探討應急照明和疏散指示系統(tǒng)在發(fā)電廠中的設計與應用

李明君

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

【摘要】：本文通過對照發(fā)電廠照明及防火標準與《消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標準》GB51309-2018（本文簡稱“新標準"）中有關(guān)消防應急照明的要求，探討火力發(fā)電廠設置消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)的技術(shù)方案，包括系統(tǒng)類型選擇、應用范圍、參數(shù)配置、供配電系統(tǒng)與導線選擇等，滿足以新標準為依據(jù)的建筑電氣消防設計審查要求。

【關(guān)鍵詞】：發(fā)電廠；建筑電氣消防；消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)

1.引言

發(fā)電廠照明設計主要依據(jù)《發(fā)電廠和變電站照明設計技術(shù)規(guī)定》DL/T5390-2014(以下簡稱“照明標準")和《火力發(fā)電廠與變電站設計防火標準》GB50229-2019(以下簡稱“防火標準")，應急照明分為備用照明和疏散照明，供電電壓均采用380V/220V，與火災自動報警系統(tǒng)沒有關(guān)聯(lián)。新標準于2019年3月實施后，對建、構(gòu)筑物中設置的消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)設計提出了全面、系統(tǒng)的要求，而且系統(tǒng)類型的選擇與火災自動報警系統(tǒng)的形式息息相關(guān)。與之配套的國家建筑標準設計圖集《應急照明設計與安裝》19D702-7于2019年9月1日出版發(fā)行，適用于新建、改建和擴建的民用建筑、通用工業(yè)建筑應急照明的設計和安裝。由于新標準未排除發(fā)電，建構(gòu)筑物的適用性，本文通過對照發(fā)電廠照明、防火標準與新標準的共性及差異條款，探討火力發(fā)電，中設置消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)的技術(shù)方案，滿足以新標準為依據(jù)的建筑電氣消防設計審查要求。

2.發(fā)電廠內(nèi)系統(tǒng)類型選擇及系統(tǒng)組成

2.1系統(tǒng)類型選擇

新標準規(guī)定，設置消防控制室的場所應采用集中控制型系統(tǒng):設置火災自動報警系統(tǒng)但未設置消防控制室的場所宜采用集中控制型系統(tǒng)?；鹆Πl(fā)電，火災自動報警系統(tǒng)的形式根據(jù)單機容量確定，單機容量200MW及以上的發(fā)電，采用控制中心報警系統(tǒng):單機容量50MW-200MW的發(fā)電廠采用集中報警系統(tǒng)，兩種形式均應設置消防控制室。單機容量50MW以下的小容量發(fā)電機組大多采用集中報警系統(tǒng)，即使采用區(qū)域報警系統(tǒng)，為了便于系統(tǒng)的日常維護也采用集中控制型系統(tǒng)?；鹆Πl(fā)電廠內(nèi)系統(tǒng)類型的選擇見表1。

2.2集中控制型系統(tǒng)組成

發(fā)電內(nèi)消防應急燈具的安裝高度均小于8m，應選擇A型燈具，集中控制性系統(tǒng)的組成見圖1。系統(tǒng)由應急照明控制器、A型應急照明集中電源、A型應急照明配電箱、集中電源集中控制型消防應急燈具、自帶蓄電池集中控制型消防應急燈具及相關(guān)附件組成。發(fā)電主)房內(nèi)設有消防控制室和機組低壓配電間，輔助廠房內(nèi)大多設有低壓動力中心(PC)或電動機控制中間(MCC)配電間，可采用集中電源和集中電源集中控制型消防應急燈具方案。其余輔助廠房，如消防水泵房、輸煤棧橋及運煤隧道等，為獨立的防火分區(qū)，但不具備集中電源安裝環(huán)境要求的，可采用應急照明配電箱和自帶蓄電池集中控制型消防應急燈具方案。非生產(chǎn)區(qū)域的公共建筑內(nèi)，集中電源可設置在建筑物內(nèi)的低壓配電間或電氣豎井內(nèi)，不具備安裝條件的，可采用應急照明配電箱和自帶蓄電池集中控制型消防應急燈具。

3.發(fā)電廠內(nèi)消防備用照明、疏散照明設置范圍

發(fā)電廠內(nèi)應急照明分類、設置場所以及與新標準如何關(guān)聯(lián)由圖2所示規(guī)范確定。發(fā)電)照明標準與發(fā)電廠防火標準相協(xié)調(diào)，應急照明包括備用照明和疏散照明。建筑照明標準與建筑防火規(guī)范相協(xié)調(diào)，應急照明包括備用照明、疏散照明和安全照明。兩套照明標準中，對備用照明和疏散照明的定義基本一致。新標準中包含消防疏散照明和消防備用照明兩個概念，備用照明被劃分為消防備用照明和非消防備用照明(即正常備用照明)。明確避難間(層)及配電室、消防控制室、消防水泵房及自備發(fā)電機房等火災時仍需工作、值守的區(qū)域所設置的備用照明屬于消防備用照明且備用照明的的*低照度不應低于正常照明的照度,這與建筑設計防火規(guī)范的要求基本一致。除此之外這些場所還應同時設置疏散照明和疏散指示標志。將發(fā)電，內(nèi)的備用照明按此原則劃分，并結(jié)合照明防火標準后，消防備用照明、疏散照明的工作場所如表2所示，公共建筑內(nèi)疏散照明的設置場所直接按新標準第3.2.5條執(zhí)行。

4.發(fā)電廠內(nèi)消防應急照明照度及蓄電池持續(xù)供電時間

4.1消防備用照明

照明標準規(guī)定，除控制室按30%正常照度設置以外其余工作場所的備用照明可按正常照明照度值的10%~15%選取;自帶電源的應急燈，其蓄電池持續(xù)供電時間不低于60min。表3所示場所的備用照明照度值宜按新標準執(zhí)行。

4.2疏散照明

發(fā)電廠防火標準中疏散照明的照度要求與新標準基本一致，可統(tǒng)一按新標準執(zhí)行。新標準要求，消防應急燈具的蓄電池電源在其全壽命周期內(nèi)，應滿足的火災狀態(tài)下的持續(xù)工作時間(不應少于0.5h)和非火災狀態(tài)下的應急點亮時間(不應超過0.5h)之和。因此，發(fā)電廠內(nèi)消防應急燈具蓄電池電源的持續(xù)工作時間可在0.5h～1.0h間取值。

5發(fā)電廠內(nèi)消防應急照明配置原則

5.1主廠房集中控制室應急照明配置

發(fā)電廠內(nèi)消防控制室與集中控制室合并設置，即集控室兼做消防控制室，主要考慮主控制室是全廠的生產(chǎn)調(diào)度中心，24小時有人值守，一旦發(fā)生火災，消防作業(yè)可以與生產(chǎn)調(diào)度有機結(jié)合。而發(fā)電廣集中控制室的備用照明設置有明確要求:照度按正常照度值的30%選取，采用蓄電池直流系統(tǒng)供電;其主環(huán)內(nèi)應裝設直流常明方式的備用照明，按正常照度值的10%選取。結(jié)合新標準要求，發(fā)電廠集中控制室的應急照明可按表4配置。

5.2柴油發(fā)電機房、配電間、消防水泵房應急照明配置

根據(jù)防火標準強制性條文，200MW及以上機組柴油發(fā)電機房的應急照明，應采用蓄電池直流系統(tǒng)供電;其他場所的應急照明保安電源，難以從蓄電池或保安電源取得電源時，應采用自帶電源的應急燈:200MW以下機組的應急照明，應采用蓄電池直流系統(tǒng)供電，遠離主廠房的重要場所的應急照明可采用應急燈。

除控制室外繼續(xù)工作用的應急照明，其工作面上的*低照度不低于正常照明照度值的10%~15%(本文取15%)。對照新標準，發(fā)電廠柴油發(fā)電機房、配電間、消防水泵房的應急照明可按表4配置。

6發(fā)電廠內(nèi)消防備用照明、疏散照明供配電系統(tǒng)

6.1發(fā)電廠內(nèi)消防應急照明的負荷等級

消防應急照明屬于消防設備，發(fā)電廠內(nèi)生產(chǎn)廠房的消防負荷的負荷等級劃分宜遵從國家標準，其它公共建筑的消防負荷等級宜遵從建筑設計防火規(guī)范主廠房作為發(fā)電廠中*大體量的生產(chǎn)廣房，設其室外消防用水量一般≤30L/s;發(fā)電廠內(nèi)非生產(chǎn)區(qū)域的公共建筑，如廠前區(qū)行政辦公樓、宿舍食堂等，其室外消防用水量一般≤25L/s，按照建筑設計防火規(guī)范，消防用電可按三級負荷供電。

6.2發(fā)電廠內(nèi)消防應急照明配電方案

200MW及以上機組，有蓄電池直流系統(tǒng)和柴油發(fā)電機組交流保安電源，為了盡量減少應急照明回路對直流系統(tǒng)的影響，保證機組控制、保護、自動裝置等回路的可靠運行，主廠房應急照明的供電類別定為OIII類。兩機一控集中集控室，宜獨立設置雙電源自動切換的直流照明箱和交流照明箱，作為本區(qū)域的消防電源配電箱，為控制室內(nèi)的消防)備用照明和本防火分區(qū)內(nèi)的A型集中電源供電，由兩臺機組的直流屏利交流保安母線提供消防電源:

（1）主房柴油發(fā)電機房和配單間屬于同一防火分區(qū)時，可結(jié)合布置情況分別或合并設置備用照明箱，為室內(nèi)(消防)備用照明和本防火分區(qū)內(nèi)的A型集中電源供電，由交流保安母線提供消防電源。柴油發(fā)電機房的直流應急照明，由機組直流屏供電200MIW以下機組，有蓄電池直流系統(tǒng)，不要求設留交流保安電源。

（2）集中控制室宜獨立設置備用照明箱，為控制室內(nèi)的(消防)備用照明和本防火分區(qū)內(nèi)的A型集中電源供電，由機組交直流逆變屏引接消防電源。10%的直流長明燈，由機組直流屏供電:

主廠房配單間備用照明配電方案，需考慮對機組蓄電池容量的影響，并結(jié)合布置情況設置備用照明箱為配電間內(nèi)(消防)備用照明和同一防火分區(qū)內(nèi)的A型集中電源供電。其中，不少于1%%的備用照明應由機組交直流逆變屏供電，其余可由廣用低壓母線引接。發(fā)電輔助廠房及非生產(chǎn)區(qū)域的公共建筑，需結(jié)合消防用電負荷等級、防火分區(qū)劃分及配電回路數(shù)量設獨立的備用照明箱或與正常照明箱合用，A型集中電源可由同一防火分區(qū)的消防電源箱供電，或采用消防應急回路供電，消防電源由建筑物內(nèi)配電室母線引接。輔助房配電間和消防水泵房還應按表4要求設不少于15%的自帶電源應急燈。

6.3發(fā)電廠內(nèi)消防應急照明導線的選擇和敷設

消防應急照明的配電線路應滿足火災時維持通電的需要。發(fā)電廠生產(chǎn)廠房內(nèi)因電纜量大、布置緊湊，動力電纜間難以采取有效的防火分隔，應急照明配電線路應采用耐火電纜:非生產(chǎn)區(qū)域的公共建筑，其消防電源線路如采用耐火電纜，還應與其他配電線路分開敷設在不同的電纜通道內(nèi)，否則應分別布置在電纜井、溝的兩側(cè)，并采用礦物絕緣電纜。暗敷時，應穿管并應敷設在不燃性結(jié)構(gòu)內(nèi)且保護層厚度不應小于30mm。

此外，消防備用照明的配電回路也應采用耐火線纜。集中控制型系統(tǒng)中，除地面安裝的標志燈配電線路采用耐腐蝕橡膠線纜外，其余消防應急燈具的配電線路應采用耐火線纜。

7.安科瑞消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)選型方案

7.1系統(tǒng)概述

消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)主要由應急照明控制器、消防應急照明集中電源或應急照明配電箱、消防應急燈具等幾部分組成。該套系統(tǒng)，可以滿足與AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災自動報警系統(tǒng)等進行數(shù)據(jù)交換和共享。

該系統(tǒng)配合火災報警控制器使用時，在平時對系統(tǒng)內(nèi)的設備進行實時的監(jiān)視和控制，便于日常的管理和維護，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行?；诖吮ＷC在火災發(fā)生時，能夠準確改變消防應急標志燈具的指示方向，點亮消防應急照明燈，幫助建筑內(nèi)的人群選擇逃生疏散路線，指引安全的逃生方向，保障群眾的人身安全，為各類用戶擔心的安全問題解決了后顧之憂。

7.2應用場所

適用于住宅、酒店、辦公樓、商城綜合體、醫(yī)院、隧道管廊、軌道交通、地庫、倉庫、工廠等各行業(yè)的消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)。

7.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

7.4系統(tǒng)功能

7.4.1系統(tǒng)運行主界面

包含工具欄、平面展示、圖層列表、狀態(tài)欄，可以直觀的查看監(jiān)控設備的運行狀態(tài)，并根據(jù)狀態(tài)欄的現(xiàn)實內(nèi)容直接切換至故障具體位置。

7.4.2燈具配置界面

可以查看所有燈具狀態(tài)與數(shù)量。

7.4.3信息界面

可查看歷史操作、故障、事件信息、可按日期進行查詢。

7.4.4權(quán)限管理界面

主要由應急啟動、應急停止與手動火警組成，應急啟動與停止用來測試設備應急功能是否正常，手動火警測試再具體著火點下系統(tǒng)的啟動情況。

7.5系統(tǒng)硬件配置

7.5.1應急照明控制器選型

7.5.4A型集中電源集中控制燈具選型

8.結(jié)論

發(fā)電廠內(nèi)應采用集中控制型的消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)，除按新標準設置疏散照明和100%照度的消防備用照明外，還應遵守照明和防火標準，設置相應的直流應急照明，應急照明的負荷等級不應低于防火標準。

GB51309是一部全面、系統(tǒng)闡述消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)設計要求的工程技術(shù)標準，由多家消防單位及建筑設計院參編，與發(fā)電廣標準存在一定出入，但新標準未排除發(fā)電建構(gòu)筑物的適用性。本文從系統(tǒng)類型選擇、應用范圍、參數(shù)配置、供配電系統(tǒng)與導線選擇等方面給出了設計方案，但消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標準是否適用于發(fā)電]以及如何與標準協(xié)調(diào)還有待探討和解決。

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作者簡介

李明君，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，銷售工程師，主要負責應急照明和疏散指示系統(tǒng)的研發(fā)、應用。