工业企业中消防设备的电气设计

    1 电气消防工程设计及施工的重要性

    电气消防设计是电气设计的重要环节，正确设计电气火灾防范图纸，是确保建筑物使用者生命、财产安全的重要防线。近年来，电气火灾频发，20世纪80年代以前，火灾年平均造成的损失低于3.5亿元，1993年以后，由火灾造成的经济损失年平均值约十几亿元。由此，电气消防工程的重要性不言而喻。火灾发生后，火势的蔓延速度非常迅速，在此情况下，仅依靠消防人员的救援常常无法保障相关人员的生命及财产安全。因此，设计单位对建筑电气设计中的消防设计应更加深人，针对现行国家标准，设计人员必须充分理解规程、规范对电气消防设计的要求，采用技术经济合理、安全可靠的建设方案及相应措施。

    2 建筑电气消防设计的主要内容

    2.1 设计火灾自动报警系统

    消防供电电源、火灾报警探测器、消防联动控制单元、火灾报警控制单元、手动报警按钮为火灾自动报警控制系统的重要组成部分。火灾发生的初级阶段，系统能将烟雾、热量等物理量，经探测装置转换为电信号，送至火灾报警控制单元，火灾自动报警系统的输出端口发出声光信号通知各楼进行疏散，与此同时，控制器记录事件发生地点、时间。通知主控室监控人员及消防人员采取有效防控措施。

    火灾自动报警系统的设计，必须注意以下几点：

    （1）合理设置感烟、感温探测器，注意其布置位置。感烟火灾探测器首先应了解其工作原理，烟雾粒子干变探测器电离室内的电离电池，光电感烟探测器是利用烟雾粒子对光线的遮挡及散射效应。感温探测器是用热敏元件，对热效应进行“成像”。故合理选择探测器是火灾自动报警控制系统设计的先绝条件。

    （2）保证消防设备通讯“道路”畅通。应确保消防联动装置的正常投入，所以应设计人工确认（消防设施的控制按钮），及自动确认（来自不同火灾探测装置的报警信号），防止因为消防控制失灵而造成设备的失控。

    （3）消防水泵应能随着消火栓按钮按下后即刻开启。消火栓按钮具备自动报警功能，故不能用手动报警按钮将其替代。

    （4）自动报警器的防水处理，也是设计者应该考虑的问题。火灾自动报警器在喷淋设备启动时，应能正确动作。故在设计文件输出时，应格外强调。不能因为自动报警器浸水而工作失效。

    （5）安全防范系统设计不应阻碍火灾自动报警控制系统的正常投入使用。较多场合均将防范系统及自动报警系统设计在一个控制室内，设计者应注意两者，不能相互影响干扰。

    2.2 设计防排烟系统

    建筑物发生火灾后会起浓烟，浓烟给火灾现场受困人员向外逃生增加了许多危险和困难，多起火灾事故造成人员伤亡的惨痛教训使人们清楚的认识到，设计和安装好防排烟系统和确保系统性能长期良好的重要性和必要性。防排烟系统包括防烟系统和排烟系统，这里主要探讨防火阀与排烟窗的设计。首先，合理布置防火阀的位置，这是发挥其应有作用的先决条件；其次，应根据建筑物内的使用材料人不同，合理把握防火阀关闭的温度。由于室内布置及材料不同，设计者应经过专业的数据计算及建筑物内的参考数据合理给出防火阀温度阈值，避免防火阀失效；应与建筑、通风专业沟通排烟窗的设计合理性。

    2.3 消防配电系统的可靠性

    消防电梯、消防应急灯、消防泵等设备为常见消防电气设备。在进行建筑消防的过程当中，一旦现正常供电电源突然中断的现象，应该保证所有正在运行的消防设备自动恢复与启动。通常情况下，会为消防设备设置应急母线段，并且采用低压断路器的分励脱扣器实现对非消防供电电源的切除。但由于低压断路器的型号以及分励线圈在进行分励脱扣时所需电流往往与框架电流不同，因此，为了最大限度地保证联动方便与选择切除，可以于配电室低压出线开关或者主配电箱上进行消防电源的切除，并且这些位置的低压断路器框架电流相对较大，既满足要求，又安全可靠。消防电气设计中包含有很多的细节，且非常重要，此外，供电线路与设备安装应严格控制其施工质量，从而确保消防电器投入使用时其可操作性及可控性。在设计过程中，设计者应根据建筑物的建筑及结构形式，合理布线及安装位置的布置，确保消防电源的可靠性。

    3 工业企业中消防设备设计探讨

    3.1 工程概述

    本工程为某铜业有限公司生产10万吨阴极铜项目，整个熔炉区包括主厂房、收尘工段、工辅车间、熔炼办公楼、综合循环水泵房等建筑。主厂房内有熔炼炉、吹炼炉、阳极炉等生产设备；办公楼为管理人员办公用房；工辅车间内设置高压配电室，阳极炉工段设置2台2000kVA变压器，熔炼收尘设两台1600kVA变压器，为主工艺及相关设备供电；综合循环水栗房内有2台消防泵，一用一备，容量为75kW，在综合循环水泵房内设置2台800kVA的变压器。

    3.2 供电电源

    根据《建筑设计防火规范》GB 50016-2014第10.1.2条规定：本设计中消防泵需提供单电源两回路的消防电源，为提高供电电源的可靠性，分别从2个变压器供电的低压配电屏各引一路出线，一路电源引自低压配电屏205ALP-5回路，一路引自低压配电屏105ALP-2回路，并在消防用电设备的末端进行切换。

    3.3 线路敷设

    《建筑设计防火规范》GB 50016-2016第10.1.10条对消防用电设备的配电有连续性要求。消防设备供电线路穿管暗设时，应在不燃烧体结构30MM及以下处敷设；明设时，除采取防火保护措施外，尚应穿金属管或封闭式金属线槽。即本设计中从低压配电屏分别引两路电源至消防泵成套控制箱，电缆规格为ZR-YJV-10001（4×35+1×16）G50，沿配电室电缆沟、穿管埋地敷设至消防泵房内消防泵成套控制箱。在缆沟内敷设，单独敷设，并加装阻燃耐火槽盒，明敷时穿金属保护管。

    3.4 消防栗成套控制箱

    该消火栓用消防泵是采用一用一备，全压启动的方式运行，故可根据国标图集16D303-3第23-26页选择成套控制箱，型号为XKF-1-2/37。其配电系统图如图1所示。

    3.5 接地设计

    本工程接地形式采用TN-S系统，所有电气设备不带电的金属外壳，管道，支架，暗敷钢管等均应可靠接地。防雷接地、保护接地共用一组接地极，接地电阻不大于1Ω，否则补打接地极，接地按国标14D504、15D502、15D503施工。消防泵房在进线处设置总等电位端子连接箱MEB，将总配电箱内PE母排，建筑物的PE干线，电气装置接地极的接地干线，水管等金属管道，建筑物的金属构件等导体作等电位联结。

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