消防設施的正常啟動及滅火救援工作，造成人員傷害和財產損失。

2 消防電氣配電供電系統完善策略

基于以上對當前國內消防電氣配電供電系統運行過程中存在的問題分析，筆者認為要想從根本上解決這些問題，不斷健全和完善消防電氣配電供電系統，提高系統運行安全可靠性，可從以下幾個方面著手：

2.1 消防供電系統應自成獨立的配電體系

根據《民用建筑電氣設計規范》（JGJ 16-2008）第7.2.1第1條和7.2.2第1條規定：“多層公共建筑及住宅的照明、電力、消防及其他防災用電負荷，應分別自成配電體系。”、“高層公共建筑的低壓配電系統，應將照明、電力、消防及其他防災用電負荷分別啟成系統。”另外《建筑設計防火規范》（GB 50016-2014）第10．1．9條規定：“按一、二級負荷供電的消防設備，其配電箱應獨立設置；按三級負荷供電的消防設備，其配電箱宜獨立設置。”消防系統電源的供電系統自成配電體系是為了保證消防供電的可靠性，當其他系統出現問題時不會影響到消防系統的電源供電。

2.2 消防配電系統的自主運行

有了可靠的電源，而消防設備的配電線路不可靠，仍不能保證消防設備的安全供電。

正比如一些消防系統及火災救援設計人員在具體設計過程中，只是對消防控制室及消防水泵房配電箱運行的安全可靠性控制進行了考慮，卻嚴重忽視了建筑，尤其是高層建筑每一層的消防用電設施相關性。比如，在排煙系統、防火卷簾門設計時，未采取獨立措施構建消防配電系統。以建筑系統的電梯為例，根據要求規范要求，應當至少將部分電梯設置為消防電梯，在兩部電梯中采用的電源引入不同，火災發生時應保證消防電梯依然可以正常運行。然而，從實踐來看，部分建筑工程設計過程中，還有部分設計人員為省事直接將普通電梯與消防電梯的電源引用同路電源設計，這將影響到消防電梯在火災發生時的安全可靠性，導致消防電梯無法正常運行，無法提供現場人員疏散及消防員實施救援工作，造成人員傷害和財產損失。

按《建筑設計防火規范》（GB 50016-2014）第10．1．6條規定：“消防用電設備應采用專用的供電回路，當建筑內的生產、生活用電被切斷時，應仍能保證消防用電。”本條規定的供電回路，是指從低壓總配電室或分配電室至消防設備或消防設備室最末級配電箱的配電線路。在消防火災用電過程中，當建筑物高壓受電時，消防電氣系統應當在變壓器位置分開，并且形成相對獨立的配供電系統，即消防火災處理時的供電系統是獨立的。火災事故發生時，消防系統運行過程中的電源負荷等級在建筑工程供電系統中應當處于最高的位置，這樣可以確保消防電氣系統運行安全可靠性和獨立性，保證火災事故發生時，電氣設施依然可以正常運行。實踐證明，當消防系統配電、供電系統中電源比較可靠時，消防設施的供電安全可以得到保障。

2.3 消防電氣系統中優化布設ATS電源與UPS電源

基于對當前消防電氣系統中的常見問題分析，筆者認為應按相關規范要求，在消防供電系統電源末端布設電源自動切換裝置，即ATS，這樣可確保火災事故發生時，建筑中因電源故障被停止供電的重要消防負荷能及時的切換到另外一個電源。在此過程中，我們應當注意的問題是，ATS一定要布設在電源末端，較之于布設在起端效果會更加明顯。實踐中，如果電源因故障而暫停工作，則起端ATS就會因線路故障問題而出現停電現象，此時起端的ATS無法正常動作；若將ATS布設在末端位置，則其可以正常動作，切換到另外一路電源，這樣可以有效增加供電電源的有效性和實際可靠性。

根據《建筑設計防火規范》（GB 50016-2014）第10．1．8條規定：“消防控制室、消防水泵房、防煙和排煙風機房的消防用電設備及消防電梯等的供電，應在其配電線路的最末一級配電箱處設置自動切換裝置。”另外《民用建筑電氣設計規范》（JGJ 16-2008）第13.9.10條規定：“公共建筑物頂層，除消防電梯外的其他消防設備，可采用一組消防雙電源供電。由末端配電箱引至設備控制箱，應采用放射式供電。”。屋頂層其他消防設備主要為正壓送風機、增壓泵等。

根據上面兩條規定筆者認為消防控制室、消防水泵、消防電梯、正壓送風機、防煙排煙風機等消防設備影響的范圍比較大，ATS應在最末端設置。潛污泵、增壓泵、防火卷簾門等消防設備影響的范圍較小些。可采用一組消防雙電源ATS總切換，再由該雙電源切換配電箱分別引至各設備控制箱，應采用放射式供電。

同時，火災自動報警系統中的計算機和消防通信設備的用電部分應當增設不間斷電源，即UPS，其可為火災事故發生時的計算機顯示器、電腦管理系統提供安全可靠的交流電源。實際上，對于計算機用戶而言，若電源突然出現中斷現象，會導致計算機上的信息丟失。根據 《民用建筑電氣設計規范》（JGJ 16-2008）第6.3.2條規定：“符合下列情況之一時，應設置UPS裝置：1.當用電負荷不允許中斷供電時；2.允許中斷供電時間為毫秒級的重要場所的應急備用電源。”。雖然計算機顯示器、電腦管理系統的電源有采用ATS雙電源自動轉換開關，但是ATS雙電源自動轉換開關切換時都有個停電過程。ATS分為PC級和BC級兩種，其中PC級切換時間較短，一般以毫秒計算，目前最好的PC級ATS是切換時間在80ms以內，BC級的時間一般在1.2s左右。因此采用UPS，可以彌補因ATS轉換中斷供電而造成計算機上信息丟失的缺陷。可為用戶保存信息提供時間，減少信息損失。所以在消防電氣系統設計中，計算機設備的供電方式應當由電源末端的ATS+UPS相互配合使用。

3 結語

總而言之，消防電氣配電供電系統中涉及到很多方面的內容，在實際工程中，只有認真理解和執行規范、立足實際，對系統運行現狀及存在的問題進行嚴格分析，真正體現建筑以人為本的特點，只有這樣才能確保消防電氣配電供電系統設計更加完善合理和運行安全可靠性。

［1］國家規范.《民用建筑電氣設計規范》（JGJ 16-2008）.

［2］國家規范.《建筑設計防火規范》（GB 50016-2014）.

［3］國家規范.《火災自動報警系統設計規范》（GB 50116-2013）.

［4］刁 龍.地下空間消防用電設備及供配電系統隱患［J］.土木建筑與環境工程，2013（06）.

［5］鄭光樂.消防設備應采用具有耐火性能的配電線路供電［J］.建筑電氣，2013（09）.

［6］桂 斌.消防供配電系統中自動轉換開關設備的選用［J］.現代建筑電氣，2015（08）.

［7］郭艷靚.消防電氣技術在超高層建筑中的應用［J］.科技致富向導，2013（08）.

［8］付朝華.消防電氣設計注意的若干問題［J］.科技傳播，2013（22）.

TU892

A

2095-2066（2016）29-0055-02

2016-1-16

邱輝煌（1980-），男，工程師，大學本科，主要從事建筑電氣設計工作。