浅谈消防设备的供电系统
摘 要 介绍了消防设备的供电要求及供电方案,针对取得市电备用电源困难或不经济的情况,提出采用柴油发电机作为消防备用电源的方案。
关键词 消防 设备 供电 系统
0 前言
随着我国经济的快速发展,许多高层住宅、写字楼、超市等大型建筑相继建成。火灾隐患也随之而来,根据国家有关法规,这些建筑都应安装消防设备。这就带来了如何对消防设备供电的问题。
1 消防用电设备的种类及供电系统
(1) 火灾报警及联动系统:包括现场的各种信号探测器,接口以及设在消防控制室的火灾报警联动控制设备等。
(2) 各种消防用水泵:喷淋泵、消火栓泵、消防增压泵。
(3) 各种消防风机:防排烟风机、正压风机。
(4) 应急照明。
(5) 其它各种消防用电设备:如消防电梯、电动防火卷帘门等。
以上各类消防负荷对供电系统的要求因相应建筑物等级的不同会有所区别。《民用建筑电气设计规范》中对此已有明确规定,指出一类建筑的消防用电按一级负荷的要求供电,二类建筑的消防用电按二级负荷的两回路要求供电。总的来说,消防用电设备对供电的要求包括可靠性、火灾时供电的持续性以及火灾时为防止火势蔓延切断相应非消防设备的电源。
2 消防设备的供电方案
现行国家规范已明确规定一类建筑消防用电设备的两个电源或两回路应在最末一级配电箱处自动切换,对二类建筑的消防负荷,虽没有以上规定,但实际上往往也参照一级负荷的要求,采用双路电源末端切换的方式。消防负荷的两路电源来源有以下几种形式:
(1) 一级负荷容量较大,且当地有可靠的两路独立高压电源来源时,建筑物一般都采取两路高压电源进线,消防用电负荷的两路低压电源分别引自两种独立的低压母线。
(2) 对于某些建筑由于受到多方面原因的制约,要取得相互独立的两路高压电源比较困难。
有些建筑一级负荷容量不大,取两个相互独立的高压电源不经济,这时可采用柴油发电机组作消防用电负荷中应急备用电源。从工程的经济性来考虑,有时消防负荷的应急照明,可以采用蓄电池组成UPS 为备用电源,其它负荷接自柴油发电机组。但是由蓄电池作为备用电源的消防负荷,其正常供电电源应引自相应配电箱的专用回路或接自为该类消防负荷供电的专用配电箱,这样可以减少其它一般负荷对消防负荷正常供电的影响。还有一点,主、备电源的投入切换时间和备用电源的持续供电时间应满足有关国家规范中规定的消防负荷对供电电源的要求。
3 用柴油发电机组作为备用电源
用柴油发电机组作为消防负荷备用电源的优势在于它不受本地区电网的影响,供电可靠性高。但如何选择柴油发电机组的容量,目前尚未有成熟的方法。若柴油发电机组容量选的过大,会增加投资,若选的太小则无法满足包括消防负荷在内的重要负荷的用电要求。供电可靠性好的优点使人们不仅将发电机组作为消防负荷的应急电源,也用于为其它负荷提供备用电源。其具体供电范围根据实际情况按需要定。确定柴油发电机组的容量有二个重要指标:一个是确定由柴油发电机组供电设备的容量;另一个是单台电机的最大起动容量需求。选择机组容量可按以上两个指标分别确定机组容量,然后再选择其中的最大值作为柴油发电机组的最终确定值。
确定柴油发电机组容量的方法:
目前确定机组容量还没有一个权威的公式,笔者通过阅读相关资料以为以下两种方法较可行。
方法一、按由柴油发电机组供电设备的用电总容量计算:
P1 = α∑P/η (Kw)
P1 —柴油发电机组容量(KW)
∑P —柴油发电机组供电范围内的用电总容量
η—上述总负荷的计算效率,一般取0. 8 - 0.85
α- 负荷率,一般取0. 8 —1. 0
方法二、按起动电动机时母线容许的电压降计算式按最大单台电动机起动需要计算。
在实际工作中为了简化计算往往采用经验系数法估算柴油发电机组的起动能力,不同起动方式下所需发电机功率为被起动电动机功率的最小倍数。
带有柴油发电机组的消防负荷供电系统
某高层建筑采用柴油发电机组作为备用电源的供电系统示例如图:
柴油发电机组独立于市电网,供电可靠性高。当市电网断电或因故障导致低压总开关QM1 跳闸时,柴油发电机组即由待命状态投入运行,QM2合闸,此时消防负荷及其它重要负荷就转由柴油发电机组供电。上述负荷要求确保备用电源投入的时间性,因而在实际工程中以采用带自起动装置的柴油发电机组居多。自动起动机组的联锁信号检测一般取之低压进线总开关之后。对于上面的系统图会产生这样一个问题,即PG1 、PG2 干线因故障停电,而市电网并没有停电,QM1 仍处于合闸状态,备用的柴油发电机组因未接到联系信号仍不会自动起动,消防负荷仍然断电。对于这种情况应增加联锁信号检测点。应积极与柴油发电机厂家联系,完善机组自身与正常供电母线之间的联锁要求。
4 结论
随着社会的进步,建筑内部的使用功能趋于复杂化,如何做好消防设备的供电工作,保证消防设备在火灾时充分发挥作用,保障人员及建筑的安全,是我们今后仍需进一步深入研究的问题。
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