浅谈消防负荷供配电设计

【摘 要】文章依据规范规程及设计实例等，对消防负荷供配电的几种方案进行了探讨分析。

【关键词】建筑电气；消防负荷；供配电；设计

在现在的建筑物中，电气部分涉及的内容越来越多、功能也越来越齐全，涉及消防的设备也越来越多。消防设备的可靠运行使用直接关系到建筑物的消防安全，而消防供配电则是保证消防设施正常运行的关键。本文从消防电源配置、消防设备配电、消防电气配线等对建筑消防供配电的可靠性进行分析，并提出相应的解决方案，保证建筑的消防安全。

1.各级负荷的供电要求

根据规范对消防电源的要求，各级负荷供电如下：一类建筑按一级负荷要求供电，二类高层建筑应按二级负荷要求供电。具体负荷分级需要根据《建筑设计防火规范》（和《高层民用建筑设计防火规范》确定。

（1）特级负荷供电要求。对特级消防负荷除有两个电源供电外，还应增设自备应急电源并严禁将其他负荷接入应急供电系统。

（2）一级消防负荷的供电要求。一级负荷应有两个独立电源供电。根据我国现有的实际情况，一级负荷供电可采用以下几种方式：电源来自于两个不同的电厂；电源来自于两个不同的区域变电站；电源来自于一个区域变电站，但设有自备应急电源。

（3）二级负荷供电要求。二级负荷宜由两回路供电，且变压器宜有两台。但是如果二级负荷容量较小，或者地区供电条件有限无法提供两回线路时，允许由一回6kV及以上的专用架空线或电缆供电。考虑到电缆发生故障后有时检查故障点和修复时间较长，故当用电缆线路供电时，应采用两根电缆组成的线路供电，并且每根电缆均能承受全部二级负荷。

（4）三级负荷对供电没有特殊要求。

在进行负荷计算时需要注意几点：有些消防设备平时也是使用的，如消防电梯、兼作排风用的排烟风机、兼作一般照明的应急灯等；有的只是在火灾时使用，如各种消防水泵等；也有的是在特定条件下使用的，如消防泵房、消防电梯用的排水泵。对于上述第一类的消防负荷需注意的是在计算变压器容量或进线容量时应当计入。

2.消防负荷配电方式

根据防火分区的划分，合理地规划配电系统。严格按各防火分区设置配电箱，并灵活利用树干式配电方式，避免支线跨越防火分区。集中或大容量的消防负荷（如消防泵、喷淋泵等）因其在建筑中的重要性，大多由变电所放射式配电。在设计中经常会遇到消防用电设备负荷较小且分布较分散，若其配电线路均由变电所单独引出，会使得变电所低压柜引出很多小电流回路，对断路器分断能力和导体的动、热稳定带来一定的影响。根据规定在设计中，可采用增加一级配电的方法，即从变电所内不同的母线段上分别引出一条消防专用回路，在适当位置设置两台配电柜，再由此配电柜放射式或树干式配电至末端配电箱，这样既满足了规范对专用供电回路的要求，又避免在变电所级引出许多小电流回路。

3.配电线路保护及设备保护

消防配电回路的不间断供电，是发生火灾时建筑物内消防设施有效灭火的先决条件。因此，消防配电线路的保护应以确保供电的连续性为首要原则。在配电回路出线开关上应选择带过载报警功能的断路器进行线路保护。且配电箱应有明显的消防标识。对无备用机组的消防用电设备，则工作机组应设过载保护并作用于跳闸，以免过载引起短路故障而拖垮该组消防用电设备的两路电源，致使备用机组无法投入运行，而备用机组不设过载保护或设过载保护只作用于信号，是为了尽量延长消防用电设备的运行时间，以利有效扑灭火灾所以，对有备用机组的消防用电设备设置保护装置时，工作机组过载时应动作于跳闸，自动投入备用机组。而备用机组过载时只能动作于报警信号。过载报警信号应引至有人值班的房间或场所。

4.消防配电电线、电缆的选择

（1）火灾自动报警系统保护对象分级为特级的建筑物，其消防设备供电干线及分支干线，应采用矿物绝缘电缆。

（2）火灾自动报警保护对象分级为一级的建筑物，其消防设备供电干线及分支干线，宜采用矿物绝缘电缆；当线路的敷设保护措施符合防火要求时，可采用有机绝缘耐火类电缆。

（3）火灾自动报警保护对象分级为二级的建筑物，其消防设备供电干线及分支干线，应采用有机绝缘耐火类电缆。

（4）消防设备的分支线路和控制线路，宜选用与消防供电干线或分支干线耐火等级降一类的电线或电缆。

5.消防配电线路敷设

消防用电设备的配电线路应满足火灾时连续供电的需要，其敷设应符合下列规定：

（1）暗敷时，应穿管并应敷设在不燃烧体结构内且保护层厚度不应小于30mm。明敷时（包括敷设在吊顶内），应穿金属管或封闭式金属线槽，并应采取防火保护措施。

（2）当采用阻燃或耐火电缆时，敷设在电缆井、电缆沟内可不采取防火保护措施。

（3）当采用矿物绝缘类不燃性电缆时，可直接明敷。

（4）宜与其它配电线路分开敷设；当敷设在同一井沟内时，宜分别布置在井沟的两侧。

另外，电力电缆不应和输送甲、乙、丙类液体管道、可燃气体管道、热力管道敷设在同一管沟内。配电线路不得穿越通风管道内腔或敷设在通风管道外壁上，穿金属管保护的配电线路可紧贴通风管道外壁敷设。配电线路敷设在有可燃物的闷顶内时，应采取穿金属管等防火保护措施；敷设在有可燃物的吊顶内时，宜采取穿金属管、采用封闭式金属线槽或难燃材料的塑料管等防火保护措施。

消防供配电系统直接为消防设备提供动力，其是否合理关系到建筑消防设施能否正常运行。设计人员一定要充分认识消防供配电系统的重要性，科学合理的进行设计，保证消防电气的设计规范完善。以上是我对消防供配电的一些见解，有不妥之处请指正。

【参考文献】

[1]中国机械工业联合会.《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）.北京：中国计划出版社，2010.

[2]中国机械工业联合会.《低压配电设计规范》（GB50054-2011）.北京：中国计划出版社，2012.

[3]中华人民共和国建设部.《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）.北京：中国建筑工业出版社，2008.

[4]中华人民共和国公安部.《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）.北京：中国计划出版社，2005.

[5]中华人民共和国公安部.《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）.北京：中国计划出版社，2006.