建筑消防供配电设计论文

浅谈建筑消防供配电设计

[摘要] 本文通过分析我国目前高层民用建筑几种消防供配电设计方案，并结合规范与工程实例，对目前高层建筑供配电设计方面存在的问题进行探讨，并提出相应的解决方案。

[关键词] 高层建筑供配电消防电源应急电源

随着我国国民经济的发展，建筑用地越来越多，土地资源越来越珍贵，这促使各类建筑向高层发展，因而高层建筑的消防安全问题越来越引起人们的注重。针对高层建筑发生火灾的特点，高层建筑的防火设计应立足于自防自救，而消防供配电是保证消防设施正常运行的关键，直接关系到高层建筑的消防安全。因此本文从消防电源配置、消防配电、消防电气配线对高层建筑供配电的可靠性进行分析，提出相应的解决方案，保证高层建筑的消防安全。

一、高层建筑消防配电

1、常用的消防配电方案

常用的消防配电方式有放射式、树干式、链式、混合式四种（1）放射式配电的任一线路发生故障时彼此互不影响，设备集中便于管理，供电可靠性较高。但是出线多、有色金属消耗量大、开关设备多，投资运行费用高，适用于单台设备容量大，供电可靠性要求高的。

（2）树干式配电当干线故障时，影响范围较大，但配以备用干线并实现切换，供电可靠性提高，适用于分布较均匀的场所。（3）链式与树干式基本相同，但供电可靠性较树干式低，当中

间一台设备故障时联在后边的设备将失去电源。

（4）混合式包括放射式和树干式两种配电方式，是目前高层建筑中胜利较多的一种配配电方式。（如图2d）

2、目前普遍存在的配电问题

（1）部分消防用电设备如消防控制室、消防泵的电源不是采用专用的消防电源供电，而使用一般负荷线路上的插座为电源，这样在发生火灾的情况下，在建筑主电源切断后，消防用电设备的电源也随之停电，消防设备全面瘫痪，其火灾损失不可估量。

（2）有些互为备用的消防设备如消防水泵等在末端集中进行两电源互投时，没有采用各设备均从消防配电室放射供电方式，而是从配电室引出一主线，在末端并联互备设备。这样做的结果是一旦主线引起故障（而主线引发故障的机率很大）互备用设备均失去电源，无法起动，达不到预期的效果。

（3）在消防联动设备的配电共用，没有按规定在最末端的配电箱设两路自动切换装置，或自动切换装置的质量差，可靠性低。在火灾发生情况下，备用电源不能自动切换成应急电源，供电中断。有的使用手动切换，当消防人员到达火场后再找切换装置进行电源切换，这将延误战机，造成重大损失。

3、解决问题的方案

（1）正常工作电源和应急电源应自成系统，独立配电。当电力与照明分开供电时，则电力与照明应分别设有正常工作电源配电系统与应急配电系统。保证消防用电等一类负荷在火灾情况下，由应

急电源连续供电，二类负荷保证两回路切换供电。

（2）在消防用电的配电设计安装时，对用电量大或较集中的消防用电设备，如消防控制室，消防水泵等，应从配电室开始采用放射式供电，并保证主用设备和备用设备的供电线路相互独立。（3）消防系统各设备的配电共用，应在最末端的配电箱设两路自动切换装置，并安装高质量的电源自动切换装置。如果安装的是手动切换装置，则宜在设备房配电箱内。这样在应急情况下消防人员能在短时间容易找到并实现切换。

二、高层建筑消防设备电气配线

1、规范对消防用电设备配电线路的要求

三、高层建筑消防电气配线存在的问题及解决方法

1、电气线路导线选择缺乏安全依据

由于现行”高规”对消防配电线路耐高温限度与时间限度要求没有明确的规定，这致使施工单位有机可趁，为了能取得一些小利益，就选买一般的导线，其防火性能大大降低，甚至买假冒商品进行配线安装。

2、电气配线时忽视了防火涂料的有效期

目前最常见的消防配线是涂防火涂料保护，但是一般的防火涂料的有效期较短，往往过几年就失去耐火性能。而相关规范却没有这方面的规定，因此不论是商家还是职能部门对此不引起足够的重视，无形中几年过去其火灾危险性就增大了。

3、电气线路系统选用产品不符合要求。

设计者一般能按设计规范选型。问题是少数假冒伪劣产品，无论是导线本身还是线路上的开关设备，都达不到国家标准要求，在实际运行中存在着系统性的火灾危险性。

从以上存在的问题分析，其主要原因是规范的有关规定不够完善。所以相关规范应明确规定消防配线的耐高温限度与时间限度，提出对应的措施。对于建筑投资的商家而言，整个消防配线的投资相对于总投资是微乎其微的，但是配线事故引起的损失却是不可估量的，所以应当配置高质量的导线电缆，并对线路进行经常维护保养。

四、高层建筑消防电源配置

1、规范对消防电源的要求

3、常用的消防电源

（1）双电源高压单母线不分段供电

双电源高压单母线不分段供电方式，两回路高压电源同时供电，正常时一备一用，这种方式减少中间联络柜和一个电压互感器柜，对节省基建投资、减小高压配电室建筑面积均有利，这种方式要求两路都保证100%的负荷用电，当清扫母线或母线故障时，将会造成全部停电，其供电的可靠性较差，一般不宜用在高层建筑。

（2）双电源高压单母线分段供电

双电源高压单母线分段供电方式，两回路高压电源同时供电，互为备用。这种方式的供电可靠性较高，尤其对消防用电设备的两个电源要求在最末一级切换的规定易于实现，因而是目前较为常用的

接线方式。

（3）三电源高压单母线分段供电

5、建筑配置柴油发电机组的思考

“高规”规定消防设备供电应按《供配电系统设计规范》

gb50052-95的要求设计，而该规范规定的一级负荷中特别重要负荷并没涉及消防负荷，其消防供电只要有两个电源就可以符合要求，”高规”同时又规定一类高层建筑的消防用电应按一级负荷要求供电，并在最后一级配电箱处设置自动切换装置，保证消防设施在发生火灾时供电可靠、能正常运行。在”高规”中没有明确的规定一、二类高层建筑需要配置柴油发电机组。由此近几年国内新出现的超高层建筑消防负荷没有要求增配柴油发电机。然而在具体的供电设计中，绝大部分高层建筑是从电力网引接两路10kv电源进线供电，这不能满足规范里两个电源供电的要求。系统停电有的是由内部故障引起的，有的是由电网故障引起的，因地区大电力网在主网电压上部是并网的，所以用户无论从电网上取几回电源进线也无法得到严格意义上的两个独立电源，电力网的各种故障可能引起全部电源进线同时失去电源而造成停电。事实上，二路10kv高压电源引自不同的变电站是十分困难的，而柴油发电机组配置投资小、使用效果好又能符合规范要求，所以高层建筑供电设计中应当配置柴油发电机组。笔者认为在规范当中就可以明确要求高层建筑应该配柴油发电机组。

参考文献