消防應急和疏散指示照明配電箱供電回路過負荷保護設置的思考

彭志春，曾勝安

（重慶長廈安基建筑設計有限公司，重慶 400042）

消防應急照明系統等消防負荷的供電回路保護開關是否應設置過負荷保護，這個問題依然是行業中討論的熱點。隨著《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》（GB 51309—2018）和《民用建筑電氣設計標準》（GB 51348—2019）的頒布，在學習標準的過程中，筆者對消防應急照明的供電回路是否需要設置過負荷保護產生了不一樣的想法。

1 規范依據

作為工程設計的一項技術措施，消防應急照明系統的供電回路是否設置過負荷保護一定要有規范依據的支撐?！兜蛪弘姎庋b置 第4-43部分：安全防護 過電流保護》（GB 16895.5—2012／IEC 60364-4-43：2008）第433.3.3條：出于安全考慮，在過負荷保護電器省略的場合，或意外斷開用電設備供電回路會引起危險或損壞的場合，應允許省略該回路的過負荷保護電器；《低壓配電設計規范》（GB 50054—2011）第6.3.6條：過負荷斷電將引起嚴重后果的線路，其過負荷保護不應切斷線路，可作用于信號；《民用建筑電氣設計標準》（GB 51348—2019）第7.6.3條：對于突然斷電比過負荷造成損失更大的線路，不應設置過負荷保護。由上述規范（標準）可知，配電回路不設置過負荷保護是出于安全考慮。所有的規范（標準）也僅列舉了部分消防設備，如滅火裝置（消防水泵）、防排煙風機、消防電梯等。基于《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》（GB 51309—2018），消防應急和疏散指示照明配電箱（集中電源）的供電回路如果設置了過負荷保護，是否會出現影響安全、造成更大損失或導致嚴重后果的情況，需進一步探討。

2 論述過程

消防應急和疏散指示照明的作用是為發生火災時仍需工作的場所和人員疏散提供照明和疏散指示，系統工作的持續時間為安全疏散時間。根據《建筑設計防火規范（2018年版）》（GB 50016—2014）第10.1.5條的規定和《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》（GB 51309—2018）第3.2.4條的規定，消防應急和疏散指示系統的持續時間見表1。

表1 建筑內消防應急照明和疏散指示標志備用電源的連續供電時間

GB 50016—2014（2018年版）所規定的是系統備用電源的連續供電時間，GB 51309—2018所規定的是系統啟動后蓄電池供電時的持續工作時間。根據《民用建筑電氣設計標準》（GB 51348—2019）13.6.6條規定，系統最少持續供電時間見表2。

表2 疏散照明的最少持續供電時間

由表1、表2可知，3個標準對消防應急和疏散指示系統工作持續時間的規定大部分一致，但有一些差別，見表3。

表3 標準中對應急照明系統持續時間的規定

由表3可知，GB 50016—2014（2018年版）和GB 51348—2019對持續供電時間的要求為消防負荷的應急電源加上應急照明系統自帶蓄電池的供電時間，而GB 51309—2018標準要求的僅是應急照明系統自帶蓄電池的供電時間?？梢?，GB 51309—2018標準對應急照明系統供電持續時間要求更高。

在清楚各標準對消防應急照明系統持續供電時間的要求后，分析上文提出的問題是否可行，以集中電源集中控制型消防應急照明系統為例說明（見圖1）。

假設圖1中消防配電箱的W3或W4回路采用了過負荷保護的斷路器，且在火災情況下切斷了此回路的電源。那么根據《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》（GB 51309—2018）的相關要求，此時集中電源后端配接的消防應急照明燈具應由集中電源的蓄電池供電。集中電源供電的持續時間滿足GB 50016—2014（2018年版）和GB 51348—2019對應急照明系統持續供電的時間要求，可達到消防應急照明系統在火災發生時滿足人員疏散的時間要求。此分析結果對于GB 51309—2018標準規定的另外3種系統同樣適用。

圖1 消防應急照明系統線路

根據上文分析，消防應急和疏散指示照明配電箱（集中電源）的供電回路設置了過負荷保護不會影響安全、造成更大的損失或導致嚴重的后果。因此，其不設置過負荷保護的標準依據就不存在了。根據《低壓配電設計規范》（GB 50054—2011）第6.1.1條，配電線路應裝設短路保護和過負荷保護，《民用建筑電氣設計標準》（GB 51348—2019）第7.6.1條第1款的規定，消防應急和疏散指示照明配電箱（集中電源）的供電回路應裝設過負荷保護。需要特別注意的是，當未達到不裝設過負荷保護條件時，應裝設過負荷保護，不存在可裝設負荷保護這個中間緩沖區。

《民用建筑電氣設計標準》（GB 51348—2019）規定的部分建筑場所（部位）疏散照明的最少持續時間比GB 50016—2014（2018年版）規范、GB 51309—2018標準要高。具體為除老年人照料設施、醫療建筑、總建筑面積大于100 000 m2的公共建筑和總建筑面積大于20 000 m2的地下、半地下建筑外的人員密集場所內的前室或合用前室、避難間、避難走道和疏散樓梯的最少持續供電時間為60 min，比GB 50016—2014（2018年版）規范、GB 51309—2018標準規定的同類場所疏散照明供電時間要多30 min。要滿足GB 51348—2019標準規定的60 min供電時間，火災狀態下通過消防供電線路為消防應急和疏散指示照明配電箱（集中電源）供電，消防供電線路可能發生過負荷跳閘引起消防應急和疏散指示照明系統斷電的情況。在實際工程中，出現上述狀態是各因素疊加的結果：1）較小的建筑場所（部位），即除100 m以上的建筑、醫療建筑、老年人照料設施、100 000 m2以上的公共建筑和總建筑面積＞20 000 m2的地下、半地下建筑外的公共建筑人員密集場所的前室或合用前室和疏散樓梯間；2）較小的時間窗口，上述建筑場所（部位）消防應急照明配電箱（集中電源）的供電回路發生過負荷故障要在疏散狀態的前30 min。此外，基于《消防應急照明和疏散指示系統》（GB 17945—2010）和《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》（GB 51309—2018），應急照明配電箱或集中電源輸出回路嚴禁接入系統以外的開關裝置、插座及其他負載（強條），因此，消防應急照明配電箱（集中電源）的供電回路發生過載的可能性非常小，在工程設計中可忽略不計。

基于以上分析，筆者認為GB 51348—2019標準與GB 50016—2014（2018年版）標準、GB 51309—2018標準中消防應急照明系統持續工作時間不一致的建筑部位消防應急照明配電箱（集中電源）供電回路也可設置過負荷保護。

3 結論

基于現行的《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》（GB 51309—2018），消防應急照明和疏散指示系統僅靠自帶的蓄電池電源就可滿足設計標準規定的大部分建筑場所消防應急照明持續供電時間要求。因此，消防應急照明配電系統供電回路發生過負荷故障時，保護開關切斷電源不會影響安全、造成更大損失或導致嚴重后果，消防應急照明配電系統供電回路保護開關應設置過負荷保護。對于GB 51348—2019標準規定疏散照明持續供電時間高于其他規范和標準的建筑部位，其供電回路也可以設置過負荷保護。因此，現行標準下民用建筑內設置的消防應急照明和疏散指示系統的配電箱（集中電源）供電回路應設置過負荷保護。