使用與維護(hù)消防供配電設(shè)施

第十二節(jié)使用與維護(hù)消防供配電設(shè)施第1頁，共26頁。一、消防供配電系統(tǒng)基本知識(shí)消防電源是指在火災(zāi)時(shí)能保證消防用電設(shè)備繼續(xù)正常運(yùn)行的電源。工業(yè)與民用建筑中的消防控制室、消防水泵、消防電梯、防排煙設(shè)施、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)滅火系統(tǒng)、火災(zāi)應(yīng)急照明、疏散指示標(biāo)志和電動(dòng)的防火門、卷簾門、閥門等消防設(shè)備用電，都應(yīng)該按照現(xiàn)行《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》以及《工業(yè)與民用供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定對(duì)其電源進(jìn)行設(shè)計(jì)。消防設(shè)備供電系統(tǒng)應(yīng)能充分保證設(shè)備的工作性能，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)能充分發(fā)揮消防設(shè)備的功能，將火災(zāi)損失降到最小。這就要求對(duì)電力負(fù)荷集中的高層建筑一、二級(jí)電力負(fù)荷（消防負(fù)荷），一般采用單電源或雙電源的雙回路供電方式，用兩個(gè)10kV電源進(jìn)線和兩臺(tái)變壓器構(gòu)成消防主供電電源。第2頁，共26頁。（一）配電箱和自備發(fā)電機(jī)基本知識(shí)1.低壓配電箱是電力系統(tǒng)中最低一級(jí)控制和保護(hù)措施，是保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行最基礎(chǔ)的一個(gè)環(huán)節(jié)。配電箱（圖3—88）和配電柜、配電盤、配電屏等，是集中安裝開關(guān)、儀表等設(shè)備的成套裝置。第3頁，共26頁。（1）配電箱的構(gòu)成：按電氣接線要求將開關(guān)設(shè)備、測量儀表、保護(hù)電器和輔助設(shè)備組裝在封閉或半封閉金屬柜中或屏幅上，構(gòu)成低壓配電裝置。將測量儀器和控制、保護(hù)、信號(hào)等器件按一定規(guī)律安裝在專業(yè)的箱內(nèi)，便制成配電箱。（2）配電箱的作用：配電箱是連接電源與用電設(shè)備的中間裝置，它除了分配電能，還具有對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行控制、測量、指示及保護(hù)等功能。正常運(yùn)行時(shí)可借助手動(dòng)或自動(dòng)開關(guān)接通或分?jǐn)嚯娐?。故障或不正常進(jìn)行時(shí)借助保護(hù)電器切斷電路或報(bào)警。借測量儀表可顯示運(yùn)行中的各種參數(shù)，還可對(duì)某些電氣參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)偏離正常工作狀態(tài)進(jìn)行提示或發(fā)出信號(hào)。第4頁，共26頁。2.自備發(fā)電機(jī)一般是指以內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)同步交流發(fā)電機(jī)而發(fā)電的一種獨(dú)立的發(fā)電設(shè)備。根據(jù)燃油的不同，可分為汽油發(fā)電機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)兩類。其中柴油發(fā)電機(jī)組是目前應(yīng)用最廣泛的發(fā)電設(shè)備。應(yīng)急發(fā)電機(jī)組往往用于整個(gè)建筑物消防用電設(shè)備的總應(yīng)急電源。允許中斷供電時(shí)間為秒級(jí)別，一類高層建筑應(yīng)采用自啟動(dòng)的應(yīng)急發(fā)電機(jī)組，啟動(dòng)時(shí)間不應(yīng)大于30s。當(dāng)二類高層建筑采用自動(dòng)啟動(dòng)裝置有困難時(shí)，可采用手動(dòng)啟動(dòng)裝置。第5頁，共26頁。應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的容量應(yīng)滿足整個(gè)建筑物內(nèi)所有消防設(shè)備同時(shí)運(yùn)行時(shí)的容量要求。當(dāng)應(yīng)急發(fā)電機(jī)組兼做其他重要設(shè)備的備用電源時(shí)，還應(yīng)考慮備用電源的容量，但不是同時(shí)使用。例如，高級(jí)賓館重要場所的照明等，當(dāng)正常城市電源失電時(shí)，可利用應(yīng)急發(fā)電機(jī)組來保證這些重要場所的正常供電，保持正常營業(yè)。但是，此時(shí)有火警時(shí)，應(yīng)強(qiáng)制性切除這些設(shè)備的電源自動(dòng)切換到消防用電設(shè)備上，保證消防設(shè)備的緊急運(yùn)行。第6頁，共26頁。應(yīng)急發(fā)電機(jī)組設(shè)置的位置及供電電壓選擇應(yīng)符合以下要求：①接近負(fù)荷中心，一般設(shè)在變配電所附近。應(yīng)急發(fā)電機(jī)組一般采用AC230/400V低壓供電，并應(yīng)考慮低壓供電的半徑。當(dāng)建筑物體形很大，消防用電設(shè)備很多并且分散時(shí)，可采用高壓應(yīng)急發(fā)電機(jī)組供電。②民用建筑可以將應(yīng)急發(fā)電機(jī)組設(shè)置在地下室，但應(yīng)考慮消防、通風(fēng)、設(shè)備運(yùn)輸?shù)纫?，機(jī)房內(nèi)應(yīng)設(shè)置儲(chǔ)油間，其總儲(chǔ)存量不應(yīng)超過8h的需要量。第7頁，共26頁。（二）配電箱和自備發(fā)電機(jī)部件的檢查方法消防電源和消防供配電系統(tǒng)直接為建筑中所有建筑消防設(shè)備運(yùn)行提供動(dòng)力，其可靠性直接關(guān)系到建筑中的消防設(shè)施在火災(zāi)情況下，能否正常發(fā)揮作用。這也是消防安全檢查的重要內(nèi)容。本章只涉及中級(jí)建（構(gòu)）筑物消防員掌握的內(nèi)容，具體檢查內(nèi)容和方法如下：1.消防設(shè)備配電箱應(yīng)有區(qū)別于其他配電箱的明顯標(biāo)志，不同消防設(shè)備的配電箱應(yīng)有明顯區(qū)分標(biāo)識(shí)。配電箱上的儀表等顯示應(yīng)正常，開關(guān)及控制按鈕應(yīng)靈活可靠（可由配電室的值班人員帶領(lǐng)現(xiàn)場檢查識(shí)別到位）。第8頁，共26頁。2.自備發(fā)電機(jī)的檢查（1）檢查發(fā)電機(jī)組的銘牌、儀表、指示燈及控制按鈕等是否完好正常；在斷電后能否自行啟動(dòng)，可現(xiàn)場測試。（2）檢查測試自斷電后自動(dòng)啟動(dòng)的時(shí)間是否保證在30s內(nèi)完成，并檢查發(fā)電機(jī)運(yùn)行及輸出功率、電壓、頻率、相位的顯示是否正常，試驗(yàn)時(shí)間不應(yīng)超過10min。（3）檢查各種保證措施，例如燃油的數(shù)量（3～8h用油量）、品質(zhì)是否合格。檢查發(fā)電機(jī)房的通風(fēng)設(shè)施是否完好有限。第9頁，共26頁。二、接地電阻1.接地一般是指電氣裝置為達(dá)到安全和功能的目的，采用包括接地極、接地母線、接地線的接地系統(tǒng)與大地做電氣連接，即接大地；或是電氣裝置與某一基準(zhǔn)電位點(diǎn)做電氣連接，即接基準(zhǔn)地。按地的類型可分為功能性接地、保護(hù)性接地，以及功能性和保護(hù)性合一的接地；或按其不同的作用，分為工作接地、保護(hù)接地、重復(fù)接地、過電壓保護(hù)接地、防靜電接地、屏蔽接地等。第10頁，共26頁。電氣接地一般可分成兩大類：工作接地和保護(hù)接地。工作接地是指為了保護(hù)電氣設(shè)備在系統(tǒng)正常運(yùn)行和發(fā)生事故情況下能可靠工作而進(jìn)行的接地。例如380/220V低壓配電網(wǎng)絡(luò)中的配電變壓器中性點(diǎn)接地就是工作接地，這種配電變壓器例如中性點(diǎn)不接地，那當(dāng)配電系統(tǒng)中一相導(dǎo)線斷線，其他兩相導(dǎo)線電壓就會(huì)升高，即220V升高為380V，這樣就會(huì)損壞用電設(shè)備；還有像避雷針、避雷器的接地也屬于工作接地范疇，假如避雷針、避雷器不接地或接地不好，則雷電流就不能向大地通暢泄放，這樣避雷針、避雷器就不能起防雷保護(hù)作用。因此工作接地是為了保證電氣設(shè)備安全可靠的工作必須進(jìn)行的接地。第11頁，共26頁。保護(hù)接地是指為了保證人身安全和設(shè)備安全，將電氣設(shè)備在正常運(yùn)行中不帶電的金屬部分可靠接地。這樣可防止電氣設(shè)備絕緣損壞或其他原因使外殼等金屬部分帶電時(shí)發(fā)生人生觸電事故。無論哪種接地，接地必須良好，接地電阻必須滿足規(guī)定要求，否則就起不了接地的作用。第12頁，共26頁。2.接地電阻接地電阻就是電流由接地裝置流入大地再經(jīng)大地流向另一接地體或向遠(yuǎn)處擴(kuò)散所遇到的電阻。大地具有一定的電阻率，如果有電流流過時(shí)，則大地各處就具有不同的電位。電流經(jīng)接地體注入大地后，它以電流場的形式向四處擴(kuò)散，離接地點(diǎn)愈遠(yuǎn)，半球形的散流面積愈大，地中的電流密度就愈小，因此可認(rèn)為在較遠(yuǎn)處（15m～20m以外），單位擴(kuò)散距離的電阻及地中電流密度已接近零，該處電位已為零電位。接地電阻主要取決于接地裝置的結(jié)構(gòu)、尺寸、埋入地下的深度及當(dāng)?shù)氐耐寥离娮杪?。因金屬接地體的電阻率遠(yuǎn)小于土壤電阻率，故接地體本身的電阻在接地電阻中可以忽略不計(jì)。第13頁，共26頁。接地電阻的定義：工頻電流從接地體向周圍大地散流時(shí)，土壤呈現(xiàn)的電阻值叫接地電阻R0。接地電阻的數(shù)值（根據(jù)歐姆定律）等于接地體的電位U0與通過接地體流入大地中電流Id的比值。用公式表示為：R0=U0/Id當(dāng)沖擊電流或雷電流通過接地體向大地散流時(shí)，不再用工頻接地電阻而是用沖擊接地電阻來度量沖擊接地的作用。第14頁，共26頁。3.接地電阻的基本參數(shù)（1）電氣設(shè)備的保護(hù)接地電阻值≤4Ω（2）變壓器中性點(diǎn)接地電阻值≤4Ω（3）重復(fù)接地電阻值≤10Ω（4）獨(dú)立避雷針接地電阻值≤10Ω（5）屏蔽系統(tǒng)接地電阻值≤1Ω第15頁，共26頁。（二）接地電阻的測量方法接地系統(tǒng)的接地電阻每年應(yīng)定期測量，始終保持接地電阻符合指標(biāo)要求。影響接地電阻的因素很多：接地極的大小（長度、粗細(xì)）、形狀、數(shù)量、埋設(shè)深度、周圍地理環(huán)境（如平地、溝渠、坡地，其影響是不同的）、土壤濕度、質(zhì)地等。為了保證設(shè)備的良好接地，利用儀表對(duì)接地電阻進(jìn)行測量是必不可少的（見圖3—89），接地電阻的測量方法可分為：電壓電流表法、比率計(jì)法、電橋法。按具體測量儀器分布極數(shù)可分為：手搖式地阻表法、鉗形地阻表法、電壓電流表法、三極法、四極法。在此主要介紹手搖式地阻表測量法和鉗形地阻表法。第16頁，共26頁。第17頁，共26頁。1.手搖式地阻表測量方法接地電阻通常采用ZC型接地電阻測量儀（或稱接地電阻搖表）進(jìn)行測量。ZC—8型測量儀其外形與普通絕緣搖表差不多，也就按習(xí)慣稱為接地電阻搖表。ZC型搖表的外形結(jié)構(gòu)隨型號(hào)的不同稍有變化，但使用方法基本相同。ZC—8型接地電阻測量儀的結(jié)構(gòu)如圖3—90所示，測量儀還隨表附帶接地探測棒兩支、導(dǎo)線三根（導(dǎo)線5m、20m、40m各一根）。使用方法和測量步驟如下（見圖3—91）。第18頁，共26頁。第19頁，共26頁。第20頁，共26頁。（1）拆開接地干線與接地體的連接點(diǎn)，或拆開接地干線上所有接地支線的連接點(diǎn)。（2）將兩根接地棒分別插入地面400mm深，一根離接地體40m遠(yuǎn)，另一根離接地體20m遠(yuǎn)。（3）把搖表置于接地體近旁平整的地方，然后進(jìn)行接線。①用一根連接線連接表上接線樁E和接地裝置的接地體E′。②用一根連接線連接表上接線樁C和離接地體40m遠(yuǎn)的接地棒C′。③用一根連接線連接表上接線樁P和離接地體20m遠(yuǎn)的接地棒P′。第21頁，共26頁。（4）根據(jù)被測接地體的接地電阻要求，調(diào)節(jié)好粗調(diào)旋鈕（上有三檔可調(diào)范圍）。（5）以約120r/min的速度均勻的搖動(dòng)搖表。當(dāng)表針偏轉(zhuǎn)時(shí)，隨即調(diào)節(jié)微調(diào)撥盤，直至表針居中為止。以微調(diào)撥盤調(diào)定后的讀數(shù)，去乘以粗調(diào)定位倍數(shù)，即是被測接地的接地電阻。例如微調(diào)讀數(shù)為0.6，粗調(diào)的電阻定位倍數(shù)是10，則被測的接地電阻是6Ω。（6）為了保證所測接地電阻值的可靠性，應(yīng)改變方位重新進(jìn)行復(fù)測。取幾次測得值的平均值作為接地體的接地電阻。第22頁，共26頁。2.鉗形地阻表測量方法鉗形地阻表是一種新穎的測量工具，它方便、快捷，外形酷似鉗形電流表，測試時(shí)不需輔助測試極，只需往被測地線上一夾，幾秒鐘即可獲得測量結(jié)果，極大地方便了地阻測量工作。鉗形地阻表還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是可以對(duì)在用設(shè)備的地阻進(jìn)行在線測量，而不需切斷設(shè)備電源或斷開地線。雖然鉗形地阻表測試時(shí)使用一定頻率的信號(hào)可以排除干擾，但在被測電纜上有很大電流存在的情況下，測量也會(huì)受到干擾，導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確。因此，按照要求，在使用時(shí)應(yīng)先測線纜上的電流，只有在電流不是非常大時(shí)才可進(jìn)一步測量地阻。有些儀表在測量地阻時(shí)自動(dòng)進(jìn)行噪音干擾檢測，當(dāng)干擾太大以致測量不能進(jìn)行時(shí)會(huì)給出提示。第23頁，共26頁。3.測量注意事項(xiàng)（1）手搖式地阻表在使用時(shí)，應(yīng)將接地極與設(shè)備斷開，以避免設(shè)備自身接地體影響測量的準(zhǔn)確性，手搖式地阻表可獲得較高的精度，而不管是單點(diǎn)接地或多點(diǎn)接地系統(tǒng)。搖測工作應(yīng)由兩人同時(shí)進(jìn)行。（2）對(duì)于鉗形地阻表，其最理想的應(yīng)用是用在分布式多點(diǎn)接地系統(tǒng)中，此時(shí)應(yīng)對(duì)接地系統(tǒng)的所有接地極一次進(jìn)行測量，并記錄下測量結(jié)果，然后進(jìn)行對(duì)比，對(duì)測量結(jié)果明顯大于其他各點(diǎn)的接地樁，要著重檢查，必要時(shí)將該地極與設(shè)備斷開后用手搖式地阻表進(jìn)行復(fù)測，以暴露出不良的接地極。第24頁，共26頁。鉗形地阻表在使用中還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①注意是否單點(diǎn)接地，被測地線是否已與設(shè)備連接，有無可靠的接地回路。開路接地極，不能測量；接地回路不可靠，測量結(jié)果不準(zhǔn)確（偏高）。②注意測量位置，選取合適的測量點(diǎn)；選取的測量點(diǎn)不同，測得的結(jié)果是不同的，測量有時(shí)會(huì)遇到無處可夾的情況，在條件允許的情況下，可暫斷開原地線連線，臨時(shí)接入一段可夾持的跳線進(jìn)行測量。③注意“噪聲”干擾；地線上較大的回路電流對(duì)測量會(huì)造成干擾，導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確，甚至使測試不能進(jìn)行，很多儀表在這種情況下會(huì)顯示出“Noise”或類似符號(hào)。第25頁，共26頁。內(nèi)容梗概第十二節(jié)使用與維護(hù)消防供配電設(shè)施。工業(yè)與民用建筑中的消防控制室、消防水泵、消防電梯、防排煙設(shè)施、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)滅火系統(tǒng)、火災(zāi)應(yīng)急照明、疏散指示標(biāo)志和電動(dòng)的防火門、卷簾門、閥門等消防設(shè)備用電，都應(yīng)該按照現(xiàn)行《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》以及《工業(yè)與民用供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定對(duì)其電源進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.自備發(fā)電機(jī)一般是指以內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)同步交流發(fā)電機(jī)而發(fā)電的一種獨(dú)立的發(fā)電設(shè)備。應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的容量應(yīng)滿足整個(gè)建筑物內(nèi)所有消防設(shè)備同時(shí)運(yùn)行時(shí)的容量要求。當(dāng)應(yīng)急發(fā)