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高层民用建筑供配电系统火灾安全探讨

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我国高层建筑日益增多并呈加速发展趋势。随着我国经济的快速发展,为解决城市人口增长和土地资源日益紧缺的问题,城市建筑向高空延伸,高层建筑的数量越来越多。在高层建筑中,为了满足各种使用功能的需要,电气设备不仅数量多,而且分布广。随着高科技的迅速发展和应用,在高层建筑中,各种电气、电子系统日趋复杂,线路纵横密布,引起火灾的几率也大。因此,用电设备及电气线路已成为高层建筑火灾的主要火源。 本论文主要针对高层

我国高层建筑日益增多并呈加速发展趋势。随着我国经济的快速发展,为解决城市人口增长和土地资源日益紧缺的问题,城市建筑向高空延伸,高层建筑的数量越来越多。在高层建筑中,为了满足各种使用功能的需要,电气设备不仅数量多,而且分布广。随着高科技的迅速发展和应用,在高层建筑中,各种电气、电子系统日趋复杂,线路纵横密布,引起火灾的几率也大。因此,用电设备及电气线路已成为高层建筑火灾的主要火源。
本论文主要针对高层民用建筑供配电系统展开火灾安全方面的设计与探讨分析,以期能够为高层建筑配电系统安全用电及安全防范方面找到可供借鉴或指导的方法与建议,并和广大同行分享。
一、高层民用建筑供配电系统防火设计综合分析
电气火灾是和电的发现与广泛应用分不开的,不管是强电领域还是弱电领域都有电气火灾问题。随着工业生产的发展,电气防火问题越来越引起了人们的重视,电气防火研究是伴随着消防科学的发展而发展起来。而对于高层建筑,尤其是高层民用建筑,其电气设备、供配电系统的火灾防范直接关系到普通群众的生命财产安全,因此需要对高层民用建筑的供配电系统进行火灾防范设计。
(一)负荷分级
电力负荷根据供电可靠性及中断供电所造成的损失或影响的程度,分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。一级负荷中特别重要负荷的供电,除要求两个电源供电外,还要增设应急电源。从电力网引接两回路电源进线加备用自投的供电方式,不能满足一级负荷中特别重要负荷对供电可靠性及连续性的要求,因为有时发生全部停电事故是由内部故障引起的,有的是由电力网故障引起的,因地区大电力网在主网电压上部是并网的,所以用电部门无论从电网取几回电源进线,也无法得到严格意义上的两个独立电源。为了保证对一级负荷的供电可靠性,尽量减少应急电源的容量,不能将其他负荷接入应急电源系统。
一级负荷应由两个电源供电,当一个电源发生故障时,另一个电源应不致同时受到损坏。一级负荷容量较大或有高压用电设备时,应采用两路高压电源。如一级负荷容量不大时,应优先采用从电力系统或临近单位取得第二低压电源,也可用应急发电机组;如一级负荷仅为照明或电话站负荷时,最好用蓄电池组作为备用电源。一级负荷中特别重要负荷,除上述两个电源外,还必须增设应急电源。为保证对特别重要负荷的供电,严禁将其他负荷接入应急供电系统。
二级负荷的供电系统应做到当发生电力变压器故障或线路常见故障时不致中断供电(或中断后能迅速恢复)。在负荷较小或地区供电条件困难时,二级负荷可由一回路6kV及以上专用架空线供电。三级负荷对供电无特殊要求。
(二)配变电所
1.设置在一类高、低层主体建筑中的变压器,要选择干式气体绝缘或非可燃性液体绝缘的变压器;二类高、低层主体建筑也是这样,否则应采取防火措施。特别潮湿的环境不设置浸渍绝缘干式变压器。低压为0.4kV变电所中单台变压器的容量不大于1000kV·A,当用电设备容量较大、负荷集中且运行合理时,可选用较大容量的变压器。设置在二层以上的三相变压器,如采用干式变压器时,其容盘不宜大于630kV·A。居住小区变电所内单台变压器容量不要大于630kV。
2.过去配电装置均为敞开式,变压器均为油浸式。由于设油浸式变压器需要防爆隔间,而现今高层民用建筑中已很少用油浸变压器及充油电器,敞开式配电装置也逐步被金属封闭式配电装置所代替,因此就没有必要强调分高压配电室低压配电室和变压器室。由于干式变压器高压端子距地大部分在2.3m以下,因此需要设防护外壳。
3.选择高压配电装置的绝缘等级,应和电力系统的额定电压相配合。配电装置中相邻带电部分的额定电压不同时,应按较高的额定电压确定其安全净距。选用的导体和电器,其允许的最高工作电压不能低于该回路的最高运行电压,其长期允许电流不要小于该回路的最大持续工作电流,并应按短路条件验算其动、热稳定。用熔断器保护的导体和电器,可不验算热稳定,但动稳定仍应验算。
4.选择低压配电装置时,除应满足所在网络的标称电压、频率及所在回路的计算电流外,还要满足短路条件下的动、热稳定。对于要求断开短路电流的通、断保护电器,应满足短路条件下的通断能力。配电装置的布置,要考虑设备的操作、搬运、检修和试验的方便。成排布置的配电屏,其长度超过6m时,屏后面的通道应有两个通向本室或其他房间的出口,并宜布置在通道的两端。当两出口之间的距离超过15m时,其间还应增加出口。
二、电气供配电系统的其他安全防火设计措施
1.高层民用建筑中,火灾事故照明或疏散指示标志的光源处最好增加把蓄电池直流电变为交流电的逆变器。
2.高层民用建筑中高压配电系统最好采用单母线分段,自动切换,互为备用,电源进线最好全部采用电缆进线。照明与动力不要共用干线,动力负荷采用放射式供电,照明负荷采用母线槽配电,与动力分开。
3.高层民用建筑中,当一个防火对象设置两个以上消防设备时,柴油发电机容量必须满足同时起动或同时使用该消防设备的要求,为减少突加负荷时的电流冲击,建议消防设备采用分时起动控制时,不要瞬时投入全部负荷的容量。
4.高层民用建筑中消防泵、消防电梯、防排烟设施、火灾自动报警、自动灭火装置、火灾事故照明、疏散指示标志和电动防火门窗、卷帘、阀门等的负荷电源和配电必须做到供电可靠、耐火、安全、科学,正常供电必须保证由两个独立电源供电,最好由两个独立电源点供电,来自两个不同的总降压变电所,同时设独立电源点作为应急电源。
5.为了保证高层民用建筑中对一级负荷中特别重要负荷的供电可靠性,尽量减少应急电源的容量,不要将其他负荷接入应急电源系统。
三、结语
本论文主要对高层民用建筑的供配电系统进行了火灾安全防范设计与讨论,主要从高层民用建筑的负荷分级、配置高压、低压变电所和变电装置等角度给出了用火安全防范措施与建议,具有一定的指导意义。实际上,除了本文所述的措施建议外,还有其他一些细节值得我们电气工作人员去探讨,例如,我国国家标准的建筑防火设计规范,电气施工验收规范及配电设计规范等与国际电工标准接轨不够,甚至相违反,这就
在一定程度上降低了我国电气规范的安全水平。因此,建议规范编制部门积极采用国际电工标准和发达国家的电气标准,以提高我国电气规范的水平,消除电气火灾隐患。
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  • lingyun2015
    lingyun2015 2015年09月11日 16:02:04 2楼
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