消防电源及其配电系统

.第6章消防电源及其配电系统，第1节消防供给配电系统第2节消防电源第3节消防设备配电第4节消防设备电气布线措施第5节紧急照明和避难指示，第6-1消防供给配电系统，第1、消防电源第2、配电部第3、消防用电气设备、电源：将其他形式的能源(机械能、化学能、原子能等)电气能源消防电源通常通过几个不同用途的独立电源以一定的方式相互连接，构成电力网络来供电，从而提高电力供给的可靠性和经济性。 它是从电源到电气设备的中间环节，其作用是保护、监视、分配、转换、控制、向消防用电气设备供给配电能量。 配电设备包括变电站内的低压开关盘、发电机配电盘、动力配电盘、照明配电盘、紧急电源切换开关盘、配电干线和支线线路。 分类： 1、电力拖动设备2、电气照明设备3、警报通报设备4、其他电气设备要求： 1、可靠性2、耐火性3、安全性4、有效性5、科学性、1、消防电源及其配电系统的构成、6-2消防电源、消防电源系统的框图：、消防电源一、消防电源的负荷分级二、消防电源的供电方式(一决定供电方式的原则(二)、供电方式及其特征三、配电所主配线四、紧急电源及其选择五、主电源与紧急电源的连接、一、消防电源负荷分级一、区分根据：中断电力供给给政治、经济带来的损失和影响的大小区分：一级负荷、二级负荷、三级负荷参考规范： 建筑设计防火规范，010301 高层民用建筑设计防火规范高层建筑的消防控制室、消防泵、消防电梯、防排烟设施、火灾自动警报、漏电火灾警报系统、自动消防系统、紧急照明、避难指示标志和电动防火门、窗、卷帘、阀等消防电力按现行国家标准高层民用建筑设计防火规范 GB50052的规定设计，某高层建筑按一级负荷高层建筑的消防控制室、消防泵、消防电梯、禁烟排烟机等电力供应，必须在最终级别的配电箱上设置自动切换装置。 有一种高层建筑配备了发电设备，设置了自动启动装置，可以在30s内供电。 两种高层建筑备有发电设备，在难以自动启动的情况下，可采用手动启动装置。 供配电系统设计规范， 1、1、除粮食仓库和粮食筒仓工作塔外，建筑物高度为50%以上的乙、丙类现场和丙类仓库的消防用电必须以一级负荷供给2，以下建筑物、储罐(区)和场地的消防用电力必须以二级负荷供给：1)室外消防用水量为30L/s 室外消防用水量在35L/s以上的可燃材料堆积场，可燃气体罐(区)和甲、乙类液体罐(区)，建筑设计防火规范， 3、3 )座位超过1500的电影院、剧场、座位超过3000的体育馆、任一层的建筑面积超过3000m2的百货店、展览建筑、省(市)级以上的广播电视楼、电信楼和财贸金融楼、室外消防用水量超过25L/s的其他建筑3、上1、2项、建筑设计防火规范、建筑面积大于5000m2时，其消防用电以一级负载供电，建筑面积小于5000m2的人防工程消防用电可以按二级负载要求供电。 人民防空工程设计防火规范、石油化工企业生产区消防泵室用电气设备的电源，应满足一级消防负荷的电力供给要求。石油化工企业设计防火规范、消防泵、火灾自动警报、自动灭火、排烟设备、火灾紧急照明、避难指示标志等消防用电和机械停车设备以及以电梯为车辆避难出口的电梯用电应满足以下要求：1)I种汽车仓库， 以机械停车设备及电梯为车辆避难出口的电梯用电应以一级负荷供给2)ii、iii类的汽车仓库和I雷修车库应以二级负荷供给电力。、二、消防电源的电力供给方式、(一)、决定电力供给方式的原则(二)、电力供给方式的特征：(一)决定电力供给方式的原则、一次负载是从两个独立的电源供给电力的二次负载对二次电路供给的三级负载没有特别的要求。 2个独立的电源：各段的电源来自不同的发电机。母线间没有联系，或者即使有联系，其中一部分母线发生故障时，也可以自动切断联系，不影响该剩馀母线的电力供给。 要求：双重电路尽可能从不同的变压器或母线级诱导，在最终级配电箱中自动切换。 在取得双重电路确实困难的情况下，允许从一个电路专用的架空线路供给电力，在低压侧引出两条电路，自动切换到最终级的配电箱。 (二)、供电方式和特征、电源供电方式：放射式、干式和环式。 选择依据：电压的高低、负载的大小和数量的多少、电源和负载的相对位置、经济效果、未来的发展、负载对电力供给的可靠性的要求、建筑物的规模和外形。(二)、供电方式和特点，1、无备份系统，2、有备份系统，优点：配线和敷设简单，驾驶操作和维护容易，故障的发现和排除容易。 缺点：可靠性差。 适用于三级，没有备用系统，单电路放射式，优点：各电路独立，保护选择性合作时和故障时互相不影响，停电机会少，保护简单，保护装置工作时间短。 缺点：总降压变电站线路多，开关多，投资大，有色金属消耗多，特别是电源接通线、变压器和母线故障时，全负载中断供电，或某馈电线或开关故障时，该线的供电负载也要中断。直接连接树干的式、优点：高压配电装置少，投资少，线路少，总线少，全长短，铺设简单，节省有色金属和降低线路损失。 适用于三级负载的缺点：线路前段的线路通用，线路的任一线段(包括干线和支线)发生故障，全线停电，影响面广的线路继电器保护选择性动作来切除故障，继电器保护装置的动作时间变长，故障的存在时间变长，可靠性差。 有备用系统。双环路辐射式，优点：一条线路故障时，另一条线路可以继续供电。 (电源停电除外)可靠性高。 缺点：投资大，布线复杂，操作维护不便。 一、适合二级负载，环式，特点：从电源点引出的干线必须进入各受电点高压母线m，然后再引出另一个受电点高压母线，在干线的出入两侧安装隔离开关。 优点：使用设备少，各线路方向不同，同时不易发生故障。 可靠性高。 缺点：适用于线路长，电源附近发生故障时，电压损失大的二、三级负载。 有备用系统和非备用系统的比较。三、主电源和应急电源，主电源是保证工业和民间建筑平时和火灾时正常工作电力的电源，为了保证主电源能连续可靠地供电，应根据负载水平的要求，还应包括备用电源，在正常电源故障停电时，备用电源必须紧急供电。 主电源是从电力系统取来的。 主电源从系统中获取电力，通过输电、变压和分配传输至220/380V低压消防用电气设备。 主电源主要是指电压在10kV以下的供电系统。主电源变电所的电气布线图、显示电源变电站的电气设备要素间的相互连接的布线图，根据其作用可分为主布线图和副布线图。 主布线图(别名，一次布线图)是从电源向用户分配电力的电路的布线图。 与配线图直接连接的电力变压器、高压开关、高压保险丝、低压开关、变压器等称为一次设备。副配线图(也称为二次配线图)是控制测量保护装置的配线图，其中连接的测定器继电器保护器等也称为二次设备。 也称为母线布线、总线。 变压器和馈电线之间的连接方式。分开：单母线不分割配线单母线分割配线双母线配线，主电源变电站电气配线图，单母线不分割配线，优点：路径简单，使用设备少，配电装置成本低。 缺点：可靠性的灵活性低。单母线段布线，优点：使用设备少，电路简单，经济，有一定的可靠性。 缺点：母线停电，用户停电。 适用于母线故障少的地方。双母线接线，优点：可靠性高，运行灵活。 缺点：设备多，投资大，布线复杂，操作安全性差，仅适用于天容量变电站。四、紧急电源及其选择，(一)紧急电源的定义：为保证火灾救助成功，负责向消防用电气设备供电的独立电源。 (二)分类：电力系统电源、柴油发电机组、蓄电池机组、不间断电源(三)供电时间要求：防排烟设备30min、水淋浴设备60min、火灾自动报警装置10min、火灾紧急照明和避难标志20min。柴油发电机，特点：操作简单，运行可靠，维护容易，容易实现自动控制的机组投入作业准备时间短，启动迅速，在1015s内投入负荷，能够满足消防负荷的供电要求。柴油发电机，1 )柴油发电机组容量的选择根据推定法，从中规模到大规模的民用建筑，以建筑面积的1020W/m2推定的配电变压器容量Se是已知的，发电机容量Sf=(1030)%Se； 根据电动机的直接启动台数或分组电动容量来推算，每千瓦的电动机容量为7kVA发电机组容量。 根据柴油发电机组直接启动异步电动机的能力，根据火灾投入的最大消防峰值负荷来选定，计算柴油发电机的容量时，1 )柴油发电机组原则上按每个防火对象设置，不同防火对象的消防用电气设备共用一台时，其容量满足防火对象的最大计算负荷2 )柴油发电机的容量原则上可以满足大电力消防用电气设备同时启动的要求。 3 )火灾时主电源停电、自动关机或柴油发电机关机的情况下，消防用电气设备的投入按2 )的原则处理。柴油发电机组的可靠性、安全、经济运行的措施，1 )正确选择消防泵的电动机容量2 )对于功率大的异步电动机，尽量采用y-启动、电抗器启动、电阻启动或自耦合减压补偿器等降压启动方法。 3 )启动顺序：最大容量电动机-小容量电动机-没有冲击的其他负载4 )错开启动时间，不同时启动5 )柴油发电机组启动前，关闭非消防负载与公共母线连接，或从公共母线切除非消防用电负载. 在紧急母线上连接非消防负荷时应注意的问题；1 )柴油发电机组的负荷能力，必须满足安装在紧急母线上的负荷要求；2 )验证启动消防用电动机的能力；3 )考虑紧急母线的所有供电电路的分支跳闸对策而设计；4 )普通电梯的火灾管理； 电池组是独立可靠的紧急电源，在火灾时为火灾信息的检测、传递、弱电控制、事故照明等设备供给直流电力。 分类：酸性、碱性优点：电力供应可靠、转换快的缺点：容量不大、持续时间有限、放电中电压下降、需要经常检查维护、不停电的电源、Uninterruptedpowersystems的优点：电力供应缺点：长时间过载能力低，五、主电源和紧急电源的连接，(一)，电源切换1，末端切换2，末端切换(二)自动切换BZT装置(备用电源自动接通装置)，末端切换，优点：消防用电气设备的供电线路在正常情况和紧急情况下用一条就能完成，节约导线，经济。 缺点：送料器故障时，连接的是设备全部失去电。末端切换，优点：各馈电线独立，提高了供电的可靠性。 缺点：进料量加倍，投资增加。(1)接通形式：BZT装置，(2)要求：一路电源失去电压时，备用电源必须自动接通。备用电源必须确认动作电源已关闭，在动作电压成为正常值时必须接通。 目的是为了防止备用电源被投入故障的线路，保证消防用电动机的自动启动。 必须尽量缩短备用电源的接通时间，减少中断电力供给的时间。BZT装置的动作只允许一次，防止变压器控制电路保险丝引起的BZT装置的误动作。 对、切换开关的要求是，绝缘性能良好，特别是平时不通电，很少使用的部分通电性能良好，开关的接通断开性能可靠，在长期不工作的状态下，紧急情况下必须马上接通，长时间不进行维护，就能马上工作，6-3消防设备配电，一，低压配电变电站电源布线二，消防设备低压配电布线方式三，消防负载布线方法四，消防用电气设备的耐火耐热布线，一，低压配电变电站电源布线，一，双电路两台变压器，双电路一台变压器，一重电路两台变压器，一，双电路两台变压器，一，双电路两台变压器， 如果任一电路电源被断开，则可以经由母线连接开关将被断开部分的负载连接到其他电路的输入线电源。2、2电路变压器在专用电源切断时，可以用自动装置将停电负载连接到备用电源上。二、消防设备低压配电配线方式、一、非备用系统放射式树干式二、 有预备系统有预备放射式有预备树干式、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型、环型提高电力供给的可靠性。 如左图所示。四，消防用电气设备的耐火耐热配线，一，概念：耐火配线耐热配线二，我国常见的耐火耐热配线，一，概念：耐火(热)配线：按照规定的火灾升温曲线(1/2曲线)对配电线进行耐火实验，从发生火灾时到火灾升温曲线达到840(380)C为止、二、中国常见的耐火耐热配线措施有： 1、消防用电气设备的配电线用金属管或阻燃塑料管保护、进行暗敷时，铺设在不燃烧体结构内，其暗敷保护层厚度不得在3cm以下。 2 .只能亮漆时，为了提高电线的耐火性能，必须用金属管或金属管道保护，用防火涂料保护金属管或金属管道。二、我国常见的耐火耐热布线措施，三、配电线采用绝缘和套管铺设在不燃电缆竖井中。 不燃电缆和延烧电缆铺设在同一电缆井上时，两者之间必须用耐火材料隔离。 4、在建筑天花板内，一般电路可以用硬质阻燃塑料(UPVC )管保护，消防设备的配电电路必须用金属管保护，或在阻燃天花板内用UPVC管保护。我国措施：1、火灾自动报警系统是火灾自动报警系统，传输线路优选用金属管、阻燃性硬质塑料管或封闭管道保护，消防控制、通信和报警线路优选在暗敷时在不燃结构层内铺设阻燃性电线的保护管，保护层厚度为30mm，或采用上述耐火布线措施对于总线制系统干线，必须考虑更高的防火要求，可以在耐火电缆桥架内铺设耐火电缆，也可以选择有条件的铜皮防火电缆。2、消防栓泵、淋浴泵等消防栓系统、水淋浴系统、水幕系统等固定消防系统的消防泵一般集中设置在泵房内，该泵电机的配电线总是用阻燃电线穿过金属管埋设在非燃烧体结构内泵房