几种常用的应急照明配电系统分析论文_林明聪

(广东寰球广业工程有限公司 广东广州 510655)

摘要:结合国内工程项目常用的应急照明设置形式,本文依据《建筑设计防火规范》、《民用建筑电气设计规范》、《供配电系统设计规范》等简要分析和比较几种常用的消防应急照明做法。

关键词:消防应急照明;疏散照明;备用照明

Analysis of several commonly used emergency lighting distribution systems

LIN Mingcong

Abstract:base on the setting forms of emergency lighting system in domestic projects,it will be briefly analysed and compared of several commonly used methods of fire emergency lighting,which according to ‘code for fire protection design of buildings’,‘Code for electrical design of civil buildings’,‘Code for design electric power supply systems’ and etc.

Keywords:fire emergency lighting,evacuation lighting,standby lighting

0.引言

随着我国经济社会的发展,工程设计行业对消防安全的重视程度日益提高,应急照明作为消防安全的重要内容,也在不断发展,规范对配电形式和灯具质量提出了新的要求,下文主要针对一、二级负荷的应急照明配电形式进行分析。

1.应急照明的常用配电形式

1.1 应急灯具带电池,切断电源由灯具电池供电的形式(图1)。

早期做法中,应急照明回路引自普通照明配电箱的其中一个或几个出线回路,该做法在当时能明显节约成本和方便施工,在很多设计项目中广泛应用。但根据建筑设计防火规范,下简称《建规》,消防用电设备应采用专用的供电回路,旨在避免因电气线路短路或切断生产、生活用电,导致消防用电设备不能运行或充电。所以该做法已不符合规范要求。

应急照明作为消防负荷的一种,应设置专用配电箱,箱体有消防专用标示,且2014版《建规》条文说明也明确了消防应急照明和疏散指示标志等应在其所在防火分区设置双电源末级切换配电箱。由此可见,即使该做法为应急照明负荷设置了专用箱体独立于普通照明,而两路电源末级切换意在保障消防负荷的供电可靠性,不宜在火灾发生时首先人为地切断一路电源甚至两路电源,然后由灯具自带电池充当备用电源供电,该做法明显降低了应急照明的可靠性。

加上切断电源启动应急照明的做法、与《建规》、《民规》的部分条文不够协调。如GB50016-2014 10.1.10条规定,消防配电线路应满足火灾时连续供电的需要。另一方面,我们从消防应急照明中的疏散照明和备用照明考虑,部分建筑如消防控制室、消防水泵房等,要求消防应急照明持续时间长达180分钟,依赖灯具内置电池很难满足该类建筑的应急照明要求。

综合以上,除了项目规模很小或者对远离变电所的小型建筑配电时可适当考虑外,该配电形式已不推荐使用。

1.2 双电源末级切换的形式(图2)

该配电形式目前被广泛使用。双重电源在最末一级应急照明配电箱进线处切换,理论上能满足作为一级负荷的应急照明供电要求。如图所示,两路电源分别引自不同的变电系统,其电源的独立稳定情况直接决定了应急照明的可靠性。两段母线正常情况下均带负载,其出线的两路电源可以互为备用。当火灾发生时,消防分励装置切断非消防负荷,与该两路电源并无关系;当其中一路电源发生故障时,位于配电箱的PC级自动切换开关可以快速动作,从而保证应急照明的连续供电,可靠性高。

根据《火灾自动报警系统设计规范》4.9.2 当确认火灾后,由发生火灾的报警区域开始,顺序启动全楼疏散通道的消防应急照明和疏散指示系统,系统全部投入应急状态的启动时间不应大于5秒。这里就有一个消防强启的问题。

1.2.1 对于疏散指示灯,笔者建议采用常亮型设计,即灯具在正常情况下一直处于点亮状态,当发生火灾时,保持供电,灯具正常点亮,不需要增加强制点亮的控制接线。

1.2.2 兼作正常照明或消防备用照明的灯具,应根据要求,实现备用电源的自动切换并强制点亮灯具,如图所示是配电系统(图3)及强启控制原理图(图4)。

1.3 双电源末级切换及灯具自带电池形式

该方案主要针对双电源中有柴油发电机等非即时启动型备用电源的情况。根据《民规》要求,应急电源供电转换时间应满足下列要求:备用照明不应大于5秒,金融商业交易场所不应大于1.5秒。当市电断电后,柴油发电机可能需要30秒方能启动,期间将由灯具电池维持供电,以满足规范要求。结合之前的强启原理,兼作正常照明或消防备用照明的灯具应满足GB17945《消防应急灯具》的有关规定,如图5所示是采用四线制供电。

1.4 双电源末级切换及EPS集中蓄电池形式

对于国内规模较大的工程项目,也有使用双电源+集中蓄电池的形式。

该形式有利于维护集中蓄电池,避免了灯具安装的环境影响蓄电池功能及寿命,其配电结构图如下(图6,图7)

方案1(图6)在EPS出线侧采用一路电源供给应急照明配电箱,在供电距离较远的时候,该路电缆制约了系统的可靠性,若故障出现在配电电缆上,其上游的电源多重性优势均无法体现。

方案2(图7)较方案1的主要区别在于EPS由双电源供电或接于发电机母线侧,配电箱进线依然维持双电源切换。当市电断开时,末端PC级ATS快速切换到备用回路,EPS维持供电,发电机起动后继续对EPS充电续航。整个系统满足切换时间及一级负荷的供电要求。

2.结语

在我国工程设计的理念里,消防安全一直是国民生产和生活的重要保障,消防应急照明作为消防安全的重要组成部分,应谨慎选择其配电形式,确保火灾时的照明要求,以保障人民的生命财产安全。

参考文献:

[1]中华人民共和国建设部.JGJ16-2008 民用建筑电气设计规范.中国建筑工业出版社,2008.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50016-2014建筑设计防火规范.中国计划出版社,2014

[3]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50116-2013 火灾自动报警系统设计规范.中国计划出版,2013

[4]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50052-2009供配电系统设计规范.中国计划出版社,2010

[5]《建筑电气设计疑难点解析及强制性条文》中国建筑工业出版社

论文作者:林明聪

论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期

论文发表时间:2017/5/16

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