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建筑電氣火災消防設計問題-配電柜與變配電所
建筑電氣火災消防設計問題-配電柜與變配電所
建筑電氣消防設計疑難問題相關問答，火災報警知識科普。
一、配電系統(tǒng)
1、《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50052-2009所指的“雙重電源”的標準是什么？
答：雙重電源在GB50052-2009中3.0.2一級負荷應由雙重電源供電，當一電源發(fā)生故障時，另一電源不應同時受到損壞。
其條文說明：3．0．2條文采用的“雙重電源”一詞引用了《國際電工詞匯》IEC60050．601—1985第601章中的術語第601—02—19條“duplicatesupply”。因地區(qū)大電力網在主網電壓上部是并網的，用電部門無論從電網取幾回電源進線，也無法得到嚴格意義上的兩個獨立電源。所以這里指的雙重電源可以是分別來自不同電網的電源，或者來自同一電網但在運行時電路互相之間聯(lián)系很弱，或者來自同一個電網但其間的電氣距離較遠，一個電源系統(tǒng)任意一處出現(xiàn)異常運行時或發(fā)生短路故障時，另一個電源仍能不中斷供電，這樣的電源都可視為雙重電源。
一級負荷的供電應由雙重電源供電，而且不能同時損壞，只有必須滿足這兩個基本條件，才可能維持其中一個電源繼續(xù)供電。雙重電源可一用一備，亦可同時工作，各供一部分負荷。
2、“雙重電源”和“兩回線路電源”的不同之處有哪些？
答：3.0.7二級負荷的供電系統(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。
條文說明：3．0．7……對二級負荷的供電方式，因其停電影響還是比較大的，故應由兩回線路供電。兩回線路與雙重電源略有不同，二者都要求線路有兩個獨立部分，而后者還強調電源的相對獨立。
只有當負荷較小或地區(qū)供電條件困難時，才允許由一回6kV及以上的專用架空線供電。這點主要考慮電纜發(fā)生故障后有時檢查故障點和修復需時較長，而一般架空線路修復方便(此點和電纜的故障率無關)。當線路自配電所引出采用電纜線路時，應采用兩回線路。
3、滿足一級負荷電源的明確要求是什么？是否有電壓等級要求？
答：3.0.2一級負荷應由雙重電源供電，當一電源發(fā)生故障時，另一電源不應同時受到損壞。
并無電壓等級要求，可為高壓，也可為低壓供電。
4、由35KV及以上電壓更急降壓站引出的兩路電源，可認為是相互獨立的電源嗎？一段35KV及以上降壓站母線的兩個出線回路是兩回線路電源，兩段母線各一路電源是雙重電源還是兩回線路電源？
答：從不同母線段引出的電源，可視為相互獨立的，同一母線端引出的為兩回線。所以兩段母線各一路電源是雙重電源。
5、當柴油發(fā)電機組作為一級負荷的雙重電源之一時，EPS或UPS是否可視為增設的應急電源？
答：可以，但要看用于何種負荷。EPS可用于照明，UPS可用于電子信息設備。
6、《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50052-2009第3.0.9條中“備用電源的負荷嚴禁接入應急供電系統(tǒng)”如何理解？要從發(fā)動機開始分開嗎？
答：對重要負荷和消防負荷，可根據(jù)其容量最大者選取，因為二者并不是同時使用。
對此條文行業(yè)內意見較大，備用和應急的概念是有明顯區(qū)別的。建筑中既有備用電源需求，又有應急電源的需求時，勢必要設置兩臺，這是不現(xiàn)實的。從電源的需求情況看，一級負荷由雙重電源供電已滿足規(guī)范要求，設置柴油發(fā)電機可作為備用電源。
7、大型建筑群體、大底盤商業(yè)綜合體，消防負荷計算及柴油發(fā)電機組容量如何確定？
答：這些類型的建筑，消防負荷按照一處火災最大消防負荷運行數(shù)量統(tǒng)計。系數(shù)按1取。
8、對二級負荷的供電有哪些具體要求?
答：民規(guī)修編：3.2.11二級負荷的供電應符合下列要求：
1）二級負荷的外部電源進線宜由雙回線路供電。當負荷較小或地區(qū)供電條件困難時，二級負荷可由一回10kV及以上專用的架空線路供電；
2）當建筑物由一路中壓電源供電時，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自動切換供電；
3）當建筑物由雙重電源供電時，可由兩臺變壓器的兩個低壓母線段中的一段母線引出一路供電。
9、大型商業(yè)群為人員密集區(qū)域，除經營管理用計算機系統(tǒng)用電外，其內的消防負荷是否必須按一級負荷中特別重要的負荷設計？
答：既然是大型商業(yè)群，見GB50016第5.1
5.1.1民用建筑根據(jù)其建筑高度和層數(shù)可分為單、多層民用建筑和高層民用建筑。高層民用建筑根據(jù)其建筑高度、使用功能和樓層的建筑面積可分為一類和二類。民用建筑的分類應符合表5.1.1的規(guī)定。
表5.1.1民用建筑的分類
注：1表中未列入的建筑，其類別應根據(jù)本表類比確定。
2除本規(guī)范另有規(guī)定外，宿舍、公寓等住宅類居住建筑的防火要求，應符合本規(guī)范有關公共建筑的規(guī)定；群房的防火要求應符合本規(guī)范有關高層建筑的要求。
再根據(jù)GB50016中10.1.1下列建筑物、儲罐（區(qū)〉和堆場的消防用電應按一級負荷供電：
2一類高層民用建筑。
10.1.2下列建筑物、儲罐（區(qū)）和堆場的消防用電應按二級負荷供電：
4二類高層民用建筑；
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。
10.1.3除本規(guī)范第10.1.1和10.1.2條外的建筑物、儲罐（區(qū)〉和堆場等的消防用電，可按三級負荷供電。
10、三級負荷的消防泵的配電是否可以單電源供電？
答：可以。
11、大型、中型商場營業(yè)廳的照明為二級負荷，如何滿足？
答：50%交叉供電即可認為滿足要求
12、大型商場的空調用電為二級負荷，如何滿足？
答：可單電源供電，低壓聯(lián)絡就滿足，在新修訂“民規(guī)”有此要求。
13、當采用一路10KV進線帶兩臺變壓器、每臺變壓器低壓側各出一路末端切換的方式滿足二級負荷的供電要求嗎？滿足了兩回線路的要求，但10kV側是否滿足？一路10kV電源，進戶是架空還是埋地？
答：GB50052第3.0.7二級負荷的供電系統(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。
14、供電系統(tǒng)中變壓器的容量是否要考慮一臺變壓器檢修或維護時另一臺變壓器是否滿足全部一級負荷及二級負荷？
答：是，供電的原則：滿足一、二級負荷。例如某項目，一級負荷300kW，二級負荷650kW，一、二級負荷總容量950kW，假設功率因數(shù)為0.9，則總的容量換算成kVA為1055kVA。變壓器考慮一臺故障或維修，另一臺變壓器要帶全部的一、二級負荷，變壓器不能選擇1000kVA，應選用1250kVA的才能滿足要求。
15、功率因數(shù)指標過低會導致哪些問題？為什么要提高功率因數(shù)？
答：電網無功電流加大，導致線損加大
二、配電所
1、建筑內的變電所位置選擇應考慮哪些因素？
答：《20kV及以下變電所設計規(guī)范》GB50053-2013
2.0.1變電所的所址應根據(jù)下列要求，經技術經濟等因素綜合分析和比較后確定：
1宜接近負荷中心；
2宜接近電源側；
3應方便進出線；
4應方便設備運輸；
5不應設在有劇烈振動或高溫的場所；
6不宜設在多塵或有腐蝕性物質的場所，當無法遠離時，不應設在污染源盛行風向的下風側，或應采取有效的防護措施；
7不應設在廁所、浴室、廚房或其他經常積水場所的正下方處，也不宜設在與上述場所相貼鄰的地方，當貼鄰時，相鄰的隔墻應做無滲漏、無結露的防水處理；
8當與有爆炸或火災危險的建筑物毗連時，變電所的所址應符合現(xiàn)行國家標準《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》GB50058的有關規(guī)定；
9不應設在地勢低洼和可能積水的場所；
10不宜設在對防電磁干擾有較高要求的設備機房的正上方、正下方或與其貼鄰的場所，當需要設在上述場所時，應采取防電磁干擾的措施。
高層建筑內的變電所位置，首先限定在高層，即建筑高度不超過100m的建筑。一般變配電所不上樓，設置在建筑物的地下層（非最底層），或是設置在建筑物的地面層（南方地區(qū)防暴雨），其他條件是：靠近負荷中心、進出線方便等。
2、變壓器是否可設置在建筑物的二層？
答：可以，在南方一些省份供電部門有嚴格要求，不允許變配電室設置在地下，只能設置在首層及以上。另外超高層建筑在數(shù)百米高設置變配電室，變壓器也是設置在變配電室內。
3、民用建筑物內的變配電所設計應滿足哪些要求？
答：首先是樓層、層高、疏散通道能否直通室外、靠近負荷中心等要素。
4、變配電所設計時如何具體考慮層高、屏蔽降噪及防水等問題？
答：在變配電所設計時，首先確定樓層位置、離冷凍機房大型用電設備近些。一般梁底標高3.6m即可。若上出線，要設置橋架，若出線數(shù)量多，僅一層橋架不夠時，需設置兩層甚至多層橋架時，則需要增加變配電室的高度。
5、對變電所門的其他專業(yè)設置要求？
答：見《20kV及以下變電所設計規(guī)范》GB50053-2013第6章對有關專業(yè)的要求。
6.1.3民用建筑內變電所防火門的設置應符合下列規(guī)定：
1變電所位于高層主體建筑或裙房內時，通向其他相鄰房間的門應為甲級防火門，通向過道的門應為乙級防火門；
2變電所位于多層建筑物的二層或更高層時，通向其他相鄰房間的門應為甲級防火門，通向過道的門應為乙級防火門；
3變電所位于單層建筑物內或多層建筑物的一層時，通向其他相鄰房間或過道的門應為乙級防火門；
4變電所位于地下層或下面有地下層時，通向其他相鄰房間或過道的門應為甲級防火門；
5變電所附近堆有易燃物品或通向汽車庫的門應為甲級防火門；
6變電所直接通向室外的門應為丙級防火門。
6.2建筑
6.2.1地上變電所宜設自然采光窗。除變電所周圍設有1.8m高的圍墻或圍欄外，高壓配電室窗戶的底邊距室外地面的高度不應小于1.8m，當高度小于1.8m時，窗戶應采用不易破碎的透光材料或加裝格柵；低壓配電室可設能開啟的采光窗。
6.2.2變壓器室、配電室、電容器室的門應向外開啟。相鄰配電室之間有門時，應采用不燃材料制作的雙向彈簧門。
6.2.3變電所各房間經常開啟的門、窗，不應直通相鄰的酸、堿、蒸汽、粉塵和噪聲嚴重的場所。
6.2.4變壓器室、配電室、電容器室等房間應設置防止雨、雪和蛇、鼠等小動物從采光窗、通風窗、門、電纜溝等處進入室內的設施。
6.2.5配電室、電容器室和各輔助房間的內墻表面應抹灰刷白，地面宜采用耐壓、耐磨、防滑、易清潔的材料鋪裝。配電室、變壓器室、電容器室的頂棚以及變壓器室的內墻面應刷白。
6.2.6長度大于7m的配電室應設兩個安全出口，并宜布置在配電室的兩端。當配電室的長度大于60m時，宜增加一個安全出口，相鄰安全出口之間的距離不應大于40m。
當變電所采用雙層布置時，位于樓上的配電室應至少設一個通向室外的平臺或通向變電所外部通道的安全出口。
6.2.7配電裝置室的門和變壓器室的門的高度和寬度，宜按最大不可拆卸部件尺寸，高度加0.5m，寬度加0.3m確定，其疏散通道門的最小高度宜為2.0m，最小寬度宜為750mm。
6.2.8當變電所設置在建筑物內或地下室時，應設置設備搬運通道。搬運通道的尺寸及地面的承重能力應滿足搬運設備的最大不可拆卸部件的要求。當搬運通道為吊裝孔或吊裝平臺時，吊鉤、吊裝孔或吊裝平臺的尺寸和吊裝荷重應滿足吊裝最大不可拆卸部件的要求，吊鉤與吊裝孔的垂直距離應滿足吊裝最高設備的要求。
6.2.9變電所、配電所位于室外地坪以下的電纜夾層、電纜溝和電纜室應采取防水、排水措施；位于室外地坪下的電纜進、出口和電纜保護管也應采取防水措施。
6.2.10設置在地下的變電所的頂部位于室外地面或綠化土層下方時，應避免頂部滯水，并應采取避免積水、滲漏的措施。
6.2.11配電裝置的布置宜避開建筑物的伸縮縫。
6.3采暖與通風
6.3.1變壓器室宜采用自然通風，夏季的排風溫度不宜高于45℃，且排風與進風的溫差不宜大于15℃。當自然通風不能滿足要求時，應增設機械通風。
6.3.2電容器室應有良好的自然通風，通風量應根據(jù)電容器允許的溫度，按夏季排風溫度不超過電容器所允許的最高環(huán)境空氣溫度計算；當自然通風不能滿足要求時，可增設機械通風。電容器室、蓄電池室、配套有電子類溫度敏感器件的高、低壓配電室和控制室，應設置環(huán)境空氣溫度指示裝置。
6.3.3當變壓器室、電容器室采用機械通風時，其通風管道應采用非燃燒材料制作。當周圍環(huán)境污穢時，宜加設空氣過濾器。裝有六氟化硫氣體絕緣的配電裝置的房間，在發(fā)生事故時房間內易聚集六氟化硫氣體的部位，應裝設報警信號和排風裝置。
6.3.4配電室宜采用自然通風。設置在地下或地下室的變、配電所，宜裝設除濕、通風換氣設備；控制室和值班室宜設置空氣調節(jié)設施。
6.3.5在采暖地區(qū)，控制室和值班室應設置采暖裝置。配電室內溫度低影響電氣設備元件和儀表的正常運行時，也應設置采暖裝置或采取局部采暖措施。控制室和配電室內的采暖裝置宜采用鋼管焊接，且不應有法蘭、螺紋接頭和閥門等。
6.4其他
6.4.1高、低壓配電室、變壓器室、電容器室、控制室內不應有無關的管道和線路通過。
6.4.2有人值班的獨立變電所內宜設置廁所和給、排水設施。
6.4.3在變壓器、配電裝置和裸導體的正上方不應布置燈具。當在變壓器室和配電室內裸導體上方布置燈具時，燈具與裸導體的水平凈距不應小于1.0m，燈具不得采用吊鏈和軟線吊裝。
6、對變電所門的具體防火措施及要求？
答：GB50053-2013中6.2.2變壓器室、配電室、電容器室的門應向外開啟。相鄰配電室之間有門時，應采用不燃材料制作的雙向彈簧門。
6.2.3變電所各房間經常開啟的門、窗，不應直通相鄰的酸、堿、蒸汽、粉塵和噪聲嚴重的場所。
7、地下室變配電所排風應注意哪些問題？
答：GB50053中6.3.1變壓器室宜采用自然通風，夏季的排風溫度不宜高于45℃，且排風與進風的溫差不宜大于15℃。當自然通風不能滿足要求時，應增設機械通風。
6.3.5在采暖地區(qū)，控制室和值班室應設置采暖裝置。配電室內溫度低影響電氣設備元件和儀表的正常運行時，也應設置采暖裝置或采取局部采暖措施。控制室和配電室內的采暖裝置宜采用鋼管焊接，且不應有法蘭、螺紋接頭和閥門等。
8、變配電室的布置是否必須滿足規(guī)范對通道等的要求？
答：變配電室的布置必須滿足規(guī)范對通道的要求，一是安全，二是維護間距。
9、高低壓電屏上方距建筑物頂板垂直距離為多少？
柜子上方沒有任何電纜橋架時，一般至梁底高度3.6m。若設置橋架、通風管道，則視具體情況來確定高度。
10、變配電室內所指的“出口”是否必須是“門”？
答：不一定非得是門，有的建筑變配電室將干式變壓器設置在一些隔間內，隔間并沒有門。對于分別設置高低壓配電室的情況，則需要設置門。
11、一個變電所為多個建筑物供電時，低壓屏內的N母線、PEN母線、PE母線如何設置？
答：（查相關標準圖）有相關的標準圖。
對于公共建筑，我國絕大多數(shù)（基本全部）是采用TN-S系統(tǒng)。但對于建筑群而言，則是變配電室所在的建筑是采用TN-S系統(tǒng)，往其他建筑去的電源則為TN-C系統(tǒng)，進戶做重復接地后，形成TN-S系統(tǒng)。所以從整個建筑群的供電形式上看，應為TN-C-S系統(tǒng)。在低壓屏內，N線是與相線并排布置在開關柜頂部，PE線布置在開關柜下部。PEN線是在分成N和PE線之前那段。
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