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探討應急照明和疏散指示系統在發電廠中的設計與應用

更新時間：2023-12-26

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吳柯霓

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

【摘要】：本文通過對照發電廠照明及防火標準與《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》GB51309-2018（本文簡稱“新標準"）中有關消防應急照明的要求，探討火力發電廠設置消防應急照明和疏散指示系統的技術方案，包括系統類型選擇、應用范圍、參數配置、供配電系統與導線選擇等，滿足以新標準為依據的建筑電氣消防設計審查要求。

【關鍵詞】：發電廠；建筑電氣消防；消防應急照明和疏散指示系統

1.引言

發電廠照明設計主要依據《發電廠和變電站照明設計技術規定》DL/T5390-2014(以下簡稱“照明標準")和《火力發電廠與變電站設計防火標準》GB50229-2019(以下簡稱“防火標準")，應急照明分為備用照明和疏散照明，供電電壓均采用380V/220V，與火災自動報警系統沒有關聯。新標準于2019年3月實施后，對建、構筑物中設置的消防應急照明和疏散指示系統設計提出了全面、系統的要求，而且系統類型的選擇與火災自動報警系統的形式息息相關。與之配套的國家建筑標準設計圖集《應急照明設計與安裝》19D702-7于2019年9月1日出版發行，適用于新建、改建和擴建的民用建筑、通用工業建筑應急照明的設計和安裝。由于新標準未排除發電，建構筑物的適用性，本文通過對照發電廠照明、防火標準與新標準的共性及差異條款，探討火力發電，中設置消防應急照明和疏散指示系統的技術方案，滿足以新標準為依據的建筑電氣消防設計審查要求。

2.發電廠內系統類型選擇及系統組成

2.1系統類型選擇

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新標準規定，設置消防控制室的場所應采用集中控制型系統:設置火災自動報警系統但未設置消防控制室的場所宜采用集中控制型系統。火力發電，火災自動報警系統的形式根據單機容量確定，單機容量200MW及以上的發電，采用控制中心報警系統:單機容量50MW-200MW的發電廠采用集中報警系統，兩種形式均應設置消防控制室。單機容量50MW以下的小容量發電機組大多采用集中報警系統，即使采用區域報警系統，為了便于系統的日常維護也采用集中控制型系統。火力發電廠內系統類型的選擇見表1。

2.2集中控制型系統組成

發電內消防應急燈具的安裝高度均小于8m，應選擇A型燈具，集中控制性系統的組成見圖1。系統由應急照明控制器、A型應急照明集中電源、A型應急照明配電箱、集中電源集中控制型消防應急燈具、自帶蓄電池集中控制型消防應急燈具及相關附件組成。發電主)房內設有消防控制室和機組低壓配電間，輔助廠房內大多設有低壓動力中心(PC)或電動機控制中間(MCC)配電間，可采用集中電源和集中電源集中控制型消防應急燈具方案。其余輔助廠房，如消防水泵房、輸煤棧橋及運煤隧道等，為獨立的防火分區，但不具備集中電源安裝環境要求的，可采用應急照明配電箱和自帶蓄電池集中控制型消防應急燈具方案。非生產區域的公共建筑內，集中電源可設置在建筑物內的低壓配電間或電氣豎井內，不具備安裝條件的，可采用應急照明配電箱和自帶蓄電池集中控制型消防應急燈具。

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3.發電廠內消防備用照明、疏散照明設置范圍

發電廠內應急照明分類、設置場所以及與新標準如何關聯由圖2所示規范確定。發電)照明標準與發電廠防火標準相協調，應急照明包括備用照明和疏散照明。建筑照明標準與建筑防火規范相協調，應急照明包括備用照明、疏散照明和安全照明。兩套照明標準中，對備用照明和疏散照明的定義基本一致。新標準中包含消防疏散照明和消防備用照明兩個概念，備用照明被劃分為消防備用照明和非消防備用照明(即正常備用照明)。明確避難間(層)及配電室、消防控制室、消防水泵房及自備發電機房等火災時仍需工作、值守的區域所設置的備用照明屬于消防備用照明且備用照明的的*低照度不應低于正常照明的照度,這與建筑設計防火規范的要求基本一致。除此之外這些場所還應同時設置疏散照明和疏散指示標志。將發電，內的備用照明按此原則劃分，并結合照明防火標準后，消防備用照明、疏散照明的工作場所如表2所示，公共建筑內疏散照明的設置場所直接按新標準第3.2.5條執行。

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4.發電廠內消防應急照明照度及蓄電池持續供電時間

4.1消防備用照明

照明標準規定，除控制室按30%正常照度設置以外其余工作場所的備用照明可按正常照明照度值的10%~15%選取;自帶電源的應急燈，其蓄電池持續供電時間不低于60min。表3所示場所的備用照明照度值宜按新標準執行。

4.2疏散照明

發電廠防火標準中疏散照明的照度要求與新標準基本一致，可統一按新標準執行。新標準要求，消防應急燈具的蓄電池電源在其全壽命周期內，應滿足的火災狀態下的持續工作時間(不應少于0.5h)和非火災狀態下的應急點亮時間(不應超過0.5h)之和。因此，發電廠內消防應急燈具蓄電池電源的持續工作時間可在0.5h～1.0h間取值。

5發電廠內消防應急照明配置原則

5.1主廠房集中控制室應急照明配置

發電廠內消防控制室與集中控制室合并設置，即集控室兼做消防控制室，主要考慮主控制室是全廠的生產調度中心，24小時有人值守，一旦發生火災，消防作業可以與生產調度有機結合。而發電廣集中控制室的備用照明設置有明確要求:照度按正常照度值的30%選取，采用蓄電池直流系統供電;其主環內應裝設直流常明方式的備用照明，按正常照度值的10%選取。結合新標準要求，發電廠集中控制室的應急照明可按表4配置。

5.2柴油發電機房、配電間、消防水泵房應急照明配置

根據防火標準強制性條文，200MW及以上機組柴油發電機房的應急照明，應采用蓄電池直流系統供電;其他場所的應急照明保安電源，難以從蓄電池或保安電源取得電源時，應采用自帶電源的應急燈:200MW以下機組的應急照明，應采用蓄電池直流系統供電，遠離主廠房的重要場所的應急照明可采用應急燈。

除控制室外繼續工作用的應急照明，其工作面上的*低照度不低于正常照明照度值的10%~15%(本文取15%)。對照新標準，發電廠柴油發電機房、配電間、消防水泵房的應急照明可按表4配置。

6發電廠內消防備用照明、疏散照明供配電系統

6.1發電廠內消防應急照明的負荷等級

消防應急照明屬于消防設備，發電廠內生產廠房的消防負荷的負荷等級劃分宜遵從國家標準，其它公共建筑的消防負荷等級宜遵從建筑設計防火規范主廠房作為發電廠中*大體量的生產廣房，設其室外消防用水量一般≤30L/s;發電廠內非生產區域的公共建筑，如廠前區行政辦公樓、宿舍食堂等，其室外消防用水量一般≤25L/s，按照建筑設計防火規范，消防用電可按三級負荷供電。

6.2發電廠內消防應急照明配電方案

200MW及以上機組，有蓄電池直流系統和柴油發電機組交流保安電源，為了盡量減少應急照明回路對直流系統的影響，保證機組控制、保護、自動裝置等回路的可靠運行，主廠房應急照明的供電類別定為OIII類。兩機一控集中集控室，宜獨立設置雙電源自動切換的直流照明箱和交流照明箱，作為本區域的消防電源配電箱，為控制室內的消防)備用照明和本防火分區內的A型集中電源供電，由兩臺機組的直流屏利交流保安母線提供消防電源:

（1）主房柴油發電機房和配單間屬于同一防火分區時，可結合布置情況分別或合并設置備用照明箱，為室內(消防)備用照明和本防火分區內的A型集中電源供電，由交流保安母線提供消防電源。柴油發電機房的直流應急照明，由機組直流屏供電200MIW以下機組，有蓄電池直流系統，不要求設留交流保安電源。

（2）集中控制室宜獨立設置備用照明箱，為控制室內的(消防)備用照明和本防火分區內的A型集中電源供電，由機組交直流逆變屏引接消防電源。10%的直流長明燈，由機組直流屏供電:

主廠房配單間備用照明配電方案，需考慮對機組蓄電池容量的影響，并結合布置情況設置備用照明箱為配電間內(消防)備用照明和同一防火分區內的A型集中電源供電。其中，不少于1%%的備用照明應由機組交直流逆變屏供電，其余可由廣用低壓母線引接。發電輔助廠房及非生產區域的公共建筑，需結合消防用電負荷等級、防火分區劃分及配電回路數量設獨立的備用照明箱或與正常照明箱合用，A型集中電源可由同一防火分區的消防電源箱供電，或采用消防應急回路供電，消防電源由建筑物內配電室母線引接。輔助房配電間和消防水泵房還應按表4要求設不少于15%的自帶電源應急燈。

6.3發電廠內消防應急照明導線的選擇和敷設

消防應急照明的配電線路應滿足火災時維持通電的需要。發電廠生產廠房內因電纜量大、布置緊湊，動力電纜間難以采取有效的防火分隔，應急照明配電線路應采用耐火電纜:非生產區域的公共建筑，其消防電源線路如采用耐火電纜，還應與其他配電線路分開敷設在不同的電纜通道內，否則應分別布置在電纜井、溝的兩側，并采用礦物絕緣電纜。暗敷時，應穿管并應敷設在不燃性結構內且保護層厚度不應小于30mm。

此外，消防備用照明的配電回路也應采用耐火線纜。集中控制型系統中，除地面安裝的標志燈配電線路采用耐腐蝕橡膠線纜外，其余消防應急燈具的配電線路應采用耐火線纜。

7.安科瑞消防應急照明和疏散指示系統選型方案

7.1系統概述

消防應急照明和疏散指示系統主要由應急照明控制器、消防應急照明集中電源或應急照明配電箱、消防應急燈具等幾部分組成。該套系統，可以滿足與AcrelEMS企業微電網管理云平臺或火災自動報警系統等進行數據交換和共享。

該系統配合火災報警控制器使用時，在平時對系統內的設備進行實時的監視和控制，便于日常的管理和維護，保障系統的穩定運行。基于此保證在火災發生時，能夠準確改變消防應急標志燈具的指示方向，點亮消防應急照明燈，幫助建筑內的人群選擇逃生疏散路線，指引安全的逃生方向，保障群眾的人身安全，為各類用戶擔心的安全問題解決了后顧之憂。

7.2應用場所

適用于住宅、酒店、辦公樓、商城綜合體、醫院、隧道管廊、軌道交通、地庫、倉庫、工廠等各行業的消防應急照明和疏散指示系統。

7.3系統結構

7.4系統功能

7.4.1系統運行主界面

包含工具欄、平面展示、圖層列表、狀態欄，可以直觀的查看監控設備的運行狀態，并根據狀態欄的現實內容直接切換至故障具體位置。

7.4.2燈具配置界面

可以查看所有燈具狀態與數量。

7.4.3信息界面

可查看歷史操作、故障、事件信息、可按日期進行查詢。

7.4.4權限管理界面

主要由應急啟動、應急停止與手動火警組成，應急啟動與停止用來測試設備應急功能是否正常，手動火警測試再具體著火點下系統的啟動情況。

7.5系統硬件配置

7.5.1應急照明控制器選型

7.5.4A型集中電源集中控制燈具選型

8.結論

發電廠內應采用集中控制型的消防應急照明和疏散指示系統，除按新標準設置疏散照明和100%照度的消防備用照明外，還應遵守照明和防火標準，設置相應的直流應急照明，應急照明的負荷等級不應低于防火標準。

GB51309是一部全面、系統闡述消防應急照明和疏散指示系統設計要求的工程技術標準，由多家消防單位及建筑設計院參編，與發電廣標準存在一定出入，但新標準未排除發電建構筑物的適用性。本文從系統類型選擇、應用范圍、參數配置、供配電系統與導線選擇等方面給出了設計方案，但消防應急照明和疏散指示系統技術標準是否適用于發電]以及如何與標準協調還有待探討和解決。

參考文獻

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[5]孟慶紅.發電廠中消防應急照明和疏散指示系統的設計探討

[6]安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.05版.

作者簡介

吳柯霓，女，現任職于安科瑞電氣股份有限公司，銷售工程師，主要負責應急照明和疏散指示系統的研發、應用。