消防負(fù)荷及其供電可靠性要求

消防負(fù)荷及其供電牢靠性要求(一)消防負(fù)荷及其分級在供配電系統(tǒng)中，用電設(shè)備被稱為電力負(fù)荷，簡稱負(fù)荷，其大小以功率或電消防負(fù)荷，即指消防用電設(shè)備，一般包括消防水泵、消防電梯、防煙排煙設(shè)備、火災(zāi)自動報(bào)警裝置、自動滅火裝置、火災(zāi)事故照明、疏散指示標(biāo)志、火災(zāi)應(yīng)急播送和電動的防火門、卷簾、閥門及消防掌握室的各種掌握裝置等用電設(shè)備。電力負(fù)荷分級電力負(fù)荷依據(jù)對供電牢靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成損失或影響的程度分為以下三級：一級負(fù)荷：中斷供電將造成人身傷亡，或中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失，或中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作。在一級負(fù)荷中，當(dāng)中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等狀況的負(fù)荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)視為特別重要負(fù)荷。二級負(fù)荷：中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失，或中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。三級負(fù)荷：不屬于一級和二級負(fù)荷者。消防負(fù)荷分級對于適用于《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》的高層建筑，其消防負(fù)荷的負(fù)荷等級為：一類建筑為一級負(fù)荷，二類建筑為二級負(fù)荷。對于適用于《建筑設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》的建筑，消防負(fù)荷的分級為①一級負(fù)荷：除糧食倉庫及糧食筒倉工作塔外，建筑高度大于50.0m的乙、丙類廠房和丙類倉庫的消防用電應(yīng)按一級負(fù)荷供電；②二級負(fù)荷：室外消防用水量大于30L/s的工廠、倉庫；室外消防用水量大于35L/s的可燃材料堆場、可燃?xì)怏w儲罐〔區(qū)〕和甲、乙類液體儲罐〔區(qū)；座位數(shù)超過1500個(gè)的電影院、劇院，座位數(shù)超過3000個(gè)的體育館、任一層建筑面積大于3000㎡的商店、展覽建筑、省〔市〕級及以上的播送電視樓、電信樓和財(cái)貿(mào)金融樓；室外消防用水量大25L/s(二)消防負(fù)荷供電要求依據(jù)供配電系統(tǒng)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，各級負(fù)荷的供電要求如下：〔1)一級負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞。依據(jù)我國現(xiàn)階段的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件和供電狀況，以下幾種狀況均視為滿足一級負(fù)荷供電的兩個(gè)電源：①兩個(gè)電源分別來自兩個(gè)不同的發(fā)電廠，如圖2—2(a)所示。35kV及35kV2所示。③一個(gè)電源來自變電站，另一個(gè)電源來自自備發(fā)電設(shè)備。〔2)二級負(fù)荷宜由兩回線路供電，且變壓器亦應(yīng)有兩臺。這是基于二級負(fù)荷所包括的范圍比一級負(fù)荷廣，其停電造成的損失較大。但是，假設(shè)二級負(fù)荷容量較小，或者地6kV及以上的專用架空線或電纜供電?？紤]到電纜發(fā)生故障后有時(shí)檢查故障點(diǎn)和修復(fù)時(shí)間較長，故當(dāng)用電纜線路供電時(shí)，應(yīng)承受100％的二級負(fù)荷?！?)三級負(fù)荷的供電沒有特別要求。三、自備消防范用電源當(dāng)?shù)貐^(qū)供電條件不能滿足消防一級負(fù)荷和二級負(fù)荷的供電牢靠性要求，或從地區(qū)變電站取得其次電源不經(jīng)濟(jì)時(shí)，應(yīng)設(shè)置自備消防范用電源。(UPS)、燃料電池。(一)自備應(yīng)急發(fā)電機(jī)組自備應(yīng)急發(fā)電機(jī)組有柴油發(fā)電機(jī)組和燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組兩種。選擇柴油發(fā)電機(jī)組時(shí)，宜選用高速柴油發(fā)電機(jī)組和無刷型自動勵(lì)磁裝置。由于，高速柴油發(fā)電機(jī)組具有體積小、重量輕、起動運(yùn)行牢靠等優(yōu)點(diǎn)。無刷型自動勵(lì)磁裝置具有適應(yīng)各種起動方式、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)組自動化或?qū)Πl(fā)電機(jī)組遙控的特點(diǎn)，并且，當(dāng)與自動電壓調(diào)整裝置配套使用時(shí)，可使靜態(tài)電壓調(diào)整率保證在±2.5％以內(nèi)。燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置包括燃?xì)廨啓C(jī)、發(fā)電機(jī)、掌握屏、起動蓄電池、油箱、進(jìn)氣和排氣，消音器及其他設(shè)備等。機(jī)組可分為固定型、可動型和軌道型。發(fā)電機(jī)為三相溝通同期發(fā)電機(jī)，無刷溝通勵(lì)磁方式。燃?xì)廨啓C(jī)的冷卻不需水冷而用空氣自行冷卻，加之燃燒2.5～4倍。因此，裝設(shè)位置必需考慮進(jìn)氣排氣便利的地上層或屋頂為宜，不宜設(shè)在地下層，因地下層的進(jìn)氣排氣都有肯定難度。自備應(yīng)急發(fā)電機(jī)組應(yīng)裝設(shè)快速自動起動及電源自動切換裝置，并具有連續(xù)30s；對于其他建筑，在承受自動起動有困難時(shí)也可承受手動起動裝置。確定發(fā)電機(jī)房位置時(shí)應(yīng)留意：①柴油發(fā)電機(jī)組宜靠近一級負(fù)荷，這樣能節(jié)約有色金屬，削減電能消耗，確保電壓質(zhì)量。考慮到正常電源與備用電源之間的互投聯(lián)鎖的便利，而且配變電所一般也盡量是在負(fù)荷中心，所以發(fā)電機(jī)房也宜與配變電所靠近。②為了遵照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對防火的要求，同時(shí)考慮到進(jìn)排風(fēng)口所占的面積大，對建筑物的外立面有肯定的影響，而且機(jī)組運(yùn)行時(shí)噪聲較大，對四周環(huán)境造成影響，所以，發(fā)電機(jī)房不宜設(shè)在高層建筑的主體內(nèi)，最好布置于坡屋、裙房的首層或附屬建筑內(nèi)，且位于主體建筑的反面或側(cè)面，以避開主要出口通道。③由于高層建筑功能較簡單，對面積的利用率要求高，尤其是首層，常用于對外營業(yè)，屬于黃金層，難以占用。因此，很多高層建筑把發(fā)電機(jī)房設(shè)在地下層。這時(shí)，解決好通風(fēng)、防潮、機(jī)組的排煙、消音和減振就成了最關(guān)鍵的問題。為了給熱風(fēng)管和排煙管伸出室外制造有利條件，當(dāng)機(jī)房設(shè)在地下層時(shí)，應(yīng)至少有一側(cè)靠外墻。④發(fā)電機(jī)間、掌握室和配電室不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他常常積水場所的正下方或與之貼鄰。(二)不連續(xù)電源系統(tǒng)UPS不符合要求而中斷供電時(shí)，保證向負(fù)荷連續(xù)供電的裝置。不連續(xù)電源裝置一般可分為兩大類：靜止型不連續(xù)電源裝置和旋轉(zhuǎn)型不連續(xù)電源裝置。電或油機(jī)發(fā)電機(jī))和靜態(tài)開關(guān)等組成。當(dāng)常用電源正常時(shí)，向整流器供電，一方面經(jīng)逆變器輸出溝通電供給負(fù)荷，另一方面對蓄電池充電。當(dāng)常用電源中斷時(shí)，由蓄電池供電。當(dāng)常用電源中斷時(shí)間很長，蓄電池?zé)o法保證供電時(shí)，必需切換到備用市電電源或起動油機(jī)發(fā)電機(jī)組才能保證不連續(xù)供電。旋轉(zhuǎn)型不連續(xù)電源裝置，由市電、整流器、蓄電池、直流電動機(jī)、飛輪和溝通發(fā)電機(jī)等局部組成。飛輪的作用是利用其轉(zhuǎn)動慣量大的性質(zhì)，在發(fā)電機(jī)的負(fù)荷變動時(shí)維持機(jī)組的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，從而使發(fā)電機(jī)的輸出電壓的幅值和頻率穩(wěn)定，此外，在市電中斷轉(zhuǎn)換到蓄電池供電時(shí)，保證負(fù)載電源不會中斷。(三)蓄電池組蓄電池是將所獲得的電能以化學(xué)能的形式貯存并將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的一種電化學(xué)裝置。在放電以后，用充電的方法使活性物質(zhì)復(fù)原，以后能夠再放電，并且充電和放電能夠反復(fù)屢次、循環(huán)使用。它是一種獨(dú)立而又格外牢靠的備用電源。在建筑供配電系統(tǒng)中，蓄電池(組)用作小容量設(shè)備的備用電源，如火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的直流備用電源、應(yīng)急照明的備用電源、變電所的直流操作電源、不連續(xù)電源裝置的直流電源等。依據(jù)電解液的性質(zhì)不同，蓄電池分為酸性蓄電池和堿性蓄電池。酸性蓄電池主要有鉛酸蓄電池，其電極為鉛，電解液為硫酸溶液。堿性蓄電池主要有鎘鎳蓄電池和鐵鎳蓄電池等，其電解液是氫氧化鉀或氫氧化鈉溶液。蓄電池的充電分為充(放)電制和浮充電制兩種工作方式。充(放)電制為蓄電池在使后再充電使用。浮充電制蓄電池始終由溝通電源經(jīng)整流器以微小充電電流充電，充電電流補(bǔ)償自放電的損失，使之保持完全充電狀態(tài)。用于小容量消防設(shè)備(如應(yīng)急照明)的蓄電池常承受浮充電制工作方式。不連續(xù)電源系統(tǒng)用的蓄電池需在常溫下能瞬時(shí)起動，一般選堿性或酸性蓄電池，有條件時(shí)應(yīng)選用堿性型燃料電池。當(dāng)要求連續(xù)維持供電時(shí)間較短時(shí)宜承受鎘鎳蓄電池，否則宜用固定型鉛蓄電池。序進(jìn)展停機(jī)時(shí)，以停機(jī)所需最長時(shí)間來確定，一般取8～15min；當(dāng)有備用電源時(shí)，為保10～30min。蓄電池組容量應(yīng)依據(jù)市電停電后由其維持供電時(shí)間來確定。(四)燃料電池燃料電池與一般電池一樣，是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的一種化學(xué)裝置。其根本工作原理為：在陽極，燃料(如自然氣、液化石油氣、沼氣等)分解(或裂解)后所產(chǎn)生的氫氣通過與電解質(zhì)中的水形成水合氫離子，同時(shí)釋放出電子，并經(jīng)由陰極和陽極間的外部電路形成電流，使電子集合于陰極。在陰極，氧氣與電解質(zhì)中的水合氫離子和由陰極流入的電子反響生成水分子，從而完成整個(gè)化學(xué)循環(huán)。只要持續(xù)不斷地供給氫氣和氧氣，就可以得到持續(xù)的、穩(wěn)定的電流。燃料電池按工作溫