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建筑电气设计丨消防设备用电负荷分级以及4种消防供电接线方案

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1 消防设备供电的基本要求

1.1消防设备用电负荷分级原则:

(1)民用建筑中消防用电的负荷等级,应符合下列规定:

一类高层民用建筑的消防控制室、火灾自动报警及联动控制装置、火灾应急照明及疏散指示标志、防烟及排烟设施、自动灭火系统、消防水泵、消防电梯及其排水泵、电动的防火卷帘及门窗以及阀门等消防用电应为一级负荷,二类高层民用建筑内的上述消防用电应为二级负荷。

2)火灾自动报警系统保护对象分级原则

等级保 护 对 象特级高度超过100米的高层建筑一级居住建筑19层及以上的居住建筑二级居住建筑10层至18层的居住建筑三级居住建筑10层一下的居住建筑

1.2对各类消防用电设备供电电源的要求:

1)消防用电负荷等级为一级时,应由主电源和自备电源或城市电网中独立于主电源的专用回路的双电源供电;

2)消防用电负荷等级为二级时,应由主电源和与主电源不同变电系统,提供应急电源的双回路的电源供电;

3)为消防用电设备提供的两路电源同时供电时,可由任一回路作为主电源,当主电源断电时,另一路电源应自动投入;

4)消防系统配电装置,应设置在建筑物的电源进线处或配变电所处,其应急电源配电装置宜与主电源配电装置分开设置;当分开设置有困难,需要与主电源并列布置时,其分界处应设防火隔断。配电装置应有明线标志。

5)消防水泵、消防电梯、防烟及排烟风机等的两个供电回路,应在最末一级配电箱处自动切换。消防设备的控制回路不得采用变频调速器作为控制装置。

1.3应急备用电源的设置原则:

1)对超高层建筑,特级保护对象的消防用电负荷应定为一级负荷中的特别

重要负荷,应增设应急电源,并严禁将其他负荷接入应急供电系统。

2)对一级负荷中的特别重要负荷的供电要求,除应满足1.21)条要求的两

个电源供电外,还必须增设应急电源。

3)为了保证对一级负荷中的特别重要负荷的供电可靠性,应严格界定负荷

等级,并严禁将其他负荷接入应急电源系统。

4)当消防应急电源由自备发电机组提供备用电源时,应符合下列要求:

①消防用电负荷为一级时,应设自动启动装置,并应在30s内供电;

②当消防用电负荷为二级,且采用自动启动有困难时,可采用手动启动装置;

③主电源与应急电源间,应采用自动切换方式。

特级(或)一级住宅建筑消防供电系统:应急电源系统接线图方案(一)

本方案特点说明:

(1)本方案为两路市电同时供电,对特级负荷增设一台柴油发电机组作为备用电

源。

(2)特别重要的消防负荷由主供(市电)和备供(发电机组)各引一路给特别重

要负荷供电,双电源均为放射式供电,在设备末端做双电源自动切换,供电可

靠性高。

(3)正常情况下AH1AH21QF均处于合闸位置,AH32QF分闸。

(4)当市电中有一路停电时,AH3合闸,此时由单一路市电暂时供电,但

一段非消防负荷应切除(由失压脱扣器、分励脱扣环节完成),以使变压器不

致过载。

(5)当二路市电电源均失电后,应急柴油发电机组在1530秒内自动启动后向应

急母线段供电,(此时在确认AH1AH2断开后,二路高压AG01AG02均断

开后)柴油发电机组才允许启动,接与门信号控制机组自启动,以保证向重要

负荷供电的可靠性。

(6)市电恢复后,1QF先断电,之后AH1AH2投入工作ATS自动切换到市电方

向,发电机组不能向应急母线供电。

(7)柴油发电机组空载运行310分钟,确认市电处于正常状态后,发电机组自

动(或手动)停机。

(8)市电及发电机组运行信号应传送到消防中心联动柜上。

一级或二级住宅建筑消防供电系统:应急电源系统接线图方案(二)

(1)本方案为二路市电,一路工作、一路备用,平时仅一路市电供给专用变压器

电源。柴油发电机组作为备用电源。

(2)对消防负荷由主供(市电)和备供(发电机组)各引一路到消防负荷,双电

源均为放射式供电,在消防设备末端自动切换,供电可靠性高。

(3)正常情况下,AH11QF均处于合闸位置,ATS倒向市电方向。

(4)当二路市电均停电后,AH1分闸,1QF分闸,发电机组自动(或手动)启

动,ATS倒向发电机侧,发电机组向应急母线供电,保证消防负荷供电可靠

性。

(5)市电恢复后,AH1合闸,1QF合闸,ATS自动切换到市电方向,发电机组

不能向应急母线供电。

(6)发电机组空载运行310分钟后,确认市电稳定后,自动(或手动)停机。

(7)发电机组及市电变压器的运行信号均应传送到消防中心显示。

二级住宅建筑消防供电系统:备用电源系统接线图方案(三)

本方案特点说明。

(1)本方案为2路供电(独立电源)同时工作分别向消防负荷放射式供电。末端自动切换,保证供电可靠性。

(2)正常情况下:AH1,AH2处于合闸,AH3分闸,只有当一路10KV高压停电后,AH3才允许合闸。

(3)2路电源(10KV)同时供电时,可由任一回路作为主供电源,当主供电源断电时,另一路电源自动投入。

(4)对二类消防设备供电时,可按下列方案简化供电系统:

①公共建筑顶层,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。由末端配电箱引至设备控制箱,应采用放射式供电,公共建筑的屋顶层的消防设备除消防电梯外,一般情况下还设有正压风机、增压泵等,可采用一组消防双电源,由末端配电箱以放射式供电。

②当12-18层普通住宅的消防电梯兼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间,由配电箱至相应设备采用放射式供电。按住宅建筑规范要求国内12-18层住宅必须设消防电梯,而此消防电梯一般兼作客梯,并与普通客梯共用前室,故此类电梯采用一组双电源供电较为合理且符合安全要求。

③对2类住宅建筑的顶层的消防用电设备供电从双电源切换箱开始放射式系统供电,减少几路电源供电系统,可以满足规范要求。

柴油发电机组应急电源系统接线:系统接线图如图(四):

本方案说明:

(1)本方案为备用柴油发电机组供电系统图,一台柴油发电机。对一级,二级负荷均实用。

(2)柴油发电机组的启动信号是由市电提供。市电分为一路(或二路)高压进线,变压器又分为一台(或二台),在小区总系统中,消防电源均是由专用变压器供电。为了防止备用柴油发电机组与市电电网并列,倒送电到电网问题,因此要求必须由市电提供信号,当市电均停电后才能允许柴油发电机组启动(自动或手动),为了可靠起见,应将高压开关柜及低压总进线柜的主开关的辅助触点(分闸后)的常闭触点,按与门信号方式接入到发电机组的启动控制回路。

(3)按规范要求,还应将发电机组的运行状态信号,接至消防中心的联动控制台上。(对市电的变压器运行状态信号也要求接到消防中心联动控制台上)。

(4)市电低压系统必须引来一个回路作为联络电源与发电机输出回路做双电源切换,只有当市电停电后,柴油发电机组的电源才能配出,这是防止备用电源与市电并列运行的必备措施。

(5)当市电来电后,ATS开关自动转换到市电方向,发电机组继续空载运行310分钟,当确认市电稳定后,发电机组才自动(或手动)停机。

对特级、一级负荷的消防电梯均应按双电源末端切换方式供电,供电系统如下图示:

(2)应急照明系统配电箱的供电系统。如上图示。

消防应急照明分为备用照明和疏散照明,备用照明要求工作时间相对长,疏散照明工作时间相对短些,一般为30min,但要求启动要快,允许停电时间短。

应急照明电源,应优先采用市电、柴油发电机组。当不能满足要求时,才采用蓄电池电源。当建筑物内设置有自启动发电机时,应急照明应辅助以蓄电池电源。

应急照明电源应符合下列规定:

a、当建筑物消防用电负荷为一级,且采用交流电源供电时,宜由主电源和应

急电源提供双电源,并以树干式或放射式供电。应按防火分区设置末端双电源

自动切换应急照明配电箱,提供该分区内的备用照明和疏散照明电源。

当采用集中蓄电池或灯具内附电池组时,宜由双电源中的应急电源提供专用回

路采用树干式供电,并按防火分区设置应急照明配电箱。

b、当消防用电负荷为二级且采用交流电源供电时,宜采用双回线路树干式供

电,并按防火分区设置自动切换应急照明配电箱。当采用集中蓄电池或灯具内

附电池组时,可由单回线路树干式供电,并按防火分区设置应急照明配电箱。

c、高层建筑楼梯间的应急照明,宜由应急电源提供专用回路,采用树干式供电。宜根据工程具体情况,设置应急照明配电箱。

d、备用照明和疏散照明,不应由同一分支回路供电,严禁在应急照明电源输出回路中连接插座。

e、对采用树干式双回路供电的应急照明系统,采用T接供电方式,每35层设一个末端双电源自动切换的应急照明配电箱。

(3)防火卷帘门的供电系统:

在同一个防火分区内,对于作用相同的,性质相同且容量较小的消防设备(如

防火卷帘门、消防排水泵),可视为一组设备,并采用一个分支回路,(由该

防火分区的双电源箱引来一路),

每个分支回路所供设备(链接式)不宜超过5台,总容量不宜超过10KW

(4)消防水泵,消防电梯,防排烟风机等仍应为双电源末端切换方式分别供电系统。

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