王金元建筑電氣設(shè)計應(yīng)注意的問題ppt課件

1、 民用建筑供配電設(shè)計應(yīng)注意的幾個問題中國建筑東北設(shè)計研究院有限公司 王金元 110003 序： 在民用建筑電氣設(shè)計中，經(jīng)常遇到一些易于忽視的問題，這些問題涉及到不同負(fù)荷對供配電系統(tǒng)的要求、火災(zāi)時消防設(shè)備的持續(xù)運(yùn)行時間及供電安全等方面，下面僅就消防負(fù)荷的供電要求、一級非消防負(fù)荷和二級非消防負(fù)荷的供電、對消防設(shè)備的備用電源的要求及線路敷設(shè)等問題予以分析和探討力求給出了符合規(guī)范要求的解決方案。 1 規(guī)范對消防負(fù)荷供電要求的一些變化 眾所周知，對一級二級消防負(fù)荷的供電 應(yīng)采用雙回路雙回線電源供電，并在末端配電箱處自動切換。但是，為消防負(fù)荷供電的供配電系統(tǒng)應(yīng)如何設(shè)計就各不相同了。通常有兩種方案，一種是在

2、兩路低壓進(jìn)線斷路器后各設(shè)一消防負(fù)荷專用母線段(如圖一所示） ，另一種是消防負(fù)荷與非消防負(fù)荷共用同一低壓母線段(如圖二所示無疑第一種受非消防負(fù)荷的影響要小，消防負(fù)荷供電可靠性要高。 圖一：負(fù)荷分組方案特點：消防負(fù)荷與非消防負(fù)荷分開，非消防負(fù)荷 對 消防負(fù)荷影響較小。 圖二：負(fù)荷不分組方案特點：消防負(fù)荷與非消防負(fù)荷不分開，非消防負(fù)荷 對 消防負(fù)荷影響較大。 上述兩個方案，如果低壓母線發(fā)生短路或由于火災(zāi)時“切非不利，消防水四溢導(dǎo)致配電線路發(fā)生接地故障或短路，造成越級跳閘等都會使進(jìn)線斷路器跳閘則是兩個方案的共同特點。 G0.22/0.38kV非消防負(fù)荷消防負(fù)荷消防負(fù)荷非消防負(fù)荷0.22/0.38kV3

3、QF1QF2QF1QF1TM2TM電源電源 正因如此，近年火災(zāi)案例中發(fā)生消防滅火設(shè)備在火災(zāi)初期可啟動滅火，但在滅火過程中，發(fā)生主電源跳閘，主電源雖然有電，但合不上閘，消防滅火設(shè)備不能啟動，耽誤了最佳滅火時間，火勢蔓延造成重大損失的案例很多。因而，正在修訂的GB50045作了下述規(guī)定：消防負(fù)荷的正常工作電源應(yīng)獨立設(shè)置,不應(yīng)與普通負(fù)荷共用同一低壓母線段。除電源進(jìn)線設(shè)置的隔離電器外，亦不應(yīng)與普通負(fù)荷共用同一進(jìn)線斷路器。 本次修訂對消防電源提出了獨立設(shè)置的要求，其宗旨是確?；馂?zāi)期間消防電源不受非消防負(fù)荷的影響。具體做法是從建筑物變電所低壓側(cè)封閉母線處就將消防電源分出各成獨立系統(tǒng)(如圖三所示)。如果建筑

4、物為低壓電纜進(jìn)線，則從進(jìn)線隔離電器下端將消防電源和非消防電源分開，從而確保消防電源相對建筑物而言是獨立的，提高了消防負(fù)荷供電的可靠性。 圖三：負(fù)荷分組方案特點：消防負(fù)荷與非消防負(fù)荷分開，非消防負(fù)荷對消防負(fù)荷影響較小。電源電源1TM2TM1QF2QF3QF4QF5QF6QF消防負(fù)荷消防負(fù)荷非 消 防 負(fù)荷非 消 防 負(fù)荷0.22/0.38kV0.22/0.38kV0.22/0.38kV0.22/0.38kV2 規(guī)范對“末端的新解釋 一級二級消防負(fù)荷供電強(qiáng)調(diào)：雙回路電源和雙回線電源在末端配電箱處自動切換。末端配電箱至消防設(shè)備的距離多遠(yuǎn)才算末端呢？這一問題國家規(guī)范一直沒有明確的規(guī)定，設(shè)計人員的理解各

5、不相同，審圖人員與設(shè)計人員經(jīng)常為此事爭執(zhí)。為解決“末端” 問題，正在修訂中的GB 50116規(guī)定：末端配電箱至消防設(shè)備的距離小于等于30米，即可認(rèn)為是“末端”。且不說此規(guī)定是否合理，但作為權(quán)威部門給出這一結(jié)論，對設(shè)計人員來說就有章可循了。3 一級二級非消防負(fù)荷的供電要求 對于消防負(fù)荷的供電，設(shè)計人員比較熟悉，但對于一級二級非消防負(fù)荷如何供電相當(dāng)一部分設(shè)計人員的概念比較模糊。諸如下列的問題： 3.1非消防負(fù)荷與消防負(fù)荷的供電有何區(qū)別？ 消防負(fù)荷由雙回路雙回線電源供電，并在末端配電箱處自動切換。而非消防負(fù)荷未強(qiáng)調(diào)自動切換，即可手動切換，也可自動切換。設(shè)計中采取何種方式，應(yīng)根據(jù)工程的規(guī)模、功能的要求

6、確定3.2 二級非消防負(fù)荷如何供電？1當(dāng)有兩路10kV電源滿足一級負(fù)荷供電時，可在低壓配電系統(tǒng)首端變電所或配電室切換，單回線路到末端，利用雙電源的可靠性彌補(bǔ)了單回線路供電可靠性的不足；2一路10kV電源，兩臺變壓器供電時，應(yīng)采用雙回線至低壓配電系統(tǒng)末端切換；3.3 一路10kV電源，一臺變壓器供電，能否滿足非消防二級負(fù)荷要求？ 作為專用電源供某種二級負(fù)荷如空調(diào)機(jī)組可滿足要求，應(yīng)該指出這是為二級負(fù)荷供電的最低要求，如果不為專用則不能滿足要求。3.4 一級二級非消防負(fù)荷的切換時間多長合理？ 此問題在國內(nèi)的規(guī)范中均無明確交待，不像消防荷的切換時間均有較詳細(xì)的規(guī)定。如何確定其切換時間？就這一問題與業(yè)內(nèi)

7、人士多次交流探討，認(rèn)為20min之內(nèi)如能將備用電源投入運(yùn)行，對建筑物運(yùn)營不會產(chǎn)生太大影響，可認(rèn)為符合設(shè)計要求，據(jù)此確定采用手動切換還是自動切換。如備用電源在20min之內(nèi)能為全部一級二級負(fù)荷供電，則允許采用手動，否則，應(yīng)采用自動切換。這一觀點是基于客梯、生活水泵及電動扶梯等在短時中斷供電不會造成太大影響來確定的。4 對消防負(fù)荷的備用電源的要求 對消防負(fù)荷備用電源的要求，在設(shè)計中也是不好掌握且容易忽視的問題。因而，正在修訂中的GB50045作了下述規(guī)定：4.1消防設(shè)備的備用電源應(yīng)滿足消防設(shè)備持續(xù)運(yùn)行時間的要求；4.2消防設(shè)備的配電箱和控制箱應(yīng)滿足消防設(shè)備運(yùn)行期間的耐火要求。 消防設(shè)備的備用電源通

8、常有三種: 1） 獨立于工作電源的市電回路; 2柴油發(fā)電機(jī); 3EPS應(yīng)急電源。 當(dāng)采用柴油發(fā)電機(jī)、EPS作應(yīng)急電源時，其容量應(yīng)滿足消防設(shè)備持續(xù)運(yùn)行時間 的要求。在此值得一提的是EPS應(yīng)急電源裝置的初裝容量應(yīng)保證蓄電池組在更換之前的任意時間內(nèi)都能滿足消防設(shè)備持續(xù)運(yùn)行時間的要求。 消防設(shè)備的配電箱和控制箱,應(yīng)采取耐火隔離措施。這也是確?；馂?zāi)時配電箱和控制箱不會因為自身防護(hù)不好而影響消防設(shè)備運(yùn)行。如配電箱和控制箱不采取耐火防護(hù)措施，則火災(zāi)時箱體受熱很快就使箱內(nèi)電器元件變形或跳閘,不能完成賦予的滅火任務(wù)。 通常耐火隔離措施有兩種： 1） 將普通配電箱和控制箱安裝在用防火墻 封閉起來的配電間或控制間里

9、與火場隔離； 2） 采用箱體內(nèi)部作了耐火處理的配電箱。若配電箱和控制箱只能安裝在現(xiàn)場，就應(yīng)采用具有耐火功能的配電箱。 4.3 對于一些小型建筑物內(nèi)的消防動力負(fù)荷如何供電？ 這些小型建筑物內(nèi)的消防動力負(fù)荷主要為消火栓水泵和消防電梯，容量比較小，且供配電系統(tǒng)為一路10 kV電源帶一臺小容量變壓器， 顯然，不能滿足二級消防負(fù)荷的要求。通常工程中可采用下列措施解決： 如果建筑物內(nèi)僅有消火栓水泵，工作泵用一路 專用回路供電。備用泵可采用柴油機(jī)泵?；馂?zāi)時，工作泵故障或市電中斷，備用泵自動點火啟動滅火。 如果建筑物內(nèi)不僅有消火栓水泵，還有消防電梯，則應(yīng)采用手推車電站，將其設(shè)置在房間內(nèi)，作為消防動力負(fù)荷的備用

10、電源。4.4 關(guān)于采用EPS應(yīng)急電源裝置作為消防動力負(fù)荷的備用電源問題 由于EPS無后續(xù)能源供應(yīng)，且蓄電池組具有衰變特性以及初裝容量等等問題，在應(yīng)用層面上，國內(nèi)尚未達(dá)成一致意見。從和等國家標(biāo)準(zhǔn)的修訂情況看，均不支持EPS作為消防動力負(fù)荷的備用電源使用。因而，民用建筑電氣設(shè)計中，消防動力負(fù)荷暫不宜采用EPS應(yīng)急電源裝置。5 消防泵、噴灑泵、水幕泵火災(zāi)時持續(xù)工作時間 為了合理的確定消防設(shè)備的備用電源容量和配電線路，設(shè)計人員必須清楚消防設(shè)備在火災(zāi)時的持續(xù)工作時間。 根據(jù)GB50045-95第7.3.3條規(guī)定：商業(yè)樓、展覽樓、綜合樓、一類建筑的財貿(mào)金融樓、圖書館、書庫，重要的檔案樓、科研樓和高級旅館的

11、火災(zāi)延續(xù)時間應(yīng)按3.00h計算，其它高層建筑可按2.00h計算。自動噴水滅火系統(tǒng)可按火災(zāi)延續(xù)時間1.00h計算。 采用防火卷簾代替防火墻時，其防火卷簾應(yīng)符合防火墻耐火極限的判定條件或在其兩側(cè)設(shè)閉式自動噴水滅火系統(tǒng)，該系統(tǒng)為獨立系統(tǒng)，火災(zāi)延續(xù)時間3.00h。上述條款根據(jù)建筑物的性質(zhì)、類別明確規(guī)定了火災(zāi)延續(xù)時間。換言之，消防泵在火災(zāi)時應(yīng)滿足持續(xù)工作時間為3.00h和2.00h；噴灑泵應(yīng)滿足持續(xù)工作時間1.00h；用于防火卷簾的水幕泵系統(tǒng)應(yīng)滿足持續(xù)工作時間3.00h。6 加壓送風(fēng)機(jī)、排煙機(jī)及消防電梯火災(zāi)時持續(xù)工作時間 在GB50045-95和GB50016中對此均無明確的規(guī)定。那么正壓風(fēng)機(jī)、排煙機(jī)、

12、消防電梯在火災(zāi)時，持續(xù)工作時間究竟多少合適呢？由曉得：防排煙設(shè)施的功能主要是當(dāng)高層建筑發(fā)生火災(zāi)時，保證防煙樓梯間，消防電梯井道及電梯前室內(nèi)無煙或少煙，確保高層建筑內(nèi)部人員逃生的垂直疏散通道安全。因而，正壓風(fēng)機(jī)、排煙機(jī)火災(zāi)時的持續(xù)工作時間應(yīng)不小于人員的疏散時間,應(yīng)大于30min。 消防電梯的持續(xù)工作時間，應(yīng)根據(jù)消防人員使用消防電梯救火的時間確定，因此消防電梯的持續(xù)工作時間應(yīng)不小于消防泵的持續(xù)工作時間3.00h或2.00h。 在此值得注意的是：正壓風(fēng)機(jī)、排煙機(jī)火災(zāi)時的持續(xù)工作時間大于30min僅考慮了普通人員的疏散，沒有考慮消防人員的撤離。7 10kV電力電纜的防火和耐火要求 上述所提消防設(shè)備火災(zāi)時的持續(xù)工作時間，為設(shè)計人員提供了設(shè)計消防電源和消防配電線路的依據(jù)，在這方面往往都將重點放在低壓側(cè)的防護(hù)上，而忽略10kV電力電纜的防護(hù)。 譬如：在一座建筑物內(nèi)有總變電所和幾個分變電所，由總變電所至分變電所的10kV電力電纜的選擇和敷設(shè)應(yīng)采取耐火措施。否則，火災(zāi)時.低壓側(cè)做的再好，高壓側(cè)燒毀亦不能保證消防負(fù)荷的供電安全。如工程中遇