王丹丹

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

【摘要】：隨著對消防安全重視程度的不斷提高，消防設計要求更加嚴格。針對變電站的應用場景，以民用和工業(yè)建筑為對象設計的消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)不宜直接套用。文章從變電站實際應用角度出發(fā)，梳理和對比了現(xiàn)行設計規(guī)范，以拓撲清晰、系統(tǒng)設計簡單、工程造價節(jié)約為設計目標，提出了適用于變電站的消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)的設計建議。

【關鍵詞】：應急照明 ；變電站 ；疏散指示；照明設計

前言

隨著國家和社會對消防安全要求的不斷提高，對變電站的消防設計也提出了更高的要求。《消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標準》（GB-51309-2018）（以下簡稱“新規(guī)"）的提出，對建筑物消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)設計提出了更高的要求，然而該規(guī)范是針對民用和工業(yè)建筑提出的技術(shù)要求，針對變電站，尤其是建筑物小型化、分散布置的全戶外變電站，其控制方式和供電系統(tǒng)都存在一定差異，不宜直接套用。考慮到現(xiàn)行的變電站、建筑及專項照明設計規(guī)范數(shù)量多且執(zhí)行標準各不相同，給設計人員帶來了困擾，有必要研究一套適用于變電站的消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)設計方案。

以往在變電站照明設計中，消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)一般采用 220 V交流電源供電，燈具帶或不帶蓄電池，通過火災報警控制器實現(xiàn)火災情況下燈具應急點亮的功能。新規(guī)對不同建筑方案下控制和供電系統(tǒng)、燈具選型、消防認證等均提出了詳細要求。基于以上需求，文章以消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)的調(diào)整為契機，通過現(xiàn)行照明設計標準的梳理對比，結(jié)合全戶內(nèi)、全戶外或半戶外型建筑物分散布置的變電站實際應用需求，從系統(tǒng)功能性和經(jīng)濟性出發(fā)，提出了適用于變電站的消防照明設計方案，為行業(yè)設計人員提供系統(tǒng)全面的設計思路和參考。

變電站照明概述

結(jié)合變電站設計經(jīng)驗和消防照明規(guī)范，變電站照明種類可劃分為正常照明、應急照明、警衛(wèi)照明和障礙照明。由于正常照明、警衛(wèi)照明和障礙照明設計原則并未產(chǎn)生變化，文章僅對應急照明進行相關介紹。

2.變電站應急照明和疏散指示系統(tǒng)的設計要求

在石油化工企業(yè)發(fā)展的過程中，變電站應急照明主要執(zhí)行《火力發(fā)電廠與變電站設計防火標準》（GB 50229-2019）、《建筑設計防火規(guī)范（2018版）》（GB 50016-2014）、《消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標準》（GB 51309-2018）、《發(fā)電廠和變電站照明設計技術(shù)規(guī)定》（DL/T 5390-2014）的規(guī)定，應急照明包括備用照明和疏散照明。

2.1備用照明

備用照明是用于確保正常活動繼續(xù)進行的照明。變電站備用照明照度設置通常參照《發(fā)電廠和變電站照明設計技術(shù)規(guī)定》（DL/T 5390-2014），取正常照明照度要求值的10% ～ 15%。隨著對消防安全的重視程度和工程消防審查要求的不斷提高，建筑防火、照明設計規(guī)范的相關要求逐步在變電站工程中得以落實。

根據(jù)《消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標準》（GB 51309-2018）和《建筑設計防火規(guī)范（2018 年版）》（GB 50016—2014），對于火災期間仍需維持正常工作，滿足消防人員應急操作需要的工作場所，備用照明在火災時應保持正常照度，且應由正常照明電源和消防電源專用應急回路互投后供電，進一步提高供電可靠性。此外，上述兩個規(guī)范中都提到了配電室備用照明照度需要達到100%正常照度。在民用建筑和常規(guī)工業(yè)建筑中，配電室通常指為低壓用戶配送電能的配電變壓器、配電屏所在的場所，房間面積與數(shù)量有限。對以電氣設備為主要組成部分的變電站，其主要功能房間為配電裝置室，若將配電裝置室等同為配電室，對備用照明容量和供電可靠性要求的提升，會對變電站供電的站用電系統(tǒng)設計產(chǎn)生影響。

規(guī)范中相關規(guī)定的提出目的在于保證正常工作照度，以便消防人員在火災情況下對建筑物低壓供電系統(tǒng)進行操作。在變電站中，除了 400 V 配電室，在火災波及的情況下，高壓配電裝置室沒有消防人員作業(yè)或者人工操作的需求。因而，從備用照明功能性出發(fā)，將備用照明進一步細分為失電繼續(xù)工作備用照明和消防繼續(xù)工作備用照明，后者對照度、供電可靠性的標準更嚴苛。結(jié)合變電站工作場所類型和規(guī)范要求，備用照明裝設場所及照度要求值如表 1 所示。其中照度要求值以占正常工作照度的百分比表示，而正常工作照度參照《發(fā)電廠和變電站照明設計技術(shù)規(guī)定》（DL/T 5390-2014）設置，文章不再贅述。

表1備用照明裝設場所及照度要求值

2.2疏散照明

疏散照明用于確保疏散通道的辨認和應用。變電站內(nèi)除防火等級較低（不大于丙類）的獨立繼電器室、警衛(wèi)室、生活 / 污水 / 雨水泵房等可不設置疏散照明，其余場所均需設置疏散照明。疏散照明裝設場所及照度要求值如表 2 所示。

表2疏散照明裝設場所及照度要求值

3變電站消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)的設計方案

消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)的組成包括控制系統(tǒng)、控制器、照明燈具及配電系統(tǒng)等。消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。

圖1 消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)圖

3.1疏散照明

控制系統(tǒng)的主要功能在于根據(jù)火災報警控制器提供的信號，或根據(jù)交流電源供電的情況，實現(xiàn)對消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)的智能調(diào)節(jié)，根據(jù)燈具控制方式的不同，系統(tǒng)可分為集中控制型系統(tǒng)和非集中控制型系統(tǒng)。兩種系統(tǒng)的主要差異在于集中控制型系統(tǒng)配置了應急照明控制器，由控制器集中控制并顯示系統(tǒng)內(nèi)所有消防應急燈具的工作狀態(tài)；非集中控制型系統(tǒng)中對燈具的控制和顯示由分散的就地應急照明配電箱實現(xiàn)。由于變電站均配置了火災自動報警系統(tǒng)，因而選用集中控制型系統(tǒng)。

變電站內(nèi)疏散照明設備均應接入控制系統(tǒng)，接入控制系統(tǒng)的燈具、配電箱、控制器等均應選用消防專用且應經(jīng)“3C"認證的設備。接入控制系統(tǒng)的燈具狀態(tài)由控制系統(tǒng)自動控制，控制方式分正常運行狀態(tài)控制、失電狀態(tài)控制和火災狀態(tài)控制。在正常狀態(tài)下，除標識燈（安全出口、樓層指示和方向指示燈等）常亮外，其他均為常閉狀態(tài)，且只能通過控制系統(tǒng)手動 開啟；在失電和火災狀態(tài)下，所有燈是強啟的。接入控制系統(tǒng)的燈具不能同時作為正常照明燈具使用，因此備用照明通常不接入控制系統(tǒng)，也無須采用消防專用設備。

3.2燈具選型

對于接入控制系統(tǒng)實現(xiàn)智能調(diào)控的疏散照明燈具，根據(jù)新規(guī)要求，安裝高度低于 8 m 的工作場所，應選擇 A 型燈具，即額定工作電壓＜ DC 36 V 的消防應急燈具。燈具電源由主電源和蓄電池電源組成，其中蓄電池電源可集中布置，或分散就地布置于燈具內(nèi)，即燈具可劃分為自帶蓄電池和不帶蓄電池兩種。自帶蓄電池的燈具單價高，更適用于疏散照明燈具數(shù)量少、總功率不高的場合。

3.3配電系統(tǒng)

配電系統(tǒng)應根據(jù)系統(tǒng)類型、燈具布置位置、燈具供電方式等設計。應急照明應采用雙電源供電，根據(jù)建筑防火規(guī)范的要求，消防配電箱應獨立設置，為所在防火分區(qū)與相鄰防火分區(qū)的照明燈具供電。

3.3.1備用照明

備用照明燈具和配電箱無須采用消防設備，供電電壓采用 AC 220 V。為保證事故情況下的供電可靠性，備用照明燈具由正常照明電源和事故照明逆變電源（EPS）互投后供電，蓄電池供電時間不低于 3 h。

3.3.2疏散照明

變電站內(nèi)疏散照明均采用 A 型燈具，采用專用 A 型應急照明配電箱或集中電源裝置供電。其中 A 型應急照明配電箱用于燈具自帶蓄電池的方案，整合整流、供電和控制功能為一體；集中電源裝置在 A 型應急照明配電箱基礎上增加了蓄電池組，用于燈具不帶蓄電池的方案，每個集中電源裝置功率不應大于 5 kW（豎井內(nèi)為 1 kW），在總功率大于 5 kW（豎井內(nèi)為 1 kW）的系統(tǒng)中，應分散設置集中電源，蓄電池供電時間不低于 2 h。

A 型應急照明配電箱和分散設置的集中電源應由所在防火分區(qū)的消防專用配電箱供電，集中設置的集中電源由消防專用配電箱供電。消防專用配電箱由 2 回交流電源互投后供電，為簡化照明系統(tǒng)接線，可從備用照明箱引接 1 路，作為 A 型應急照明配電箱的電源進線。

4.應用實例

根據(jù)布置形式上，變電站可分為全戶內(nèi)、半戶內(nèi)、全戶外類型，整體呈現(xiàn)電壓等級越高，站址越大，建筑物布置越分散的特點。

（1）全戶內(nèi)或半戶內(nèi)變電站。

全部或大部分配電裝置在戶內(nèi)布置，變電站以大型建筑物為主，整體布置相對緊湊，推薦采用蓄電池集中布置的照明方案。

（2）全戶外變電站。

配電裝置全戶外布置，變電站內(nèi)除綜合樓外，以小型、分散式建筑為主，推薦使用大型綜合樓采用蓄電池集中布置、場地分散式建筑采用自帶蓄電池燈具的照明方案。

5.應急疏散產(chǎn)品選型

綜上所述，變電站內(nèi)消防應急疏散系統(tǒng)的系統(tǒng)類型選擇應為集中控制型系統(tǒng)，需要選擇相應的控制器主機，應急燈具的應急電源可根據(jù)變電站的規(guī)模、變電站的類型（戶內(nèi)型、戶外型）選擇集中電源型（集中電源箱+應急燈具）/非集中電源型（配電箱+自帶電池應急燈具）。相應的產(chǎn)品選型安科瑞的型號選擇如下表所示。

控制器主機、集中電源箱、配電箱型號選擇

應急照明燈具的選擇

應急標志燈具的選擇

6.結(jié)束語

文章結(jié)合變電站工程設計經(jīng)驗，梳理現(xiàn)行照明設計規(guī)范差異，結(jié)合新規(guī)要求，提出變電站消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)設計要求；根據(jù)建筑物類型的不同，提出差異化設計方案，為變電站消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)設計提供了借鑒。