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浅谈消防应急照明和疏散指示系统在变电站的设计与应用

文章更新时间:2023-07-10 点击量:161

摘要:随着对消防安全关注的不断提高,对消防设计的要求越来越严格。根据变电站的应用场景,民用和工业建筑设计的消防应急照明和疏散指示系统不应直接应用。本文从变电站实际应用的角度对现行设计规范进行了梳理和比较,以拓扑清晰、系统设计简单、工程成本节约为设计目标,对变电站消防应急照明和疏散指示系统提出了设计建议。


关键词:应急照明;变电站;疏散指示;照明设计


前言

随着国家和社会对消防安全要求的不断提高,变电站的消防设计也提出了更高的要求。《消防应急照明疏散指示系统技术标准》(GB-51309-2018)(以下简称“新规定")对建筑消防应急照明和疏散指示系统的设计提出了更高的要求,但该规范是民用和工业建筑的技术要求,对于变电站,特别是建筑小型化、分散的户外变电站,其控制模式和供电系统有一定的差异,不应直接应用。考虑到现行变电站、建筑、专项照明设计规范数量多,实施标准不同,给设计人员带来麻烦,有必要研究一套适合变电站的消防应急照明和疏散指示系统的设计方案。

过去,在变电站照明设计中,消防应急照明和疏散指示系统一般采用220V交流电源,灯具或无电池,通过火灾报警控制器实现火灾情况下灯具的应急照明功能。新规定对不同建筑方案下的控制供电系统、灯具选择、消防认证等提出了详细要求。根据上述要求,本文以调整消防应急照明和疏散指示系统为契机,通过现行照明设计标准的梳理比较,结合变电站实际应用需求,从系统功能和经济,提出了适合变电站的消防照明设计方案,为行业设计人员提供系统全面的设计理念和参考。


1变电站照明概述

结合变电站设计经验和消防照明规范,变电站照明类型可分为正常照明、应急照明、警卫照明和障碍照明。由于正常照明、警卫照明和障碍照明的设计原则没有改变,本文仅介绍了应急照明。


2变电站应急照明及疏散指示系统的设计要求

在石化企业发展过程中,变电站应急照明主要执行《火力发电厂与变电站设计防火标准》(GB50229-2019)、《建筑设计防火规范(2018版)》(GB50016-2014)、《消防应急照明及疏散指示系统技术标准》(GB51309-2018)、《发电厂、变电站照明设计技术规定》(DL(T5390-2014)规定,应急照明包括备用照明和疏散照明。

2.1备用照明

备用照明是用来确保正常活动继续进行的照明。变电站备用照明照明设置通常参照《发电厂和变电站照明设计技术规定》(DL/T5390-2014),取正常照明照度要求值的10%~15%。随着对消防安全的重视和工程消防审查要求的不断提高,变电站工程逐步落实了建筑防火照明设计规范的相关要求。

根据《消防应急照明疏散指示系统技术标准》(GB51309-2018)和《建筑设计防火规范(2018版)》(GB50016-2014),对于火灾期间仍需维持正常工作、满足消防人员应急操作需要的工作场所,备用照明在火灾期间应保持正常照度,正常照明电源和消防电源专用应急电路应相互投放后供电,进一步提高供电可靠性。此外,上述两项规范都提到,配电室的备用照明照度需要达到100%的正常照度。在民用建筑和常规工业建筑中,配电室通常是指配电变压器和配电屏所在的低压用户配电的地方,房间面积和数量有限。对于以电气设备为主要组成部分的变电站,其主要功能房为配电装置室。如果配电装置室等同于配电室,将提高备用照明容量和供电可靠性要求,对变电站供电系统设计产生dian覆性影响。

规范中有关规定的目的是保证正常的工作照度,使消防人员在火灾情况下操作建筑物的低压供电系统。变电站除400V配电室外,高压配电装置室在火灾影响下无消防人员操作或人工操作需求。因此,从备用照明的功能出发,备用照明进一步细分为失电继续工作备用照明和消防继续工作备用照明,后者对照度和供电可靠性的标准更为严格。结合变电站工作场所的类型和规范要求,备用照明设备场所和照明要求值如表1所示。其中,照明要求值以正常工作照度的百分比表示,正常工作照度参照《发电厂和变电站照明设计技术规定》(DL/T5390-2014)设置,文章不再赘述。

表1备用照明设备场所及照度要求值

表1.png

2.2疏散照明

疏散照明用于确保疏散通道的识别和应用。变电站独立继电器室、卫生间、生活/污水/雨水泵房除防火等级较低(不超过丙类)外,不得设置疏散照明,其余场所应设置疏散照明。疏散照明安装场所及照明要求值如表2所示。

表2疏散照明设计场所及照度要求值

表2.png



3变电站消防应急照明及疏散指示系统设计方

消防应急照明和疏散指示系统的组成包括控制系统、控制器、照明灯具和配电系统。消防应急照明和疏散指示系统拓扑结构如图1所示。

图1消防应急照明及疏散指示系统拓扑结构图

3.1疏散照明

控制系统的主要功能是根据火灾报警控制器提供的信号或交流电源实现消防应急照明和疏散指示系统的智能调节。根据灯具控制方式的不同,系统可分为集中控制系统和非集中控制系统。这两个系统的主要区别在于,集中控制系统配备了应急照明控制器,控制器集中控制和显示系统中所有消防应急灯的工作状态;分散的当地应急照明配电箱实现了非集中控制系统中灯具的控制和显示。由于变电站配备了火灾自动报警系统,因此选择了集中控制系统。

变电站疏散照明设备应接入控制系统,接入控制系统的灯具、配电箱、控制器应为消防专用设备,并经“3C"认证。接入控制系统的灯具状态由控制系统自动控制,控制模式分为正常运行状态控制、故障状态控制和火灾状态控制。在正常状态下,除标志灯(安全出口、楼层指示灯、方向指示灯等)外。常亮,其他为常闭状态,只能通过控制系统手动打开;在故障和火灾状态下,所有灯都被强制打开。接入控制系统的灯不能同时用作正常照明灯,因此备用照明通常不接入控制系统,也不需要使用特殊的消防设备。

3.2灯具选型

对于接入控制系统实现智能控制的疏散照明,根据新规定,安装高度小于8m的工作场所应选择A型灯,即额定工作电压<DC36V消防应急灯。灯具电源由主电源和电池电源组成,其中电池电源可集中布置,或分散在灯具中,即灯具可分为自带电池和无电池。带电池的灯具单价高,更适合疏散照明数量少、总功率低的场合。

3.3配电系统

配电系统应根据系统类型、灯具布置位置、灯具供电方式等进行设计。应急照明应采用双电源供电。根据建筑防火规范的要求,消防配电箱应独立设置,为防火分区及相邻防火分区的照明灯供电。


4应用实例

根据布局形式,变电站可分为全室内、半室内、全室外类型,整体电压等级越高,站址越大,建筑布局越分散。

(1)全户内或半户内变电站。

全部或大部分配电装置布置在室内,变电站主要为大型建筑,整体布局相对紧凑,建议采用电池集中布置的照明方案。

(2)全户外变电站。

配电装置全户外布置。除综合楼外,变电站主要采用小型分散式建筑。建议大型综合楼采用电池集中布置,场地分散式建筑采用自带电池灯的照明方案。


5应急疏散产品选型

综上所述,变电站消防应急疏散系统的系统类型应为集中控制系统,需要选择相应的控制器主机。应急灯的应急电源可根据变电站的规模、变电站的类型(室内型、室外型)选择集中电源型(集中电源箱+应急灯)/非集中电源型(配电箱+自带电池应急灯)。相应产品选择安科瑞的型号选择如下表所示。


6结束语

结合变电站工程设计经验,梳理现行照明设计规范的差异,提出变电站消防应急照明和疏散指示系统的设计要求,提出差异化设计方案,为变电站消防应急照明和疏散指示系统的设计提供参考。




参考文献

[1] 应急管理部沈阳消防研究所.消防应急照明和疏散指示系统技术标准:GB 51309—2018[S].北京:中国计划出版社 , 2018.

[2] 东北电力设计院有限公司.火力发电厂与变电站设计防火标准: GB 50229—2019[S]. 北京:中国计划出版社,2019.

[3] 中华人民共和国公安部.建筑设计防火规范 (2018年版):GB 50016—2014[S].北京:中国计划出版社,2014.

[4] 能源行业发电设计标准化技术委员会.发电厂和变电站照明设计技术规定:DL/T 5390-2014[S].北京:中国计划出版社,2014.

[5] 罗琴.变电站消防应急照明和疏散指示系统的设计[J].罗琴光源与照明,2023,N0.176(01):30-32.

[6]安科瑞电气股份有限公司产品选型手册.2018.01