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亚博足彩app建筑电气消防负荷如何分组设计?分
时间:2020-07-10 03:42

  变电所低压侧消防、非消防负荷分组设计方案,做法来源于GB50016-2014《建筑设计防火规范》中10.1.6的条文说明。条文说明中建议变电所从变压器低压侧开始将消防负荷与非消防负荷分为两段母线分别配电,避免消防负荷受非消防负荷故障的影响。这种分组设计的做法在设计行业也算是新生事物,设计人员的看法也各不相同。中设协建筑电气工程设计分会主编的《建筑电气设计疑难点解析及强制性条文》中针对是否分组设计在第1.6条中专门做了解释。

  书中认为对于工程规模较小、消防负荷很少的项目(例如仅有一、两个消防回路)还是可以采用不分组设计,但是当工程规模较大、消防负荷较多时建议设置消防专用母线段,因为如果此时大量的消防负荷与非消防负荷混接在同一个母线段上,当非消防负荷出现故障或合用母线发生短路等故障时,都会影响到其他大量消防负荷供电的可靠性,因此当工程规模较大、消防负荷较多时,建议设置消防专用母线段。

  一、传统低压母线是变电所低压母线不分组设计的传统做法,参见GB50016-2014《建筑设计防火规范》P374页“负荷不分组设计方案(一)”。

  在火灾时,为了避免建筑内非消防电源导致电气火灾事故扩大,或防止火灾现场触电事故,需要对非消防电源采取切除措施。

  图2是低压母线分组设计方案,消防配电采用专用母线《建筑设计防火规范》P375页“负荷分组设计方案(一)”。

  GB50016-2014《建筑设计防火规范》条文说明中对上述两种做法也做了分析比较,即传统的不分组方案主接线简单,造价较低,但是这种方案使消防负荷受非消防负荷故障的影响较大。由于规范并没有说明哪些因素会导致消防负荷受非消防负荷的影响较大。

  笔者猜想可能有以下几种可能,一是火灾时非消防负荷出线开关损坏,既无法切断非消防电源,线路短路也无法实现跳闸保护的功能,导致变压器低压侧主开关跳闸进而影响本段母线上消防负荷的正常工作;二是火灾时切除非消防电源程序不合理,比如相关人员未能准确切除非消防负荷,甚至直接将变压器低压侧主开关切断,进而导致共用母线上的消防负荷也失去电源。

  另外,如果设计考虑不周全,未设计联动切除非消防电源的措施,低压柜内断路器也未考虑上下级配合。那么当不分组设计时,非消防线路着火造成的短路可能直接把低压侧总开关顶开,造成共用母线上的消防负荷失去电源;此时若采用分组设计,消防母线与非消防母线独立,而且消防设备及线路均采取防火措施,短时间内消防线路不会因为火烧而发生短路,即使未考虑级间配合,变压器低压侧消防母线的总开关也不受影响,此时也可体现分组设计的优点。

  这两个主断路器与下级母线上的出口断路器之间电流级差势必变小,会导致级间保护配合难度加大。

  从图3中还可以看出,末端设备房中的消防类设备配电级数多达四级,对于非消防负荷很可能达到5级甚至6级,这与规范要求的供配电系统应简单可靠,低压不宜多于三级的内容相违背,配电级数多,系统保护复杂,故障率也会增加另外,当火灾时,通过切除图3中所示的虚线框内的非消防负荷,来保证消防负荷不受影响。

  此时,两路电源的低压侧消防母线段没有设母联,当一路电源故障时,虽然有另一路电源保证供电,但是此时双路电源末端互投失去意义,两路电缆到末端的线路其实只有一路有电,而不分组设计即使一路电源故障,可以通过母联合闸,仍然保证双回路电缆在末端互投,可以更能经受火场的考验。

  从表1对比可以看出消防、非消防负荷分组设计有许多弊端,在业内未达成普遍共识时,在现阶段最好还是采用传统做法。

  为了提高消防设备供电可靠性,各类规范或技术手册给出了许多技术措施,比如上文所说的消防负荷采用专用母线段其目的就是为了提高消防供电可靠性。

  第二,充分利用IT系统供电可靠性高的特点,将火灾时的TN-S配电系统转换为IT系统。亚博足彩app我们常规的TN-S配电系统可以采用如图6所示一点接地形式,在火灾时,切断一点接地处的接地线,临时将低压配电系统的接地形式转换为IT系统。

  由于IT系统电源中性点不接地,当第一次发生单相接地故障时系统可以继续工作,而且当人体单相触电也不会发生伤害事故,故采取这种措施后在灭火期间系统供电的可靠性及安全性得到了提高。