一、消防用電及負荷等級

（一）消防用電

消防電源的基本要求包括以下幾個方面：

1.可靠性。

2.耐火性。

3.有效性。

4.安全性。

5.科學性和經濟性。

（二）消防用電的負荷等級

1.基本概念

消防負荷是指消防用電設備，根據供電可靠性及中斷供電所造成的損失或影響程度，分為一級負荷、二級負荷與三級負荷。

2.一級負荷

（1）一級負荷適用的場所

1）建筑高度大于50m的乙丙類生產廠房和丙類物品庫房。

2）一類高層民用建筑。

3）大型石油化工廠。

4）大型鋼鐵聯合企業。

5）大型物資倉庫。

（2）一級負荷的電源供電方式

1）一級負荷應由兩個電源供電。

2）兩個電源之間無聯系。

3）兩個電源有直接聯系，但符合下列要求：

①任一電源發生故障時，兩個電源的任何部分均不會同時損壞。

②發生任何一種故障且保護裝置正常時，有一個電源不中斷供電，并且在發生任何一種故障且主保護裝置失靈以至兩個電源均中斷供電后，應能在有人員值班的處所完成各種必要操作，迅速恢復一個電源供電。

（3）結合消防用電設備的特點，符合一級負荷供電的方式

1）電源一個來自區域變電站（電壓在35V及以上），同時另設一臺自備發電機組。

2）電源來自兩個區域變電站。

3）電源來自兩個不同的發電廠。

3.二級負荷

（1）二級負荷適用的場所

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、可燃氣體儲罐區和甲乙類液體儲罐區。

3）糧食倉庫及糧食筒倉。

4）二類高層民用建筑。

5）座位數超過1500個的電影院、劇場。

6）座位數超過3000個的體育館。

7）任一層建筑面積大于3000㎡的商店和展覽建筑。

8）省市級及以上的廣播電視、電信和財貿金融建筑。

9）室外消防用水量大于25L/s的其他公共建筑。

（2）二級負荷的電源供電方式

1）二級負荷的供電系統要盡可能采用兩回線路供電。

2）在負荷較小或地區供電條件較困難的條件下，允許又一回路6kV以上專線架空線或電纜供電。

3）當采用架空線時，可謂一回路架空線供電；當用電纜線路供電時，由于電纜發生故障恢復時間和故障點排查時間長，故應采用兩個電纜組成的線路供電，且每格電纜均應能承受100%的二級負荷。

4.三級負荷

（1）三級消防用電設備采用專用的單回路電源供電，并在其配電設備設有明顯標志。其配電線路和控制回路應按照防火分區進行劃分。

（2）消防水泵、消防電梯、防排煙風機等消防設備，應急電源可采用第二路電源、帶自啟動的應急發電機或由二者組成的系統供電方式。

（3）消防控制室、消防水泵、消防電梯、防排煙風機等的供電，應在最末一級配電箱處設置自動切換裝置。切換部位指各自的最末一級配電箱，如消防水泵應在消防水泵風的配電箱處切換、消防電梯應在電梯機房配電箱處切換。

（三）消防備用電源

1.應急發電機組

應急發電機組有柴油發電機組和燃氣輪機發電機組兩種。

（1）柴油發電機組是將柴油機與發電機組合在一起的發電設備，優點是機組運行不受城市電網運行狀態的影響，缺點是工作噪聲大、過載能力小、適應啟動沖擊負荷能力較差。

（2）燃氣輪機發電機組包括燃氣輪機、發電機、控制屏、啟動蓄電池、油箱等設備。燃氣輪機的冷卻不需要水冷，需要空氣自行冷卻，加之燃燒需要大量空氣，所以燃氣輪機組的空氣使用量是柴油機組的3.5～5倍。宜安裝在進氣和排氣方便的地上層或屋頂，不宜設在地下等進氣和排氣有難度的場所。

2.消防應急電源

是指平時以市政電源給蓄電池充電，市電斷電后利用蓄電池繼續供電的備用電源裝置。

3.消防備用電源的選型及設置

（1）消防備用電源類型的選擇

1）應急發電機組與消防應急電源均適宜的消防用電設備：室內消火栓系統、防排煙系統、電動防火門窗、自動噴水滅火系統、泡沫滅火系統、干粉滅火系統。

2）僅適宜應急發電機組的消防用電設備：消防電梯。

3）僅適宜消防應急電源的消防用電設備：火災自動報警系統、消防聯動控制系統、消防應急照明和疏散指示系統。

建筑內設置的自備柴油發電機組一般作為備用電源外，可兼作建筑物內消防設備的應急電源，其確保的供電范圍如下：

1）消防設施用電，如消防水泵、消防電梯、防排煙設施、火災自動報警、自動滅火裝置、應急照明和電動的防火門、窗、卷簾門等。

2）保安設施、通行、航空障礙燈、電鐘等設備用電。

3）航空港、星級飯店、商業、金融大廈中的中央控制室及計算機管理系統。

4）大、中型電子計算機室等用電。

5）醫院手術室、重癥監護室等用電。

6）具有重要意義場所的部分電力和照明用電。

發生火災時，自備柴油發電機組應能自動切除所帶的非消防負荷。疏散照明燈具自帶電池組時，任何情況下充電電源均不得被切斷。

（2）電源的切換

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電機組。一般快速自啟動的發電機組的自啟動時間為10s左右。

2）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、蓄電池機械儲能電機型不間斷供電裝置或柴油發電機不間斷供電裝置。

3）應急電源與正常電源之間必須采取防止并列運行的措施，防止電源發生故障時，工作電源使應急電源嚴重過負荷。具有頻率跟蹤環節的靜止型不間斷電源可與工作電源并列運行。

二、消防電源供配電系統

（一）消防用電設備的配電方式

為了保證消防負荷供電不受非消防負荷的影響，低壓配電系統主線采用分組設計方案，要根據負荷性質及容量合理設置短路保護、過負荷保護、接地故障保護和過、欠電壓保護。

1.消防負荷的電源設計

（1）消防電源要在變壓器的低壓出線端設置單獨的主斷路器，不能與非消防負荷共用同一路進線斷路器和同一低壓母線段。

（2）消防電源應獨立設置，即從建筑物變電所低壓側封閉母線處或進線柜處就將消防電源分出而各自成獨立系統。

（3）當建筑物雙重電源中的備用電源為冷備用，且備用電源投入時間不能滿足消防負荷允許的中斷供電時間時，應設置應急發電機組，機組的投入時間要滿足消防負荷供電的要求。

2.消防備用電源的設計

（1）消防電源自備應急發電機組提供備用電源時，消防用電負荷為一級或二級的要設置自動和手動啟動裝置，并在30s內供電；當采用中壓柴油發電機組時，火災確認后要在60s內供電。

（2）工作電源與應急電源之間要采用自動切換方式，同時按照負載容量由大到小的原則順序啟動。電動機類負載啟動間隔宜在10～20s之間。

（3）采用柴油發電機組作為消防備用電源時，其電壓等級應符合：

1）供電半徑不大于400m時，宜采用低壓柴油發電機組。

2）供電半徑大于400m時，宜采用中壓柴油發電機組。

3）線路電壓降應不大于供電電壓的5%。

（4）消防備用電源應滿足火災時消防設備持續運行時間的要求：

1）用于商業樓、展覽樓、綜合樓、一類建筑的財貿金融樓、圖書館、書庫、重要的檔案樓、科研樓和旅館的消防水泵火災時，持續運行時間為3h，其他高層建筑為2h。

2）用于防火卷簾的水幕泵火災時，持續運行時間為3h。

3）用于消防電梯火災時，持續運行時間應大于消防水泵、水泵幕火災時的持續運行時間。

4）建筑高度大于100m的民用建筑，加壓風機、防排煙風機火災時持續運行時間要大于90min。

5）醫療建筑、老年人建筑、總建筑面積大于100000㎡的公共建筑，火災時持續運行時間要大于60min，其他建筑要大于30min。

（5）當采用FEPS作為備用電源時，電池的初裝容量應為使用容量的3倍；三相供電的EPS單機容量不宜大于120kW，單項供電的EPS單機容量不宜大于30kW，且應有單節電池保護和電能均衡裝置。

3.配電設計

（1）消防水泵、噴淋水泵、水幕泵和消防電梯要由變配電站或主配電室直接出現，采用放射式供電；防排煙風機、防火卷簾以及疏散照明可采用放射式或樹干式供電。

（2）消防水泵、防排煙風機及消防電梯的兩路低壓電源應能在設備機房內自動切換；其他消防設備的電源應能在每個防火分區配電間內自動切換；消防控制室的兩路低壓電源應能在消防控制室內自動切換。

（3）消防水泵、防排煙風機和正壓送風等設備不能采用變頻調速器作為控制裝置。

（4）電動機類的消防設備不能采用EPS／UPS作為備用電源。

（5）主消防泵為電動機泵，備用消防泵為柴油機水泵，主消防泵可采用一路電源供電。

（6）消防設備的配電箱和控制型宜安裝在配電室、消防設備機房、配電小間或電氣豎井內；當必須在其他場所安裝時，箱體要采取防火措施，并滿足火災時消防設備持續運行的時間要求。

（7）消防負荷的配電線路所設置的保護電器要具有短路保護功能，但不宜設置過負荷保護裝置，如設置只能動作于報警而不能用于切斷消防供電。

（8）消防負荷的配電線路不能設置剩余電流動作保護和過、欠電壓保護，發生火災時不管消防線路和消防電源處于什么狀態或故障，為消防設備供電是最重要的。

（9）消防設備的配電裝置與非消防設備的配電裝置宜分列安裝；若必須并列安裝，應在分界處設置防火隔斷。

（10）消防配電設備應設有明顯標志，專用消防配電柜宜采用紅色柜體。

（二）電線電纜的選擇

（1）火災報警與消防聯動控制系統的布線要選擇銅芯絕緣導線或銅芯電纜。

（2）火災自動報警系統的傳輸線路和采用50V以下電壓供電的控制線路，選擇的導線電壓等級不應低于300V。

（3）電線電纜種類及敷設方式要根據消防電線電纜在火災條件下的持續工作時間因素進行選擇確定。

（4）消防用電設備配電系統的水平分支線路不宜跨越防火分區，當跨越防火分區時應采取防止火災延燃的措施。