建筑消防負荷供配電系統(tǒng)

張玉璽，張 銳

(1.國網(wǎng)山東梁山縣供電公司，山東 梁山 272600；2.國網(wǎng)山東濟寧供電公司，山東 濟寧 272000）

隨著我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，現(xiàn)代建筑越來越高，體量越來越大，消防負荷越來越大，供配電系統(tǒng)越來越復雜，消防隱患越來越多，火災損失越來越大，撲救火災難度越來越高，所以消防要求越來越嚴，在建筑消防負荷供配電系統(tǒng)的設(shè)計及竣工驗收時必須深刻理解并正確運用相關(guān)消防規(guī)定，以確保人民群眾生命財產(chǎn)安全和建筑本身的消防安全。

1 不同建筑的消防電源

1.1 建筑消防負荷分類

按照消防設(shè)備供電可靠性要求、中斷供電造成的損失或者影響程度分為一級負荷、二級負荷、三級負荷。

一級負荷適用于一類建筑，要求有兩個獨立電源。一類建筑為高度大于54 m的住宅，高度大于50 m的公共建筑及高度大于24 m的重要公共建筑。

二級負荷適用于二類建筑、超過1500座的影劇院、超過3000座的體育館、任意層建筑面積超過3000 m2的商店、展覽建筑，省級以上的廣播電視、電信、金融、財貿(mào)建筑。

三級負荷適用于單多層建筑，應采用專用的單回線路供電。單多層建筑為除一類建筑、二類建筑以外的公共建筑。

1.2 典型方案

1.2.1 主電源

消防設(shè)備的供電不同于其他設(shè)備供電，消防電源在變壓器低壓出線端應設(shè)置單獨的主斷路器，不可與非消防負荷共用斷路器或母線，如果建筑為低壓電纜進線，則從進線隔離器下端將消防電源分開。這種設(shè)計方案是基于滿足消防負荷的高可靠性要求而確定的，即物理上與非消防電源分離，實際工程上也是最有效和必須遵循的隔離方案。

1.2.2 備用電源

消防電源除主供電源外，還應設(shè)消防備用電源，備用電源包括應急發(fā)電機組和應急蓄電池組。當應急發(fā)電機組容量及啟動時間滿足消防設(shè)備供電要求時，可以作為一路獨立的電源。實際工程中通常采用柴油發(fā)電機組作為一路獨立電源，因為柴油發(fā)電機組一般比架設(shè)一路獨立的電源更經(jīng)濟實用，但是，缺點是要定期維護。

1.2.3 配電裝置及消防設(shè)施

消防負荷的配電裝置與非消防負荷的配電裝置應分列安裝，必須并列安裝時則分界處須設(shè)防火隔斷，以免非消防負荷配電裝置引燃消防負荷配電裝置。消防配電柜宜采用紅色柜體，以便運行檢修中給人醒目的提示。

2 油浸變壓器、開關(guān)室布置及防火要求

2.1 獨立布置

油浸變壓器、開關(guān)室宜單獨布置在獨立的不低于二級耐火等級的建筑內(nèi)，與其他建筑的防火距離應滿足相應規(guī)程要求。近年來，由于土地資源寶貴，多采用箱式變電站，箱變與建筑物距離不應小于3 m。

2.2 貼臨布置

當油浸變壓器、開關(guān)室確需與民用建筑貼臨建造時，應采用防火墻與民用建筑分割，且不應與人員密集場所貼臨，并應不低于二級耐火等級。

2.3 建筑內(nèi)布置

當油浸變壓器、開關(guān)室確需布置在民用建筑內(nèi)時，不得布置在人員密集場所的上一層、下一層及貼臨，應設(shè)在一層或負一層靠外墻部位，變壓器室的門應直通室外或安全出口。與其他房間必須用不設(shè)洞口的耐火極限不低于2.0 h的防火隔墻和不低于1.5 h樓板隔開，必須設(shè)門窗時應采用甲級防火門窗。

2.4 消防設(shè)施

油浸變壓器、開關(guān)、高壓電容器室應設(shè)防止油品流散的設(shè)施，變壓器下設(shè)儲存全部油量的事故儲油池，其具體做法詳見相關(guān)規(guī)定。應設(shè)火災自動報警裝置和與變壓器容量及建筑規(guī)模相適應的滅火設(shè)施，在此不再贅述。

3 不同消防設(shè)備的配電要求

3.1 線路敷設(shè)方式

消防水泵、消防電梯、消防控制室須直接由配電室采用放射式供電，防排煙風機、防火卷簾、疏散照明等可采用放射式供電，當建筑重要性較高時也可采用樹干式供電。

3.2 兩路電源切換方式

消防水泵、消防電梯、消防控制室、防排煙風機的兩路低壓電源應在機房配電箱內(nèi)自動切換，防火卷簾、疏散照明等其他消防設(shè)備的電源應在防火分區(qū)的配電間配電箱內(nèi)自動切換。

當主消防水泵為電動機水泵，備用消防水泵為柴油機水泵且自動啟動時間等技術(shù)要求符合要求時，主消防水泵可以一路電源。實際工程中這種方式較多采用，經(jīng)濟可靠，但要求運行人員定期維護。

3.3 配電箱或控制箱安裝要求

消防設(shè)備的配電箱或控制箱宜安裝在配電室、消防設(shè)備機房、配電小間或者電氣豎井內(nèi)，當必須在其他場所時，箱體要采取防火措施，并滿足火災時消防設(shè)備持續(xù)運行時間的要求。

4 消防配電線路的保護配置

4.1 短路保護

消防配電線路須設(shè)短路保護。一旦發(fā)生短路即跳閘，因為供電線路短路是最嚴重的故障，不跳就會引起更大范圍的停電。

4.2 過負荷保護

消防配電線路不宜設(shè)過負荷保護，如果設(shè)，須僅作用于報警，不得作用于跳閘。這是基于當電機等設(shè)備發(fā)生銹蝕時，啟動過程可能過負荷，但是，啟動過程完成后便會正常。也就是盡一切可能保證消防設(shè)備的供電。

4.3 剩余電流動作保護、過欠壓保護

基于消防設(shè)備的供電的可靠性，規(guī)范規(guī)定消防配電線路不應設(shè)置剩余電流動作保護、過欠壓保護。

5 消防配電電纜的選型及敷設(shè)

一般應采用銅芯電纜（氨壓縮機房對銅有腐蝕，須采用鋁芯電纜），設(shè)計時一定要考慮火災時溫度升高，電阻增的因素。即當溫度達到800～900℃時，導線電阻增加3～4倍，在火災溫度下校驗載流量、電壓降、機械強度等。基于消防設(shè)備的可靠性考慮，電壓不大于50 V的控制線路，應采用電壓等級不低于300/500 V的絕緣銅芯導線或電纜；交流220/380 V的供電或控制線路，應采用不低于450/750 V的絕緣銅芯導線或電纜。

5.1 消防電纜分類

5.1.1 礦物絕緣電纜

礦物絕緣電纜即無機耐火電纜，國際上稱之為MI電纜，該電纜采用氧化鎂做絕緣層，銅管為護套，其耐火能力最高，價格最貴，火災時可正常供電。

5.1.2 有機耐火電纜

有機耐火電纜采用耐800℃高溫的云母帶做耐火材料，外部用聚氯乙烯或者交聯(lián)聚乙烯做絕緣，一般有機耐火電纜并不阻燃，需要阻燃時采用阻燃絕緣材料即可。有機耐火電纜加入隔氧層后，可以在950℃以下正常供電。

耐火電纜主要用于火災時仍應正常運行的電路，如消防水泵、消防電梯、火災自動報警系統(tǒng)的電源等電路。

5.1.3 阻燃電纜

阻燃電纜是指在規(guī)定條件下燃燒，能使火焰蔓延在限定范圍內(nèi)，在撤去火焰后電纜可以自行熄滅。阻燃電纜分一般阻燃電纜、低煙低鹵阻燃電纜、無鹵阻燃電纜3類。根據(jù)建筑屬性按照以下原則選用：經(jīng)常沒人的場所可用一般阻燃；經(jīng)常有人停留的場所所應用低煙低鹵阻燃電纜；人員密集場所須用無鹵阻燃電纜。

除直接埋入地下的線纜以外，消防線纜不得采用普通線纜。

5.2 消防電纜敷設(shè)

5.2.1 不同電纜敷設(shè)方式

礦物絕緣電纜可直接明敷。有機耐火電纜、阻燃電纜明敷時須穿金屬管或金屬線槽，所穿金屬管或封閉金屬線槽要涂防火涂料保護；在電纜井內(nèi)單獨敷設(shè)時可以直接敷設(shè)，如果電纜井內(nèi)有普通電纜，必須與普通電纜分列敷設(shè)，并且須穿金屬管、金屬線槽或者選用礦物絕緣電纜；暗敷時應敷設(shè)在不燃燒材料內(nèi)，保護層厚度不小于30 mm。

5.2.2 易爆及重要場所敷設(shè)位置

電氣線路在易爆場所的敷設(shè)應滿足：當易爆氣體密度大于空氣時，線路應敷設(shè)在頂部或埋入地下。架空敷設(shè)時應用電纜橋架，電纜溝敷設(shè)時應填充細沙并設(shè)置排水措施。當易爆氣體密度小于空氣時，線路應敷設(shè)在底部或在電纜溝內(nèi)敷設(shè)。

消防控制室、消防電梯井內(nèi)禁止無關(guān)電線、電纜、管路通過，以確保該重點位置的消防安全，及不引起電磁場干擾消防控制室內(nèi)消防設(shè)備。

5.2.3 電纜的防火封堵

水平配電線路不宜跨越防火分區(qū)，確需跨越時應采取防止火災延燃的措施。在電纜穿過防火墻、樓板、建筑外墻、電纜井及重要房間的防火隔墻、配電柜等時應采用防火材料進行封堵，封堵材料的耐火極限應不小于封堵處墻或樓板等構(gòu)件的耐火極限。

6 結(jié)束語

建筑消防供配電和一般供配電的要求不一樣，在設(shè)計、施工中要高度重視，加強消防相關(guān)規(guī)范的學習?；馂陌l(fā)生時，肯定要在第一時間進行撲救，由于水是最常用的滅火劑，也是導電體，所以，在啟動自動噴淋、消防栓等滅火設(shè)施之前要斷開非消防設(shè)備的電源，以確保救援人員及供電系統(tǒng)的安全。但是，消防電源必須在整個火災撲救過程中可靠供電。這就要求在建筑供配電工程設(shè)計、驗收及安全檢查時嚴格執(zhí)行消防相關(guān)規(guī)程，確?；馂臅r整個滅火過程中消防設(shè)備的供電可靠，實現(xiàn)建筑的火災滅火救援工作快速有效。