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13.7 系统供电


13.7.1 火灾自动报警系统,应由主电源和直流备用电源供电。当系统的负荷等级为一级或二级负荷供电时,主电源应由消防双电源配电箱引来,直流备用电源宜采用火灾报警控制器的专用蓄电池组或集中设置的蓄电池组。当直流备用电源为集中设置的蓄电池时,火灾报警控制器应采用单独的供电回路,并应保证在消防系统处于最大负载状态下不影响报警控制器的正常工作。
13.7.2 消防联动控制设备的直流电源电压,应采用24V安全电压。
13.7.3 消防设备供电负荷等级应符合本标准附录A民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷分级的规定。
13.7.4 建筑物(群)的消防用电设备供电,应符合下列规定:
    1 建筑高度100m及以上的高层建筑,低压配电系统宜采用分组设计方案;
    2 消防用电负荷等级为一级负荷中特别重要负荷时,应由一段或两段消防配电干线与自备应急电源的一个或两个低压回路切换,再由两段消防配电干线各引一路在最末一级配电箱自动转换供电;
    3 消防用电负荷等级为一级负荷时,应由双重电源的两个低压回路或一路市电和一路自备应急电源的两个低压回路在最末一级配电箱自动转换供电;
    4 消防用电负荷等级为二级负荷时,应由一路10KV电源的两台变压器的两个低压回路或一路10KV电源的一台变压器与主电源不同变电系统的两个低压回路在最末一级配电箱自动切换供电;
    5 消防用电负荷等级为三级负荷时,消防设备电源可由一台变压器的一路低压回路供电或一路低压进线的一个专用分支回路供电;
    6 消防末端配电箱应设置在消防水泵房、消防电梯机房、消防控制室和各防火分区的配电小间内;各防火分区内的防排烟风机、消防排水泵、防火卷帘等可分别由配电小间内的双电源切换箱放射式、树干式供电。
13.7.5 消防水泵、消防电梯、消防控制室等的两个供电回路,应由变电所或总配电室放射式供电。
13.7.6 消防水泵、防烟风机和排烟风机不得采用变频调速器控制。
13.7.7 民用建筑内的消防水泵不宜设置自动巡检装置。
13.7.8 消防系统配电装置,应设置在建筑物的电源进线处或配变电所处,其应急电源配电装置宜与主电源配电装置分开设置。当分开设置有困难,需要与主电源并列布置时,其分界处应设防火隔断。消防系统配电装置应有明显标志。
13.7.9 当一级消防应急电源由低压发电机组提供时,应设自动启动装置,并应在30s内供电。当采用高压发电机组时,应在60s内供电。当二级消防应急电源由低压发电机组提供,且自动启动有困难时,可手动启动。
13.7.10 消防用电设备配电系统的分支干线宜按防火分区划分,分支线路不宜跨越防火分区。
13.7.11 除消防水泵、消防电梯、消防控制室的消防设备外,各防火分区的消防用电设备,应由消防电源中的双电源或双回线路电源供电,并应满足下列要求:
    1 末端配电箱应安装于防火分区的配电小间或电气竖井内;
    2 由末端配电箱配出引至相应设备或其控制箱,宜采用放射式供电。对于作用相同、性质相同且容量较小的消防设备,可视为一组设备并采用一个分支回路供电。每个分支回路所供设备不应超过5台,总计容量不宜超过10kW。
13.7.12 公共建筑物顶层,除消防电梯外的其他消防设备,可采用一组消防双电源供电。由末端配电箱引至设备控制箱,应采用放射式供电。
13.7.13 当不大于54m的普通住宅消防电梯兼作客梯且两类电梯共用前室时,可由一组消防双电源供电。末端双电源自动切换配电箱,应设置在消防电梯机房间,由配电箱至相应设备应采用放射式供电。
13.7.14 除防火卷帘的控制箱外,消防用电设备的配电箱和控制箱应安装在机房或配电小间内与火灾现场隔离。
13.7.15 消防应急照明电源供电应符合下列规定:
    1 疏散照明应由主电源和蓄电池组供电,当疏散照明为二级负荷及以上时,主电源由双电源自动转换箱供给,蓄电池组(EPS)可分区集中设置,也可分散附设于灯具内;为疏散照明供电的双电源自动转换箱、配电箱和EPS箱应安装于防火分区的配电小间内或电气竖井内。
    2 当楼层有多个防火分区时,宜由楼层配电室或变电所引双回路电源树干式为各防火分区内的疏散照明双电源配电箱供电。在各防火分区配电间设置疏散照明配电箱,电源由双电源配电箱供给,疏散照明配电箱配出的分支回路不宜跨越防火分区。
    3 当疏散照明配电箱在配电小间或电缆竖井内安装,竖向供电时,每个配电箱可为多个楼层的疏散照明灯供电。
    4 当疏散照明负荷为三级负荷时,宜由独立的消防疏散照明配电箱供电,可选内附蓄电池组的疏散照明灯具。
    5 高层建筑楼梯间疏散照明灯和标志灯,宜采用应急照明配电箱的分支回路竖向供电。
    6 疏散照明除按负荷分级供电外,尚应在灯具内或集中设置蓄电池组供电。
    7 备用照明可与疏散照明共用双电源配电箱或疏散照明配电箱。当市电满足供电要求时,不应采用蓄电池组供电;当市电不能满足供电要求设有发电机组时,消防设备机房可设内附蓄电池的过渡照明灯。
    8 同一防火分区内的备用照明和疏散照明,不应由应急照明配电箱的同一分支回路供电;疏散照明灯和疏散标志灯可共管敷设,严禁在应急照明灯具供电的分支回路上连接插座。
13.7.16 各类消防用电设备在火灾发生期间,最少持续供电时间应符合表13.7.16的规定。
消防用电设备在火灾发生期间的最少持续供电时间
续表13.7.16
    注: 1 防、排烟设备火灾时应大于等于疏散照明时间,不同场所的应急照明时间见本标准表13.6.6。
            2 表中120min为建筑火灾延续时间2h的参数。
条文说明
13.7.4 第1款 众所周知,低压配电系统的主接线方案有两大类:一类为负荷不分组接线方案,如图29所示;另一类为负荷分组接线方案,如图30所示。两大类方案很多,参见设计手册或相关书籍。在民用建筑中,低压配电系统主接线方案两类均有采用,但图29所示方案居多,这种负荷不分组接线方案是消防负荷与非消防负荷共用同一低压母线段,无疑消防负荷受非消防负荷的影响要大,消防负荷供电可靠性不高。如果低压母线发生短路或由于火灾时“切非”不利,消防水四溢导致配电线路发生接地故障或短路,造成越级跳闸等都会使进线断路器跳闸。因此,近年火灾案例中发生消防灭火设备在火灾初期可启动灭火,但在灭火过程中,发生主电源跳闸,主电源虽然有电,但合不上闸,消防灭火设备不能启动,耽误了最佳灭火时间,火势蔓延造成重大损失的案例很多。因此,基层消防官兵提出将消防负荷与非消防负荷分别设置进线断路器,以提高消防供电系统的可靠性。本标准结合各方意见,提出超过100m的高层建筑推荐采用分组供电方式,如图30所示。
图29 消防负荷与非消防负荷不分组方案
图29 消防负荷与非消防负荷不分组方案

图30 消防负荷与非消防负荷分组方案
图30 消防负荷与非消防负荷分组方案
    第5款 消防负荷的两个配电线路在最末一级配电箱内自动切换,“最末一级配电箱距消防设备多远就算末端了?”这一问题多年来直未能得到很好的解决,本次标准编制,为了解决这一问题,明确规定:消防末端配电箱应设置在消防水泵房、消防电梯机房、消防控制室和各防火分区的配电小间内。各防火分区内的防排烟风机、消防排水泵、防火卷帘等可分别由配电小间内的双电源切换箱放射式、树干式供电。随着电缆技术的发展,为消防设备供电的耐火电缆可靠性不断提高,采用在防火分区内设双电源切换箱供电的方式,也能保证消防设备防排烟风机、消防排水泵、防火卷帘等消防设备的供电可靠性,同时减少双电源切换开关环节,也能规避元件故障风险。
13.7.6 本条为强制性条文。由于变频调速器为电子控制器,其故障率远远高于接触器,对于消防水泵、防烟及排烟风机这些重要的消防设备,IEC标准中也是采用接触器控制,而不是采用变频调速器。因此本条款对变频调速器控制消防水泵、防烟及排烟风机等作出了限制。
【技术要点】
    由于变频调速器控制器为电子式控制器,属有源器件组成,对环境的要求很高,如振动、温湿度的影响,与接触器控制相比易发生故障,对于消防水泵、防排烟风机等设备不应采用此类控制器。
【实施与检查】
    实施:在设计消防水泵、防排烟风机的控制系统时,初步设计说明和施工图总设计说明或控制原理图中,应注明控制方式,如直接启动方式、星三角启动或自耦减压启动方式。
    检查:初步设计说明和施工图总设计说明或控制原理图中是否采用了变频调速器控制和设置变频低速巡检装置。发现采用应视为违反强条,返回修改。
13.7.7 近年来国内推出了消防水泵变频低速巡检装置,这种装置的主控制设备就是变频调速器,其作用是防止消防水泵轴封锈蚀。什么环境才能使消防水泵的轴封锈蚀呢?重度潮湿场所,消防水泵终年无人管理或维护轴封才可能生锈。如果按照《建筑消防设施的维护管理》GB 25201-2010 的规定按时维护管理,消防水泵轴封不可能生锈,这种用设备代替管理的理念有下列弊端:
    1 增加无谓的投资。以110kW的消防水泵为例,初投资增加35万元~45万元,不包括运行、维修和管理费用。
    2 与节能减排基本国策抵触。在节能减排的大环境下,几十千瓦的变频低速巡检装置终日通电运行,浪费电能。
    3 消防水泵变频低速巡检装置不能带来安全,反而增加隐患。其工作原理是平时变频低速巡检,火灾时,消防水泵控制箱接到启动信号,并在起泵前的0.1s将巡检装置的输出端与消防水泵的主回路断开。否则消防水泵将不能启动。巡检装置是电子设备,寿命有限,如故障不能使其安全地从消防水泵的主回路分离,消防水泵将不能启动,后果不堪设想。
    4 管理方面的问题,不能用增加设备来解决。试想连简单的接触器控制都管理不好的企业,如何能管理好复杂的变频低速巡检装置。
    基于上述原因作出本条规定13.7.12公共建筑屋顶层的消防设备除消防电梯外,一般情况下还设有正压送风机、增压泵等,故明确这类设备的供电要求。
 
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民用建筑电气设计标准 GB51348-2019
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