2.1電力供配電系統(tǒng)

2.2消防電源及供配電系統(tǒng)的組成2.4應急電源

2.3消防電源的負荷分級與供電要求

第2章電力供配電與消防電源系統(tǒng)2.5火災應急照明與疏散指示標志

2.6消防用電設備的耐火耐熱配線

內容提要：本章主要介紹消防電源及其配電系統(tǒng)、由電源、配電部分和用電設備子部分組成。重點：

難點：消防電源、應急電源的組成與設計方法掌握各類消防配電設計與管線施工方法電力系統(tǒng)的組成與設計方法消防系統(tǒng)耐熱管線的配線設計第2章電力供配電與消防電源系統(tǒng)32.1電力供配電系統(tǒng)

2.1.1電力系統(tǒng)的基本概念

電能是廠礦企業(yè)最主要的動力和社會生活不可缺少的能源。如何正確、安全合理、經(jīng)濟的利用電能是目前發(fā)展和研究的一項重要課題，也是我們如何更好的學習電氣防火的前提。電能從生產(chǎn)到供給用戶使用，一般要經(jīng)過發(fā)電、變電、輸電、配電和用電幾個環(huán)節(jié)。

(1)發(fā)電廠

火力發(fā)電廠可分為：火力發(fā)電廠水力發(fā)電廠潮汐發(fā)電廠地熱發(fā)電廠風力發(fā)電廠太陽能發(fā)電廠原子能發(fā)電廠2.變電站變電站是調整電壓等級和接受電能與分配電能的場所。是聯(lián)系發(fā)電廠到用戶之間的中間樞紐，主要由電力變壓器、母線、高壓開關和保護設備等組成，按規(guī)模大小不同，小的稱為變電所。沒有電力變壓器的變電站則稱為開關站（開閉所）。換流站及換流站的主要組成。6

變電站有升壓和降壓之分，為便于把發(fā)電廠發(fā)出來的電能實現(xiàn)長距離輸送必須把電壓升高，到用戶附近再按需要把電壓降低，這種升降電壓的工作靠變電站來完成，升壓變電站多建立在發(fā)電廠內。1)樞紐降壓變電站。樞紐變電站是處千樞紐位置、匯集多個電源和聯(lián)絡線或連接不同電力系統(tǒng)的重要變電站，位于一個大用電區(qū)或一個大城市附近，從500kV以上的超高壓輸電網(wǎng)或發(fā)電廠直接受電，通過變壓器把電壓降為220/110kV，供給城區(qū)區(qū)域站。2)區(qū)域變電站。區(qū)域變電站是向數(shù)個（一個）地區(qū)或大城市供電的變電站。高壓側從樞紐站引入，經(jīng)變壓器將電壓降到220kV/110kV/35kV或110kV/35kV/10kV輸送至終端站。3)終端變電站。終端站一般直接接到用戶，用變電站一般只有兩個電壓等級35kV/10kV或10kV/0.4kV兩個電壓等級，其中以10kV/0.4kV為最多。3.電網(wǎng)：高壓輸電線路根據(jù)電壓的高低可將電網(wǎng)分為：低壓網(wǎng)——1kV以下；中壓網(wǎng)——1~330kV；高壓網(wǎng)——330~1000kV；超高壓網(wǎng)——1000kV。電網(wǎng)是輸電線路和配電線路的統(tǒng)稱，是輸送電能和分配電能的通道。電網(wǎng)是把發(fā)電廠、變電站和電能用戶聯(lián)系起來的紐帶。組合變電所9

所有的用電單位均稱為電能用戶，我國工業(yè)企業(yè)用電占全年總發(fā)電量的63．9％，是最大的電能用戶。研究和掌握工業(yè)企業(yè)供電方面的知識

和理論，對提高工業(yè)企業(yè)供電的可靠性，改善電能品質，做好企業(yè)的計劃用電、節(jié)約用電和安全用電是極其重要的。4.電能用戶某工廠車間10圖2—1電力系統(tǒng)示意圖

（5）電力系統(tǒng)包括：發(fā)電機設備、

輸配電線路、變配電所組成電力系統(tǒng)的目的是：1)提高供電可靠性和電能質量。保證電壓和頻率穩(wěn)定，提高抵抗事故能力，確保電網(wǎng)運行安全，改善電能質量。2)可減少系統(tǒng)的裝機容量，提高設備利用率。如果裝機容量一定，則可提高設備的利用率，增加供電量。3)便于安裝大機組，降低造價。大機組每千瓦設備的投資和生產(chǎn)每千瓦·時電能的燃料消耗以及維修費用都比裝小機組便宜，從而可節(jié)約投資，減少煤耗，降低成本，提高勞動生產(chǎn)率，加快電力建設速度。4)充分利用各種資源，提高運行的經(jīng)濟性。水電站有多水與枯水之分，水電廠容量占的比例較大的地區(qū)在枯水期將會出現(xiàn)缺電、豐水期棄水的后果，組成電力系統(tǒng)后，水、火電聯(lián)合運行，豐水期水電廠多發(fā)電，火電廠少發(fā)電并適當安排檢修；枯水期火電廠多發(fā)電，水電廠少發(fā)電并安排檢修。這樣，可以充分利用水動力資源，減少燃料消耗，從而降低電能成本，提高運行的經(jīng)濟性。12工業(yè)用電量占電力系統(tǒng)總用電量的70%左右，是電力系統(tǒng)的最大電能用戶。工廠(或企業(yè))內部使用的配電線路稱為工廠(或企業(yè))內部供配電系統(tǒng)，它是公共電力系統(tǒng)的一個重要組成部分。供電系統(tǒng)由高低壓配電系統(tǒng)、變配電所和用電設備組成。（1）大型工廠(或企業(yè))降壓站工業(yè)企業(yè)為了接受從電力系統(tǒng)送來的電能，經(jīng)過降壓后將電能分配到各個用電單位和車間，在大、中型工業(yè)企業(yè)一般都設有總降壓變電所，由于這里負荷密度較大，則先把來自市區(qū)電網(wǎng)35~110kv電壓降為10（6）kv電壓，然后再向各車間變電所或高壓電動機和其他高壓用電設備供電。車間變電所一般設置1~2臺變壓器(最多不超過3臺)，其單臺容量一般為1000kv·A及以下(最大不超過1800kv·A)，將6~10kv電壓降為380/220V電壓，對低壓用電設備供電。2.1電力供配電系統(tǒng)2.1.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)及其組成中小型工業(yè)企業(yè)變電所直接將來市區(qū)的10（6）kv電壓降為380/220v的低壓供各車間內部的用電設備和照明使用。中小型工業(yè)企業(yè)變電所變壓器的臺數(shù)視用電容量而定，可以單臺也可以多臺。對于大、中型工業(yè)企業(yè)，當要求供電可靠性較高時，可采用從電力系統(tǒng)引兩個獨立電源對其供電。必要時可以設置自備發(fā)電機組做備用電源。工業(yè)企業(yè)低壓配電線路主要作為向低壓用電設備輸送、分配電能之用。在戶外敷設的低壓配電線路盡可能采用架電線路，在車間內部則應根據(jù)具體情況而定，可采用明敷配電線路或采用暗敷配電線路。在車間廠房內，動力配電箱到電動機的配電線路一般采用絕緣導線穿管敷設。在工廠內，照明線路與電力線路一般應分開敷設。工業(yè)企業(yè)內部的消防用電設備的配線必須與一般動力、照明線路分開敷設，并按規(guī)定做耐火處理。（2）中小型工業(yè)企業(yè)變電所2.1電力供配電系統(tǒng)

2.1.3標準電壓標準電壓的等級是根據(jù)國民經(jīng)濟發(fā)展的需要、技術經(jīng)濟上的合理性、電機電器制造工業(yè)的水平等因素，經(jīng)全面研究分析后由國家制定頒布的。根據(jù)國家《標準電壓》（GB/T156-2017）規(guī)定，交流系統(tǒng)及相關設備的電壓標準按表2-1—表2-3中的要求選用，高壓直流輸電系統(tǒng)的標準電壓按表2-4中要求選用，

交流和直流牽引系統(tǒng)的標準電壓按表2-5中要求選用。表2-1

220-1000V交流系統(tǒng)及相關設備的標稱電壓

單位：V三相四線或三相三線系統(tǒng)的標稱電壓備注220/380380/6601000(1140)相電壓/線電壓相電壓/線電壓線電壓注：1140V電壓僅限于某些應用領域的系統(tǒng)使用。17

在電力系統(tǒng)中一般把高電壓降為底電壓的變壓器稱為降壓變壓器。各發(fā)電廠從發(fā)動機發(fā)出來電壓等級都不高，為了實現(xiàn)將所發(fā)電力長距離輸送，需要把發(fā)電機的電壓（6-10kv）升壓值35kV及以上得電壓等級進行輸送，此變壓器稱為升壓變壓器。從輸電方面看，電壓愈高，輸送距離就愈遠，輸送的功率就越大，電壓等級不同，輸電電路的距離和電能功率也不同，一定電壓等級的電力線路，只能輸送一定容量的電力到一定的供電距離，超過了這個距離，功率和電壓損失太大，既不經(jīng)濟，又造成電壓質量不符合要求。

2.1電力供配電系統(tǒng)

2.1.3標準電壓2.1電力供配電系統(tǒng)

2.1.4電壓等級選擇和電能質量（1）電壓選擇當用電設備的安裝容量在250kW及以上或變壓器安裝容量在160kVA及以上時，宜以20kV或10kV供電；當用電設備總容量在250kW以下或變壓器安裝容量在160kVA以下時，可由低壓380V/220V供電。（2）電壓值允許偏差供電點的電壓偏差允許值（以額定電壓的百分數(shù)表示）為：1）35Kv及以上正、負偏差絕對值之和不超過標稱電壓的10%；2）20Kv及以下的三相供電為標稱電壓的±7%；3）220V以下的單相供電為標稱電壓的±7%，-10%；4）照明。室內場所為±5%；對于遠離變電所的小面積一般工作場所，難以滿足上述要求時，可為+5%、-10%；應急照明、景觀照明、道路照明和警衛(wèi)照明等為+5%、-10%；19

（3）頻率各國的電網(wǎng)頻率是不同的，我國的電網(wǎng)頻率是50Hz（臺灣省為60Hz），亞洲部分國家和西方大部分國家的電網(wǎng)頻率為60Hz。電力系統(tǒng)的允許誤差為：正常運行時允許為±0.2Hz；當系統(tǒng)容量較小時可以放寬到±0.5Hz；用戶沖擊負荷引起的系統(tǒng)頻率變動一般不得超過±0.2Hz。（4）諧波配電系統(tǒng)中公共電網(wǎng)諧波電壓（相電壓）總諧波畸變率限值：0.38Kv為5%，6/10Kv為4%，35Kv為3%。5）一般電動機±5%，電梯電動機±7%，其他用電設備無特殊規(guī)定時±5%。2.1電力供配電系統(tǒng)

2.1.4電壓等級選擇和電能質量20

（5）電壓損失受電設備的標稱電壓按規(guī)定應與其直接相連的電網(wǎng)的標稱電壓相等。但由于電網(wǎng)電壓損失的存在，電網(wǎng)電壓首末端是不同的。電壓損失隨著負荷的變化，可能維持在某一恒定值上。圖2-2是供電線路上各部分電壓的分布，可以說明電網(wǎng)電壓的損失情況。2.1電力供配電系統(tǒng)

2.1.4電壓等級選擇和電能質量圖2-2電壓沿線路長度的分布（a）集中負荷

（b）均部負荷21

輸配電線路的額定電壓與受電設備的額定電壓應相同。因為受電設備需要接在線路上，而線路運行時又有一定的損耗使電壓降低，一般線路首端電壓高而末端電壓低，如圖2-3所示。負荷變化時，線路中電壓降落也隨著變化，因而電壓分布隨線路長度各不相同。要使接于線路各處的受電設備都保持在額定電壓下運行是不可能的，只能使加于受電設備的端電壓與額定電壓盡可能地接近。2.1電力供配電系統(tǒng)

2.1.4電壓等級選擇和電能質量當施加于用電設備的受電電壓與用電設備的銘牌額定電壓差別較大時，對用電設備的性能、壽命都會造成很大影響。表2-7列出了電壓變化對白熾燈光通量和壽命的關系。對于其他電光源，當電壓降低時，也發(fā)生類似情況。如電壓降低10%，熒光燈亮度約減少10%，熒光燈壽命縮短10%以上。實際電壓/額定電壓（%）1101051009590實際光通量/額定光通量(%)1351201008268實際使用時間/額定使用時間(%)30551001503602.1電力供配電系統(tǒng)

2.1.4電壓等級選擇和電能質量對電動機而言，當電壓降低時，轉矩減小。例如當電壓降低20%，轉矩將降低到額定值的54%，電流增加20%~35%，溫度升高12~15℃，轉矩減小，使電動機轉速降低，甚至停轉，導致工廠產(chǎn)生廢品甚至導致重大事故；異步電動機本身也將因為轉差率增大致使有功功率損耗增加，線圈過熱，絕緣迅速老化，甚至燒壞。某些電熱及冶煉設備對電壓的要求非常嚴格，電壓降低使生產(chǎn)率下降，能耗顯著上升，成本增高。242.1電力供配電系統(tǒng)2.1.5工業(yè)企業(yè)的用電設備

為了滿足生產(chǎn)的正常運行，根據(jù)需要工業(yè)企業(yè)中要安裝各種類型和容量的電氣設備，如果違規(guī)安裝或者違規(guī)操作，它們可能極易引起火災，這就需要我們按照要求安裝和操作。工業(yè)和企業(yè)的用電設備包括:1.生產(chǎn)和轉換電能的設備生產(chǎn)和轉換電能的設備如將機械能轉化成電能的發(fā)電機，將電能轉變成機械能的電動機，將電能轉變成熱能的電爐，把一定電壓的電能升壓或降壓轉換成不同電壓的變壓器，降低或者減少電壓、電流的電壓互感器和電流互感器等。2.高壓或低壓電器高壓或低壓電器有斷路器、隔離開關、熔斷器等，它們在電路正常運行或發(fā)生事故時，使電路閉合或斷開。3.控制和保護電器控制和保護電器有各種開關、接觸器和繼電器，保護電器有熱繼電器、過電壓/過電流繼電器和避雷器等。252.1電力供配電系統(tǒng)2.1.5工業(yè)企業(yè)的用電設備4.接地裝置不管是電力系統(tǒng)中性點的工作接地，或是保護人身安全的保護接地、防雷電和防靜電接地，均用金屬接地體埋入地中，有的還連接成接地網(wǎng)。5.載流導體載流導體有母線、電線、電纜等。它們均按照一定的要求，把變配電設備與用電設備，以及有關電氣設備之間連接起來，形成一定的電路。工業(yè)企業(yè)的用電設備按電流可分為直流和交流，大多數(shù)為交流；按電壓可分為高壓和低壓；按頻率可分為低頻(50Hz以下)、工頻(50Hz)、中頻(50~10000Hz)和高頻(10000Hz以上)，大部分為工頻。在變配電設備中通常把生產(chǎn)和分配電能的設備稱為一次設備，如發(fā)電機、變壓器、斷路器等。對一次設備進行測量、控制、監(jiān)視和保護用的設備稱為二次設備，如儀用互感器、測量儀表、繼電保護裝置等。2.1電力供配電系統(tǒng)

2.1.6負荷的分級及其對供電的要求

用電負荷應根據(jù)對供電可靠性的要求及中斷供電所造成的損失或影響程度程度分為三個級別負荷，用戶應根據(jù)單位重要性選擇相應的供電等級，以達到提高經(jīng)濟效益和社會效益及環(huán)境效益的目的。1.負荷分級（1）一級負荷1）中斷供電將造成人身傷害；2）中斷供電將造成重大損失或重大影響；3）中斷供電將影響重要用電單位的正常工作，或造成人員密集的公共場所秩序嚴重混亂。特別重要場所不允許中斷供電的負荷應定為一級負荷中的特別重要負荷。2.二級負荷1）中斷供電將造成較大損失或較大影響；2）中斷供電將影響較重要用電單位的正常工作或造成人員密集的公共場所秩序混亂。（3）三級負荷不屬于一級和二級的用電負荷為三級負荷。

272.各級負荷供電要求（1）一級負荷的供電要求1）一級負荷應至少由兩個電源供電，且兩個電源間無聯(lián)系，當一個電源發(fā)生故障時，另一個電源不應同時受到損壞。2）電源來自兩個不同的發(fā)電廠，或電源來自兩個區(qū)域變電站(電壓在35kV及35kV以上)。（2）對于一級負荷中的特別重要負荷，其供電應符合下列要求：1）除雙重電源供電外，尚應增設應急電源供電；2）應急電源供電回路應自成系統(tǒng)，且不得將其他負荷接入應急供電回路；3）應急電源的切換時間，應滿足設備允許中斷供電的要求；4）應急電源的供電時間，應滿足用電設備最長持續(xù)運行時間的要求；5）對一級負荷中的特別重要負荷的末端配電箱切換開關上端口宜設置電源監(jiān)測和故障報警。6）一級負荷應由雙重電源的兩個低壓回路在末端配電箱處切換供電，另有規(guī)定者除外。

（3）二級負荷的供電的供電要求1）二級負荷的外部電源進線宜由35kV、20kV或10kV雙回線路供電；當負荷較小或地區(qū)供電條件困難時，二級負荷可由一回35kV、20kV或10kV專用的架空線路供電；2）當建筑物由一路35kV、20kV或10kV電源供電時，二級負荷可由兩臺變壓器各引一路低壓回路在負荷端配電箱處切換供電，另有特殊規(guī)定者除外；3）當建筑物由雙重電源供電，且兩臺變壓器低壓側設有母聯(lián)開關時，二級負荷可由任一段低壓母線單回路供電；4）對于冷水機組（包括其附屬設備）等季節(jié)性負荷為二級負荷時，可由一臺專用變壓器供電；5）由雙重電源的兩個低壓回路交叉供電的照明系統(tǒng)，其負荷等級可定為二級負荷。一、二級負荷采用兩路電源或兩回路供電線路供電時，應在最末一級配電箱處自動切換。（4）三級負荷的供電要求三級負荷可采用單電源單回路供電。1）互為備用工作制的生活水泵、排污泵為一級或二級負荷時，可由配對使用的兩臺變壓器低壓側各引一路電源分別為工作泵和備用泵供電。2）應設有兩臺變壓器，采用暗備用或一用一備的方式供電。3）對于不允許電源瞬時中斷的負荷，應設置UPS不間斷電源裝置供電。3.建筑供電負荷的選擇

1）民用建筑中各類建筑物或場所的主要用電負荷級別，可按表2-7選定。（3）建筑供電負荷的選擇

2）150m及以上的超高層公共建筑的消防負荷應為一級負荷中的特別重要負荷。3）當主體建筑中有一級負荷中的特別重要負荷時，確保其正常運行的空調設備宜為一級負荷；當主體建筑中有大量一級負荷時，確保其正常運行的空調設備宜為二級負荷。4）重要電信機房的交流電源，其負荷級別應不低于該建筑中最高等級的用電負荷。5）住宅小區(qū)的給水泵房、供暖鍋爐房及換熱站的用電負荷不應低于二級。6）大中型商場、超市營業(yè)廳、大開間辦公室、交通候機/候車大廳及地下停車庫等大面積場所的二級照明用電，應采用雙重電源的兩個低壓回路交叉供電。2.1電力供配電系統(tǒng)

2.1.7供電方式電源供電方式，原則上有放射式、樹干式和環(huán)式三種。選擇供電方式所依據(jù)的因素比較多，主要有電壓高低、負荷大小、電源與負荷的相對位置、經(jīng)濟效果、將來的發(fā)展、負荷對供電可靠性的要求、建筑物規(guī)模和外形等。（1）樹干式高壓回路樹干式接線方式如圖2-4所示。優(yōu)點：開關設備、有色金屬消耗少、高壓開關數(shù)少、比較經(jīng)濟。缺點：供電可靠性低；實現(xiàn)自動化方面適應性較差較少使用。2.1電力供配電系統(tǒng)

2.1.7供電方式（2）放射式高壓回路放射式接線方式如圖2-5所示。優(yōu)點：供電可靠性較高、控制方便、負荷間的相互影響小，電能質量較高、配電回路故障只影響單一負荷，保護和自動化易于實現(xiàn)。缺點：

圖2-5放射式出線回路數(shù)多，配電設備投資較大，占用空間大、有色金屬消耗較大。2.1電力供配電系統(tǒng)

2.1.7供電方式（3）環(huán)式。為提高供電可靠性，使用戶可以從兩個方向獲得電源，通常將供電網(wǎng)連接成環(huán)形，這種供電方式簡稱為環(huán)形供電。環(huán)形供電是指電源和負荷點借電力線路聯(lián)結成環(huán)形的供電方式。優(yōu)點：供電可靠高：可以較好地保證不間斷地向用戶供電；運行經(jīng)濟：可合理地利用導線；運行靈活：可以更好地在各種情況下運行。缺點：在靠近電源一端發(fā)生故障時，電能完全由另一端供電，電壓、電能損失過大，也可能引起未故障線路的過負荷。環(huán)式供電系統(tǒng)如圖2-6所示。圖2-6環(huán)式2.1電力供配電系統(tǒng)

2.1.7供電方式（4）無備用系統(tǒng)無備用系統(tǒng)的優(yōu)點是：線路接線和敷設簡單，運行操作和維護方便，容易發(fā)現(xiàn)和排除故障。其缺點是：可靠性差。無備用系統(tǒng)接線有樹干式和單回路放射式，使用于向三級負荷供電。（5）有備用系統(tǒng)有備用系統(tǒng)中，當一回路因故障停電時，其余回路將保證對負荷全部或只保證對重要負荷供電。有備用系統(tǒng)的供電方式分為雙回路放射式和環(huán)式。其優(yōu)點是可靠性高，缺點是使用設備多、投資大。雙回路放射式按電源數(shù)目多少又分為單電源雙回路放射式和雙電源雙回路放射式(又稱雙電源雙回路交叉放射式)。如圖2-7所示。2.1電力供配電系統(tǒng)

2.1.7供電方式1）單電源雙回路放射式系統(tǒng)。當電源側發(fā)生故障時，則仍要停電，單電源雙回路放射式可向二級消防負荷供電但單回路放射式系統(tǒng)中如有引自其他變電所變壓器低壓側的電源作為

備用電源時，也可滿足一、二

級負荷要求。2）雙回路放射式。雙電源雙回路放射式系統(tǒng)，由于電源引自不同的變電站，無論任一線路或任一電源故障時，都能保證互為備用，因此供電不會中斷，雙電源雙回路放射式供電方式從電源到負載都設置雙套設備，可同時投入工作狀態(tài)，互為備用，可靠性很高，適用于一級負荷；但投資大，接線復雜，操作維護不便。備用回路投入方式有手動、自動和經(jīng)常投入等幾種。

圖2-7雙回路放射式

a)單電源雙回路放射b)雙電源雙回路放射式372.2消防電源及其配電系統(tǒng)的組成

“消防用電”包括消防控制室照明、消防水泵、消防電梯、防煙排煙設施、火災探測與報警系統(tǒng)、自動滅火系統(tǒng)或裝置、疏散照明、疏散指示標志和電動的防火門窗、卷簾、閥門等設施、設備在正常和應急情況下的用電。消防用電的可靠性是保證建筑消防設施可靠運行的基本保證。這些設備在火災事故時是不允許斷電的，一旦斷電，將會給早期報警、安全疏散、自動和手動滅火作業(yè)帶來危險，甚至造成極為嚴重的財產(chǎn)損失和人身傷亡。為保證主電源能連續(xù)可靠的供電，按照負荷等級要求設置外，還應設置備用電源，即當正常電源因故障停電時，備用電源應繼續(xù)連續(xù)供電。38消防電源是提供電壓的裝置，也是將其他形式的能量轉換成電能的裝置。消防電源多由幾個不同用途的獨立電源以一定的方式互相連接起來，構成一個電力網(wǎng)絡進行供電。主電源指電力系統(tǒng)電源，消防電源中的電力系統(tǒng)電源通過輸電、變壓和分配，將電能送到220/380V低壓消防用電設備。保證消防設備的安全供電非常重要，火災時一旦失電，勢必給早期報警、滅火作業(yè)帶來困難甚至造成巨大的人身和財產(chǎn)損失，所以電源設計必須考慮火災時消防電源的連續(xù)供電問題，一、二級負荷必須設置備用電源，即：

由雙電源供電的變電所和配電所，其中一個電源經(jīng)常斷開作為備用；變電所內需有備用變壓器或有互為備用的電源。同時必須設置備用電源自動投入裝置保證在工作電源不論何種原因消失斷開后，備用電源除有閉鎖信號外，自動投入裝置均應動作自動投入滿足連續(xù)供電要求。2.2消防電源及其配電系統(tǒng)的組成2.2.1消防電源

圖2-8消防電源及其配電系統(tǒng)的框圖消防電源及其配電系統(tǒng)由電源、配電部分和用電設備三部分組成。圖2-8是一個典型的消防電源及其配電系統(tǒng)的框圖。2.2.2消防用電設備消防用電設備即消防負載，可歸納分為下面幾類:（1）報警設備如火災報警器、事故廣播器、消防專用電話等。（2）電力拖動設備如消防水泵、消防電梯、排煙風機、防火卷簾門等。（3）電氣照明設備如消防控制室、變配電室、消防水泵房、消防電梯前室等處所火災時提供照明的燈具，會議廳、觀眾廳、走廊、疏散樓梯、太平門等火災時人員聚集和疏散處所的照明和指示標志燈具、應急插座等。（4）其他用電設備自備柴油發(fā)電機通常設置在用電設備附近，這樣電能輸配距離短，可減少損耗和故障。電源電壓多采用220/380V，直接供給消防用電設備。只有少數(shù)照明才增設照明用控制變壓器。2.3消防電源的負荷分級與供電要求根據(jù)建筑物的結構、使用性質、火災危險性、疏散和撲救難度、事故后果等的基本情況，可以確定消防負荷等級及其供電方式。2.3.1消防負荷等級1.一級負荷1）建筑高度大于50m的乙、丙類廠房和丙類倉庫；2）一類高層民用建筑（見表2-8）；

3)一、二類城市交通隧道，地鐵工程，二層式、二層半式和多層式民用機場航站樓；4）建筑面積大于5000m2的人防工程、大中型石油化工企業(yè)消防水泵房；5）Ⅰ類汽車庫、采用汽車專用升降機作車輛疏散出口的升降機。2.3.1消防負荷等級（2）二級負荷：1）室外消防用水量大于30L/s的廠房（倉庫）；2）室外消防用水量大于35L/s的可燃材料堆場、可燃氣體儲罐（區(qū)）和甲、乙類液體儲罐（區(qū)）；3）糧食倉庫、糧食筒倉、三類隧道、建筑面積小于或等于5000m2的人防工程；4）二類高層民用建筑。民用建筑的分類應符合表2-9的規(guī)定。5）座位數(shù)超過1500個的電影院、劇場，座位數(shù)超過3000個的體育館，任一層建筑面積大于3000m2的商店和展覽建筑，省（市）級及以上的廣播電視、電信和財貿金融建筑，室外消防用水量大于25L/s的其他公共建筑。6）Ⅱ、Ⅲ類汽車庫和Ⅰ類修車庫；7)三類隧道

水利工程，水電工程。（3）三級負荷不屬于一級和二級的用電負荷為三級負荷。2.3.2消防負荷的供電要求根據(jù)國家標準《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50052的要求，一級負荷供電應由兩個電源供電，且應滿足下述條件：（1）當一個電源發(fā)生故障時，另一個電源不應同時受到破壞；（2）一級負荷中特別重要的負荷，除由兩個電源供電外，尚應增設應急電源，并嚴禁將其他負荷接入應急供電系統(tǒng)。應急電源可以是獨立于正常電源的發(fā)電機組、供電網(wǎng)中獨立于正常電源的專用的饋電線路、蓄電池或干電池。（3）結合目前我國經(jīng)濟和技術條件、不同地區(qū)的供電狀況以及消防用電設備的具體情況，具備下列條件之一的供電，可視為一級負荷：1）電源來自兩個不同發(fā)電廠；2）電源來自兩個區(qū)域變電站（電壓一般在35kV及以上）；3）電源來自一個區(qū)域變電站，另一個設置自備發(fā)電設備。建筑的電源分正常電源和備用電源兩種。電壓等級為380V/220V。當城市有兩路高壓（10kV級）供電時，其中一路可作為備用電源；當城市只有一路供電時，可采用自備柴油發(fā)電機或蓄電池作消防備用電源。2.3.2消防負荷的供電要求（4）二級負荷的供電系統(tǒng)，要盡可能采用兩回線路供電。在負荷較小或地區(qū)供電條件困難時，二級負荷可以采用一回6kV及以上專用的架空線路或電纜供電。當采用架空線時，可為一回架空線供電；當采用電纜線路，應采用兩根電纜組成的線路供電，其每根電纜應能承受100%的二級負荷。（5）三級負荷供電是建筑供電的最基本要求，有條件的建筑要盡量通過設置兩臺終端變壓器來保證建筑的消防用電。（6）消防用電按一、二級負荷供電的建筑，當采用自備發(fā)電設備作備用電源時，自備發(fā)電設備應設置自動和手動啟動裝置。當采用自動啟動方式時，應能保證在30s內供電。按一、二級負荷供電的消防設備，其配電箱應獨立設置；按三級負荷供電的消防設備，其配電箱宜獨立設置。消防配電設備應設置明顯標志。2.3.3消防負荷的接線方法消防用電設備應采用專用的供電回路，當建筑內的生產(chǎn)、生活用電被切斷時，應仍能保證消防用電。備用消防電源的供電時間和容量，應滿足該建筑火災延續(xù)時間內各消防用電設備的要求。消防設備的備用電源，通常有三種：獨立于工作電源的市電回路柴油發(fā)電機和應急供電電源（EPS）。這些備用電源的供電時間和容量，均要求滿足各消防用電設備設計持續(xù)運行時間最長者的要求。各級負荷的備用電源設置可根據(jù)用電需要確定。各級負荷的備用電源設置可根據(jù)用電需要確定。備用電源的負荷嚴禁接入應急供電系統(tǒng)。2.3.3消防負荷的接線方法對于建筑的低壓配電系統(tǒng)主接線方案，目前在國內建筑電氣工程中采用的設計方案有不分組設計和分組設計兩種。（1）不分組方案對于不分組方案，常見消防負荷采用專用母線段，但消防負荷與非消防負荷共用同一進線斷路器或消防負荷與非消防負荷共用同一進線斷路器和同一低壓母線段。這種方案主接線簡單、造價較低，但這種方案使消防負荷受非消防負荷故障的影響較大。備用電源配電系統(tǒng)的不分組方案如圖2-9所示。

圖2-9備用電源配電系統(tǒng)的不分組方案2.3.3消防負荷的接線方法

(2)分組方案消防供電電源是從建筑的變電站低壓側封閉母線處將消防電源分出，形成各自獨立的系統(tǒng)，這種方案主接線相對復雜，造價較高，但這種方案使消防負荷受非消防負荷故障的影響較小。當電網(wǎng)供電正常時應急電網(wǎng)實際變成了主電源供電電網(wǎng)的一個組成部分，消防用電設備和非消防設備相互獨立共同接在母線上，節(jié)約導線且比較經(jīng)濟。當任一正常電源失電時相對應母線側聯(lián)絡開關失電動作，斷開非消防設備母線，柴油發(fā)電機組經(jīng)30s起動后，僅向消防負荷供電。備用電源配電系統(tǒng)的分組方案如圖2-10所示。

圖2-10備用電源配電系統(tǒng)的分組方案2.3.3消防負荷的接線方法

（3）消防電源首端切換方案

將向消防負荷供電回路的電源端直接接在變壓器低壓出線斷路器之前，如圖2-11所示，這樣當非消防負荷電路發(fā)生故障使斷路器跳閘時消防負荷不受影響，提高了消防供電的可靠性。在二類建筑，如住宅樓、儲罐、堆場、供電條件比較困難或消防等級不太明確的地方，可用這種接線方法。

圖2-11消防電源的首端切換方式2.3.3消防負荷的接線方法

（4）末端切換方案

一級和二級消防負荷中的消防設備、消防控制室、消防水泵房、防煙和排煙風機房的消防用電設備及消防電梯等，宜采用最末級配電箱配電；對于其他消防設備用電，如消防應急照明和疏散指示標志等，為這些用電設備所在防火分區(qū)的配電箱。引自應急母線和主電源低壓母線端的兩條各自獨立的饋線，在各自末端的事故電源切換箱內實現(xiàn)切換。其切換方式如圖2-12所示。

2.3.4備用電源自動投入裝置當供電網(wǎng)路向消防負荷供電的同時，還應考慮電動機的自起動問題。如果網(wǎng)路能自動投入，但消防泵不能自起動，仍然無濟于事。特別是火災時，消防水泵電動機的自起動沖擊電流往往會引起應急母線上電壓的降低，嚴重時使電動機達不到應有的轉矩，會使繼電保護誤動作，甚至會使柴油機熄滅停機，從而使電路實現(xiàn)不了自動化，達不到火災時應急供電、發(fā)揮消防用電設備快速投入滅火的目的。目前解決這一問題所需要的手段，是設備用電源自動投入裝置：（1）BZT應用范圍下列情況，應裝設備用電源自動投入裝置：1）由雙電源供電的變電所和配電所，其中一個電源斷開作為備用；2）變電所內有備用變壓器或有互為備用的電源；3)接有一級負荷由雙電源供電的母線段；4)含有一級負荷的由雙電源供電的成套裝置；5)某些重要機械的備用設備。2.3.4備用電源自動投入裝置消防規(guī)范要求一類、二類高層建筑分別采用雙電源、雙回路供電。為保障供電的可靠性，變配電所常用分段母線供電，BZT則裝在分段斷路器上，如圖2-13a所示。正常時分段斷路器斷開，兩段母線分段運行，當其中任一電源故障時，BZT將分段斷路器合上，保證另一電源繼續(xù)供電。當然，BZT也可裝在備用電源進線的斷路器上，如圖2-13b所示。正常時備用線路處于明備用狀態(tài)，當工作線路故障時，備用線路自動投入。2.3.4備用電源自動投入裝置（2）對備用電源自動投入裝置（BZT）的基本要求：1）應保證在工作電源斷開后，備用電源有足夠高的電壓時，才投入備用電源；2）工作電源電壓，不論何種原因消失，除有閉鎖信號外，自動投入裝置均應動作；

3）手動斷開工作電源、電壓互感器回路斷線和備用電源無電壓情況下，不應啟動自動投入裝置；

4）應保證自動投入裝置只動作一次；

5）自動投入裝置動作后，如備用電源或設備投到故障上，應使保護加速動作并跳閘；

6）自動投入裝置中，應設置工作電源的電流閉鎖回路。2.3.4備用電源自動投入裝置

（3）BZT的基本原理圖2-14是兩臺變壓器低壓側采用交流接觸器互為備用的BZT的原理接線。其操作電源直接來自互為備用的變壓器低壓側。圖2-14所示接線具有下列特點:1)利用零電壓繼電器1LYJ、2LYJ(采用JT18—22P型電磁式繼電器)的接點組成交叉式的起動電路，只有其中1個繼電器動作，便接通3KM接觸器合閘。若兩個繼電器都動作或不動作，3KM電路便不通，不能合閘。2)利用交流接觸器的常閉輔助觸點將交流接觸器相互閉鎖。例如:1KM、3KM接通時2KM不能接通；2KM、3KM接通時1KM不能接通。2.3.4備用電源自動投入裝置

（4）對切換開關性能的要求

切換開關的性能對應急電源能否及時投入影響很大。目前，電網(wǎng)供電持續(xù)率都比較高，有的地方可達每年只停電數(shù)分鐘的程度，而供消防用的切換開關常是閉置不用的。正因為電網(wǎng)的供電可靠性很高，切換開關就容易被忽視。因此，平時一定要加強維護并定期檢驗，一旦應急情況出現(xiàn)，保證備用電源立即投入。為了提高柴油發(fā)電機組設備的利用率和備用能力，設計人員有時出于經(jīng)濟效能的考慮而將部分非消防負荷接于應急母線上。這樣，在非火災停電時則可起動柴油發(fā)電機向其所連的用電設備供電。2.3.5應急母線連接非消防負荷時應注意的問題但從消防用電的安全可靠角度考慮，要注意下面問題:（1）負荷能力柴油發(fā)電機的負荷能力必須滿足應急母線所有裝接負荷連續(xù)運行的要求。(2)校驗啟動能力校驗在帶足非消防負荷的情況下，起動消防用電動機的能力。(3)非消防負荷的切除為確保柴油發(fā)電機起動消防用電動機的能力，可采取應急母線所有供電回路分勵脫扣的方法。當火災確認后將非消防負荷從應急母線上自動切除。（4）對非消防用的普通電梯，實行火災管制管制應急操作控制方式可采用計算機群控或集選控制方式，使電梯在很短時間內，轉入為火災緊急服務或強制使電梯返回指定層將乘客放出、開門停運。因為火災時主電源要停電，這樣才能確保柴油發(fā)電機向消防負荷安全可靠供電。另外，火災時，普通電梯中乘客并不知有火災發(fā)生，若不幸在火災層停止，煙和火焰會進入升降轎廂和電梯井內，造成不必要的損失。所以，也要求電梯停止運轉并對電梯實行火災管制，可在消防控制中心內設置的電梯事故運行操縱盤上完成。其管制運行程序如圖2-15所示。582.4應急電源

當工業(yè)與民用建筑處于火災應急狀態(tài)時，為了保證火災撲救工作的成功，擔負向特別重要負荷設備供電的正常電源和備用電源外，必須增設應急電源。稱為應急電源。2.4.1常用應急電源的種類和選擇（1）常用應急電源的種類1)獨立于正常電源的發(fā)電機組；2)供電網(wǎng)絡中有效地獨立于正常電源的專門饋電線路；3)蓄電池、干電池；4)EPS應急電源、UPS不間斷電源。

2.4應急電源

（2）根據(jù)允許中斷供電時間選型

1）允許中斷供電時間為15s以上的供電，可選用快速自啟動的發(fā)電機組。2）自投裝置的動作時間能滿足允許中斷供電時間的，可選用帶有自動投入裝置的獨立于正常電源之外的專用饋電線路。3）允許中斷供電時間為毫秒級的供電，可選用蓄電池靜止型不間斷供電裝置。4）應急電源的供電時間，應按生產(chǎn)技術上要求的允許停車過程時間確定。5）一級負荷中特別重要的負荷的供電除由雙重電源供電外，尚需增加獨立的應急電源。6）二級負荷的供電系統(tǒng)，宜由兩回線路供電。在負荷較小或地區(qū)供電條件困難時，二級負荷可由一回6kV及以上專用的架空線路供電。2.4應急電源

2.4.2應急電源特征集中供電的應急電源是在建筑物發(fā)生火情或其他緊急情況下，對疏散照明或其他消防、緊急狀態(tài)急需的各種用電設備供電的電源。由其供電目的可以看出，應急電源應當具有以下特有的要求。（1）高可靠性電源在緊急狀態(tài)下能可靠供電，保證供電是它的第一目的，只要在元器件可以運行而不致?lián)p壞，供電就不能停止。（2）可監(jiān)視性應急電源雖然是使用在特殊場合(供電電源停電，發(fā)生火情等等)，但是應急柴油發(fā)電機組還應定期進行試車。尤其對應急靜態(tài)不間斷電源(EPS)一是利用其自身帶的232接口，把信號送到主機，用計算機進行監(jiān)視，二是對于正常負載，平時就可以用應急電源來供電是最好的監(jiān)視。（3）免維護性免維護在設備中表現(xiàn)在三個方面：一是電池的充放電量是利用設備自帶的智能集成芯片完成的；二是利用了免維護電池；三是設備可發(fā)出狀態(tài)警告信號。（4）系統(tǒng)簡單、控制方便建筑電氣工程設計表明，在一個特定的防火對象物中，應急電源種類并不是單一的，多采用幾個電源的組合方案。其供電范圍和容量的確定，一般是根據(jù)建筑負荷等級、供電質量、應急負荷數(shù)量和分布，負荷特性等因素決定的。2.4應急電源

2.4.3柴油發(fā)電機房布置與機組的選擇設置要求：柴油發(fā)電機房宜設有發(fā)電機間、控制室及配電室、儲油間、備品備件儲藏間等。當發(fā)電機組單機容量不大于1000kW或總容量不大于1200kW時，發(fā)電機間、控制室及配電室可合并設置在同一房間。應急供電要求：它作為重要負荷的備用（應急）電源，要求在主電源發(fā)生火災事故或斷電時，在15s內起動并向重要負荷供電。(1)宜設自備應急柴油發(fā)電機組條件與場所:1)為保證一級負荷中特別重要的負荷用電。2)有一級負荷，但從市電取得第二電源有困難或不經(jīng)濟合理時。3)大、中型商業(yè)性大廈，當市電中斷供電將會造成經(jīng)濟效益有較大損失時。2.4應急電源

2.4.3柴油發(fā)電機房布置與機組的選擇(2）柴油發(fā)電機房宜布置在建筑的首層、地下室、裙房屋面。當?shù)叵率覟槿龑蛹耙陨蠒r，不宜設置在最底層，并靠近變電所設置。機房宜靠建筑外墻布置，應有通風、防潮、機組的排煙、消聲和減振等措施并滿足環(huán)保要求。(3)發(fā)電機間、控制室及配電室不應設在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方或貼鄰。(4)柴油發(fā)電機組的選擇:1)機組臺數(shù)不宜超過4臺，備用柴油發(fā)電機組并機臺數(shù)不宜超過7臺。2)額定電壓為230V/400V的機組并機后總容量不宜超過3000kW，單機容量3kV~10kV時不宜超過2400kW、1kV以下時不宜超過1600kW。3）當有電梯負荷時，在全電壓啟動最大容量籠型電動機情況下，發(fā)電機母線電壓不應低于額定電壓的80%；當無電梯負荷時，其母線電壓不應低于額定電壓的75%。當條件允許時，電動機可采用降壓啟動方式。

2.4應急電源

2.4.3柴油發(fā)電機房布置與機組的選擇（5）柴油發(fā)電機組的機房布置要求柴油發(fā)電機組應設置在專用機房內，機房設備布置應符合機組運行工藝要求，機組宜橫向布置，機房與控制室、配電室貼鄰布置時，發(fā)電機出線端與電纜溝宜布置在靠控制室、配電室側。1）機組之間、機組外廊至墻的凈距應滿足設備運輸、就地操作、維護檢修或布置附屬設備的需要，有關尺寸不宜小于表2-9的規(guī)定，如圖2-16所示。表2-10柴油發(fā)電機組外廓與墻壁的凈距最小尺寸(單位:m)項目/容量(kW)64以下75~150200~400500~15001600~20002100~2400機組操作面a1.501.51.51.5~2.02.0~2.22.2機組背面b1.501.51.51.82.02.0柴油機端c0.7O.71.01.0~1.51.51.5機組距離d1.51.51.51.5~2.02.0~2.32.3發(fā)電機端e1.51.51.51.81.8~2.22.2機房凈高h2.53.03.04.0~5.05.0~5.55.52.4應急電源

2.4.3柴油發(fā)電機房布置與機組的選擇2）機組噪聲治理措施。非增壓柴油機應在排煙管裝設消聲器；兩臺柴油機不應共用一個消聲器，消聲器應單獨固定。機房應采取機組消聲及機房隔聲綜合治理措施，治理后環(huán)境噪聲不宜超過表2-11中所列噪聲標準。類別晝間/dB夜間/dB0療養(yǎng)區(qū)、高級別墅區(qū)、高級賓館區(qū)（城郊鄉(xiāng)村+5dB）50401居住、文教機關（鄉(xiāng)村參照執(zhí)行）55452居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)、60503工業(yè)區(qū)65554城市交通干線道路、穿越市區(qū)河道兩側區(qū)域70552.4應急電源

2.4.3柴油發(fā)電機房布置與機組的選擇3）機房的耐火等級機房各工作房間的耐火等級與火災危險性類別見表2-12a

門應為向外開啟的甲級防火門；發(fā)電機間與控制室、配電室之間的門和觀察窗應采取防火、隔聲措施，門應為甲級防火門，并應開向發(fā)電機間。

b

儲油間應采用防火墻與發(fā)電機間隔開；當必須在防火墻上開門時，應設置能自行關閉的甲級防火門。表2-12機房各工作間的耐火等級與火災危險性類別工作間名稱火災危險性類別耐火等級發(fā)電機房丙一級控制室與配電室戊二級儲油間丙一級2.4應急電源

2.4.3柴油發(fā)電機房布置與機組的選擇4）機房各房間溫濕度要求宜符合表2-13的規(guī)定；安裝自啟動機組的機房，應滿足機組自啟動溫度要求；當環(huán)境溫度達不到啟動要求時，應采用局部或整機預熱措施；在濕度較高的地區(qū)，應考慮防結露措施。

表2-13機房各房間溫濕度要求房間名稱冬季夏季溫度（℃）濕度（%）溫度（℃）濕度（%）機房（就地操作）15~3030~6030~3510~75機房（隔室操作、自動化）5~3030~60≤37≤75控制室與配電室16~18≤7528~30≤75值班室16~20≤75≤28≤752.4應急電源

2.4.3柴油發(fā)電機房布置與機組的選擇（6）儲油設施的設置

1）機房內應設置儲油間，其總儲存量不應超過1m3，并應采取相應的防火措施；當燃油來源及運輸不便或機房內機組較多、容量較大時，宜在建筑物主體外設置不大于15m3的儲油罐。2）柴油機基礎宜采取防油浸的設施，可設置排油污溝槽，機房內管溝和電纜溝內應有0.3%的坡度和排水、排油措施。輸油管底部應設手動泄油閥，其下方應設應急泄油池，池內應堆積卵石，且其容量應足以容納輸油管內滯留的柴油。3）機房所在屋面至地面應設置輸油管道；輸油管宜沿建筑物外墻明敷或經(jīng)專用豎井至地面輸油接口；輸油管專用豎井宜沿建筑物外墻設置，且不宜采用全封閉形式。4）輸油接口附近應設置戶外型單相插座，并預留移動式輸油泵操作空間。2.4應急電源

2.4.3柴油發(fā)電機房布置與機組的選擇（7）柴油發(fā)電機組的機房附屬設備機房輔助設備宜布置在柴油機側或靠機房側墻，不同電壓等級的發(fā)電機組可設置在同一發(fā)電機房內，當機組超過兩臺時，宜按相同電壓等級相對集中設置。1）控制室的位置應便于觀察、操作和調度，通風應良好，進出線應方便。

控制室內不應有與其無關的管道通過，亦不應安裝無關設備。

2）控制室內控制屏（臺）的安裝距離：正面操作寬度，單列布置時，不宜小于1.5m；雙列布置時，不宜小于2.0m；離墻安裝時，屏后維護通道不宜小于0.8m。

3）當控制室的長度大于7m時，應設有兩個出口，出口宜在控制室兩端?？刂剖业拈T應向外開啟。

4）當不需設控制室時，控制屏和配電屏宜布置在發(fā)電機端或發(fā)電機側，其屏前距發(fā)電機端不宜小于2.0m；屏前距發(fā)電機側不宜小于1.5m。5）機房配電線纜選擇及敷設。發(fā)電機配電屏的引出線宜采用耐火型銅芯電纜、耐火型母線槽或礦物絕緣電纜；控制線路、測量線路、勵磁線路應選擇銅芯控制電纜或銅芯電線?？刂凭€路、勵磁線路宜穿鋼導管埋地敷設或沿橋架架空敷設；電力配線宜采用電纜沿電纜溝敷設或沿橋架架空敷設，當設電纜溝時，溝內應有排水和排油措施。2.4應急電源

2.4.3柴油發(fā)電機房布置與機組的選擇（8）發(fā)電機組的自啟動與并列運行

1）用于應急供電的發(fā)電機組平時應處于自啟動狀態(tài)。當市電中斷時，低壓發(fā)電機組應在30s內供電，高壓發(fā)電機組應在60s內供電。

2）機組電源不得與市電并列運行，并應有能防止誤并網(wǎng)的聯(lián)鎖裝置；當市電恢復正常供電后，應能自動切換至正常電源，機組能自動退出工作，并延時停機。4）為了避免防災用電設備的電動機同時啟動而造成柴油發(fā)電機組熄火停機，用電設備應錯開啟動時間，重要性相同時，宜先啟動容量大的負荷。

5）電啟動用蓄電池組電壓宜為12V或24V，容量應按柴油機連續(xù)啟動不少于6次確定；蓄電池組宜靠近啟動發(fā)電機組設置，并應防止油、水浸入。

6）應設置整流充電設備，其輸出電壓宜高于蓄電池組的電動勢50%，輸出電流不小于蓄電池10h放電率電流；2.4應急電源

2.4.4蓄電池組蓄電池組是一種獨立而又十分可靠的應急電源。火災時，當電網(wǎng)電源一旦失去，它即向火災信息檢測、傳遞、弱電控制和事故照明等設備提供直流電能。當然，這種電源也可經(jīng)過逆變器或逆變機組將直流變?yōu)榻涣?。因此，它可兼作交流應急電源，向不允許間斷供電的交流負荷供電。蓄電池分為鉛酸蓄電池和堿性蓄電池兩大類。鉛酸蓄電池是歷史最久、產(chǎn)量最大、價格便宜、用途最廣的蓄電池，它按用途可分為起動用、牽引車輛用、固定型及其他用途等四種系列。堿性蓄電池包括堿性鋅錳電池(俗稱堿錳電池或堿性電池)、鎘鎳電池、氫鎳電池等品種。蓄電池組通常按充放電制、定期浮充制和連續(xù)浮充制三種工作方式進行供電。消防常用連續(xù)浮充制的蓄電池組對小容量的消防用電設備供電。所謂連續(xù)浮充制，即整晝夜地將蓄電池組和整流設備并接在消防負載上，消防用電電流全部由整流設備供給，而且電池組處于連續(xù)浮充備用狀態(tài)，當市電停電時才起作用。2.4應急電源

2.4.4蓄電池組（蓄電池組的優(yōu)點是供電可靠、轉換快；缺點是容量不大，持續(xù)時間有限，放電過程中電壓不斷下降，需經(jīng)常檢查維護。在安裝蓄電池組時應注意的事項:(1)電池排列電池排列應為雙行，不應采用單行。因為排成單行時，導線長度必然不同，有一部分導線所產(chǎn)生的電磁場不能抵消，易干擾到別的導線，引起較大噪聲。（2）電池線布置與連接電池線應取最短的途徑，兩組蓄電池的導線應采用同樣線徑和長度。這是為了保證在兩組蓄電池并聯(lián)放電或浮充時，使其電流相同。電池線(或匯流排)和電池相互間的連接都應采用焊接。這是為了防止電池室的硫酸霧對接觸螺釘?shù)那治g，以免日后造成接觸不良故障。（3）電池安裝場所防腐采用防酸隔爆蓄電池時，不必用電池架，而可采用鋪設瓷磚的電池臺。但應在電池臺與電池槽之間加裝厚20mm的耐酸膠皮，以防地面振動對蓄電池造成影響。2.4應急電源

2.4.5EPS應急電源（1）應急電源的組成EPS應急電源EmergencyPowerSupply）系統(tǒng)主要由整流充電器、蓄電池組、逆變器、互投裝置和系統(tǒng)控制器等部分組成。其中逆變器是核心，通常采用DSP或單片CPU對逆變部分進行SPWM調制控制，使之獲得良好的交流波形輸出；整流充電器的作用是在市電輸入正常時，實現(xiàn)對蓄電池組適時充電；逆變器的作用則是在市電非正常時，將蓄電池組存儲的直流電能變換成交流電輸出，供給負載設備穩(wěn)定持續(xù)的電力；互投裝置保證負載在市電及逆變器輸出間的順利切換；系統(tǒng)控制器對整個系統(tǒng)進行實時控制，并可以發(fā)出故障告警信號和接收遠程聯(lián)動控制信號，并可通過標準通訊接口由上位機實現(xiàn)EPS系統(tǒng)的遠程監(jiān)控。2.4應急電源

2.4.5EPS應急電源（2）EPS的基本工作原理1）在市電輸入正常時，輸入市電通過互投裝置給重要負載供電，同時系統(tǒng)控制器自動進行市電檢測及通過充電機對蓄電池組充電管理。通常EPS充電器的容量僅相當于10%蓄電池組容量(Ah），僅需提供蓄電池組浮充或補充電功能，并不需要具備直接向逆變器提供直流電源的能力。此時，市電經(jīng)由EPS內的互投裝置向用戶的應急負載供電。與此同時，在EPS的系統(tǒng)控制器的調控下，逆變器停止工作處于自動關機狀態(tài)。用戶負載在此時實際使用是電網(wǎng)電源，此時通常稱EPS應急電源處在睡眠狀態(tài)，可以有效達到節(jié)能的效果。2）當輸入市電供電中斷或市電電壓超限（±15%或±20%額定輸入電壓）時，系統(tǒng)控制器指令互投裝置將在（0.1~4）S短時間內投切至逆變器供電，EPS系統(tǒng)在蓄電池組所提供的直流能源的支持下，向用戶負載供電。3）當輸入市電電壓恢復正常工作時，EPS的系統(tǒng)控制器發(fā)出指令對逆變器執(zhí)行關機操作，同時還通過互投開關執(zhí)行從逆變器供電向交流旁路供電的切換操作。此后EPS在經(jīng)交流旁路供電通路向負載提供市電，同時繼續(xù)通過整流充電器向其蓄電池組充電。2.4應急電源

2.4.5EPS應急電源（3）EPS應急電源的選擇1）EPS應按負荷性質、負荷容量及備用供電時間等要求選擇；電感性和混合性的照明負荷宜選用交流制式的EPS；純阻性及交、直流共用的照明負荷宜選用直流制式的EPS。2）EPS的額定輸出功率不應小于所連接的應急照明負荷總容量的1.3倍。3）EPS的蓄電池初裝容量應按疏散照明時間的3倍配置，有自備柴油發(fā)電機組時EPS的蓄電池初裝容量應按疏散照明時間的1倍配置。4）EPS單機容量不應大于90kVA；當負荷過載為額定負荷的120%時，EPS應能長期工作；EPS的逆變工作效率應大于90%。（4）EPS的切換時間，應滿足下列要求：1）用作安全照明電源裝置時，不應大于0.25s；用作人員（改）密集場所的疏散照明電源裝置時，不應大于0.25s；2）用作備用照明電源裝置時或其他場所不應大于5s，金融、商業(yè)交易場所不應大于1.5s；3）當需要滿足金屬鹵化物燈或HID氣體放電燈的電源切換要求時，EPS的切換時間不應大于3ms。2.4應急電源

2.4.6UPS不間斷電源（1）UPS不間斷電源的組成不間斷電源的組成由整流器、逆變器、充電器、蓄電池四部分組成，如圖2-17所示，使用于當用電負荷不允許中斷供電時和允許中斷供電時間為毫秒級的重要場所。正常工作時，電子開關中的S1閉合、S2斷開，電源直接向負載供電，同時，電源通過整流器輸出的直流電經(jīng)充電器向蓄電池充電。當電網(wǎng)突然停電時，電子開關中的S1斷開、S2閉合，蓄電池經(jīng)S2向逆變器供電，逆變器輸出交流電，經(jīng)濾波后向負載供電。

電網(wǎng)恢復供電時，S2斷開，蓄電池的輸出不能向逆變器、濾波器和負載供電；同時蓄電池又進入充電狀態(tài)。2.4應急電源

2.4.6UPS不間斷電源（2）UPS供電系統(tǒng)在滿足可靠性的前提下，UPS可采用單臺供電系統(tǒng)、多臺并聯(lián)供電系統(tǒng)或時序備用系統(tǒng)。下面主要介紹時序備用系統(tǒng)中最簡單的靜止開關旁路系統(tǒng)，其供電主接線圖如圖2-18所示。正常情況下，由市電Ⅰ供電，逆變器從整流器得電能，經(jīng)過交流靜止開關向負載供給380/220V的電能，若電池組在此時按連續(xù)浮充制供電方式工作，蓄電池組只維持在一個正常的充電電平水平上，對負載不供給電能。當市電Ⅰ發(fā)生故障停電時，蓄電池組經(jīng)直流靜止開關對逆變器供電，同時柴油發(fā)電機開始起動，待其電壓和頻率運轉正常后，作為應急電源，經(jīng)旁路交流靜止開關，取代市電繼續(xù)供電。2.4應急電源

2.4.6UPS不間斷電源如果備用電源是市電Ⅱ，那么逆變器應與市電保持鎖相同步，實現(xiàn)兩套并聯(lián)交流電源的相位跟蹤，即同相位、同頻率。當逆變器故障或發(fā)生超載時，臨界負載就會自動地通過靜止開關接通市電Ⅱ，其轉換時間不超過1ms，從而保證了負載的不間斷供電。逆變器輸出為單相交流50Hz正弦波電壓。電源旁路電磁開關，可在逆變器故障或蓄電池組輸出不足時，自動切換到旁路備用電源。單相不間斷供電系統(tǒng)如圖2-19所示。2.4應急電源

2.4.6UPS不間斷電源（3）UPS的選擇UPS應按負荷性質、負荷容量、允許中斷供電時間等要求確定。1）UPS宜用于電容性和電阻性負荷。2）只向信息設備供電時，UPS的輸出功率應>全部設備功率的1.2倍；對其他用電設備供電時，其最大功率應為最大計算負荷的1.3倍。3）當選用兩臺UPS并列供電時，每臺UPS的額定輸出功率應大于信息網(wǎng)絡設備額定功率總和的1.2倍。4）UPS的蓄電池組容量應由用戶根據(jù)具體工程允許中斷供電時間的要求選定；UPS的工作制，宜按連續(xù)工作制考慮。5）當UPS輸出端的隔離變壓器為TN-S、TT接地形式時，中性點應接地6）大容量UPS應具有標準通信接口，并應對第三方軟件開放。大容量UPS宜具有對每節(jié)蓄電池監(jiān)測的功能，并能在監(jiān)視屏上顯示；UPS宜分區(qū)域相對集中設置。7）當UPS的輸入電源直接由自備柴油發(fā)電機組提供時，其與柴油發(fā)電機容量的配比不宜小于1：1.2。蓄電池初裝容量的供電時間不宜小于15min。2.5火災應急照明與疏散指示標志

火災應急照明是在火災發(fā)生時，正常照明系統(tǒng)因電源發(fā)生故障而斷電，不再提供正常照明的情況下，保障安全或繼續(xù)工作的照明。它有兩個作用，一是使消防人員繼續(xù)工作，二是使有關人員安全疏散。2.5.1火災應急照明與疏散指示標志的設置除建筑高度小于27m的住宅建筑外，民用建筑、廠房和丙類倉庫的下列部位應設置疏散照明：（1）一般場所

1）封閉樓梯間、防煙樓梯間及其前室、消防電梯間的前室或合用前室、避難走道、避難層（間）。

2）觀眾廳、展覽廳、多功能廳和建筑面積大于200m2的營業(yè)廳、餐廳、演播室等人員密集的場所。

3）建筑面積大于100m2的地下或半地下公共活動場所。2.5火災應急照明與疏散指示標志

2.5.1火災應急照明與疏散指示標志的設置（2）供安全疏散用的主要房間為防止觸電事故和通過電氣設備、線路擴大火勢，需要在火災時及時切斷起火部位甚至整個建筑物的電源，此時如無應急照明，人員在漆黑環(huán)境中必定驚慌混亂，加上煙氣作用更易引起不必要的傷亡。所以，應在樓梯間、防煙樓梯間前室、消防電梯間前室、合用前室和高層建筑的避難層等主要供安全疏散用的疏散通道的主要部位設置應急照明。（3）火災時仍需堅持工作的房間?；馂臅r仍需堅持工作的房間主要有配電室、消防控制室、消防水泵房、防排煙機房、供消防用的蓄電池室、自備發(fā)電機房、電話總機房等房間。其作業(yè)面的最低照度不應低于正常照明的照度。（4）公共建筑內的疏散走道為保證疏散順利進行，在公共建筑內的疏散走道必須設應急照明。對影劇院、體育館、多功能禮堂、醫(yī)院的病房和除二類居住建筑以外的高層建筑等，其疏散走道和疏散門，均宜設置燈光疏散指示標志。因為在火災初期，往往煙霧很大，人們在緊急疏散時易迷失方向，設有疏散指示標志，人們就能夠在濃煙彌漫的情況下，沿著燈光疏散指示標志順利疏散，避免造成傷亡事故。2.5火災應急照明與疏散指示標志

2.5.2火災應急照明及疏散指示標志的設置要求（1）疏散照明燈具安裝位置疏散照明燈具應設置在出口的頂部、墻面的上部或頂棚上；備用照明燈具應設置在墻面的上部或頂棚上。（2）疏散指示標志安裝位置公共建筑、建筑高度大于54m的住宅建筑、高層廠房（庫房）和甲、乙、丙類單、多層廠房，應設置燈光疏散指示標志，并應符合下列規(guī)定：

1）應設置在安全出口和人員密集的場所的疏散門的正上方；

2）應設置在疏散走道及其轉角處距地面高度1.0m以下的墻面或地面上。燈光疏散指示標志的間距不應大于20m；對于袋形走道，不應大于10m；在走道轉角區(qū)，不應大于1.0m。（3）疏散指示標志安裝場所下列建筑或場所應在疏散走道和主要疏散路徑的地面上增設能保持視覺連續(xù)的燈光疏散指示標志或蓄光疏散指示標志：2.5火災應急照明與疏散指示標志

2.5.2火災應急照明及疏散指示標志的設置要求

1）總建筑面積大于8000m2的展覽建筑；

2）總建筑面積大于5000m2的地上商店；

3）總建筑面積大于500m2的地下或半地下商店；

4）歌舞娛樂放映游藝場所；

5）座位數(shù)超過1500個的電影院、劇場，座位數(shù)超過3000個的體育館、會堂或禮堂；

6）車站、碼頭建筑和民用機場航站樓中建筑面積大于3000m2的候車、候船廳和航站樓的公共區(qū)；7)應急照明燈和燈光疏散指示標志，應設玻璃或其他不燃材料制作的保護罩。保護罩能防止火災迅速燒毀應急照明燈和疏散指示標志，而影響安全疏散。2.5火災應急照明與疏散指示標志

2.5.3火災應急照明與疏散指示標志電源的要求（1）應急照明的供電應符合下列規(guī)定：1）疏散照明的應急電源宜采用蓄電池(或干電池)裝置，或蓄電池(或干電池)與供電系統(tǒng)中有效地獨立于正常照明電源的專用饋電線路的組合，或采用蓄電池(或干電池)裝置與自備發(fā)電機組組合的方式；2)安全照明的應急電源應和該場所的供電線路分別接自不同變壓器或不同饋電干線，必要時可采用蓄電池組供電；3)備用照明的應急電源宜采用供電系統(tǒng)中有效地獨立于正常照明電源的專用饋電線路或自備發(fā)電機組。2.5火災應急照明與疏散指示標志

2.5.3火災應急照明與疏散指示標志電源的要求（2）應急電源和疏散電源的種類應急照明電源是當正常電源不再提供正常照明需要的最低亮度的狀態(tài)，即正常照明電源電壓降為額定電壓60%以下時，轉換到應急照明電源供電。應急照明電源大致可以分為以下幾種類型。1)來自電網(wǎng)有效地與正常電源分開的饋電線路。2)柴油發(fā)電機組。3)蓄電池組，又分為以下幾種情況:a燈內自帶蓄電池，即自帶電源型應急燈。b集中設置的蓄電池組。c分區(qū)集中設置的蓄電池組。4）組合電源，即由以上任意兩種以至三種電源組合供電。5）通常在有應急備用電源的地方，都要從最末級的分配電箱進行自動切換，如圖2-20所示。2.5火災應急照明與疏散指示標志

2.5.3火災應急照明與疏散指示標志電源的要求對于分散布置的小型建筑物內供人員疏散用的疏散照明裝置，由于容量較小，一般采用小型內裝燈具、蓄電池、充電器和繼電器的組裝單元。正常電源電壓也驅動一個繼電器，以使應急單元上的燈具失電，一旦正常電源停電，繼電器失電，燈具就從內裝的蓄電池得電。其原理框圖如圖2-21所示。停電時應轉入應急照明，直流供電不小于45min。

2.5火災應急照明與疏散指示標志

2.5.4火災應急照明與疏散指示標志照度標準（1）建筑內消防應急照明和燈光疏散指示標志的備用電源的連續(xù)供電時間應符合下列規(guī)定：

1）建筑高度大于100m的民用建筑，不應小于1.50h；

2）醫(yī)療建筑、老年人照料設施、總建筑面積大于100000m2的公共建筑和總建筑面積大于20000m2的地下、半地下建筑，不應少于1.00h；

3）其他建筑，不應少于0.50h。（2）消防應急照明最少持續(xù)供電時間及最低水平和垂直照度要求消防用電設備應采用專用的供電回路，當建筑內的生產(chǎn)、生活用電被切斷時，應仍能保證消防用電。

備用消防電源的供電時間和容量，應滿足該建筑火災延續(xù)時間內各消防用電設備的要求。在疏散期間，為防止疏散通道驟然變暗就要保證一定的照度，以抑制人們心理上的驚慌和保障疏散安全。同時，還要以顯眼的文字、鮮明的箭頭標記指明疏散方向。消防應急照明最少持續(xù)供電時間及最低水平和垂直照度標準見表2-14區(qū)域類別場所舉例最少持續(xù)供電時(min)照度(lx)備用照明疏散照明備用照明疏散照明

平面疏散區(qū)域建筑高度100m及以上的住宅建筑疏散走道

—≥90—≥1建筑高度100m及以上公共建筑的疏散走道—≥3人員密集場所、老年人照料設施、病房樓或手術部內的前室或合用前室、避難間與走道

—

≥60—≥10醫(yī)療建筑、100000m2以上的公共建筑、20000m2以上的地下及半地下公共建筑—≥3建筑高度27m及以上的住宅建筑疏散走道—

≥30—≥1除另有規(guī)定外，建筑高度100m以下的公共建筑—≥3豎向疏散區(qū)域老年人照料設施、病房樓或手術部內的疏散樓梯間、寄宿制幼兒園和小學的寢室。

應滿足以上3項要求—≥10人員密集場所，疏散樓梯—≥5醫(yī)療區(qū)域醫(yī)院手術室、急診搶救室、重癥監(jiān)護室≥180≥3020避難疏散區(qū)域避難層（間）疏散走道，人員密集場所≥180或≥120≥30

正常照明照度50%≥1≥3注：1.當消防性能化有時間要求時，最少持續(xù)供電時間應滿足消防性能化求；2.120min為建筑火災延續(xù)時間為2h的建筑物。2.5火災應急照明與疏散指示標志

2.5.4火災應急照明與疏散指示標志照度標準（3）消防備用照明設置部位及最低照度要求與最小視距指示出口的標志燈，有的國家并不用照度表示，而用亮度表示。其圖形和文字呈現(xiàn)的最低亮度不應小于150cd/m2，最高不大于300cd/m2，任何標志上最低和最高亮度比在1∶10以內。因為，標志效果和清晰度是由亮度、圖形、對比、均勻度、視看距離和安裝位置等因素決定的。為保證標志燈在煙霧下，仍能使逃難者清楚辨認，美國推薦最大視看距離為30m，我國為20m。當工作照明與應急照明混合設置時，應急照明的照度為該區(qū)工作照明照度的10%以上。具體數(shù)值，可視環(huán)境條件而定，為30%~50%。因為，應急狀態(tài)下工作畢竟是短暫的，雖有視覺上的不舒服，甚至加快視覺疲勞，但這是允許的。消防備用照明設置部位及最低照度要求見表2-15。消防備用照明設備場所最少持續(xù)供電時(min)照度(lx)備用照明疏散照明備用照明疏散照明主要控制室、電話總機房≥180

500150一般控制室、值班室≥180

30075配電室、發(fā)電站