性质特别重要的建筑通常都设有一个向消防用电设备供给电能的独立系统，这就是消 防用电设备配电系统.即消防电源及其配电系统。建筑防火设计对此系统的供电可靠性要 求特别高。一般，这些对象或场所的消防用电设备正常时由电力网供电，只有在火灾时， 消防电源及其配电系统才投入工作，以保持消防用电设备的用电连续性。

一、消防电源配电系统组成

通常，向消防用电设备供给电能的独立电源叫消防电源。

工业建筑、民用建筑、地下工程中设置的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟 设施、火灾自动报警系统、自动灭火系统、火灾应急照明装置、消防疏散指示标志和电动 的防火门、窗、卷帘、阀门等消防用电，都应该按照现行《供配电系统设计规范》GB 50052-2009的规定对其进行电源及其配电系统设计.并应符合《建筑设计防火规范》对 消防用电的具体要求。

消防电源及其配电系统由消防电源、高低压配电装置与配电线路（配电部分）、消防 用电设备等三部分组成。图24-1是一个典型的消防电源及其配电系统图。

（一）   电源

电源是将其他形式的能竄（如机械能、化学能、核能等）转换成电能的装置。消防电 源往往由几个不同用途的独立电源以一定的方式互相连接起来，构成一个电力网络进行供 电.这样可以提高供电的可靠性和经济性。为了分析方便.一般可按照供电范围和时间的 不同把消防电源分为主电源和应急电源两类。主电源指电力系统电源，应急电源可由自备 柴油发电机组或蓄电池组担任。对于停电时间要求特别严格的消防用电设备.还可采用不 停电电源（UPS）进行连续供电。此外，在火灾应急照明或疏散指示标志的光源处，需要 获得交流电时，可增加把菁电池直流电变为交流电的逆变器。

消防用电设备如果完全依靠城市电网供给电能，火灾时一旦失电，势必给早期火灾报 警、消防安全疏散、消防设备的自动和手动操作带来危害.甚至造成极为严重的人身伤亡 和财产损失。这样的教训国内外皆有之，教训深刻.不容忽视。所以，电源设计时・必须 认真考虑火灾时消防用电设备的电能连续供给问题。

（二）   配电部分

它是从电源到用电设备的中间环节.其作用是对电源进行保护、监视、分配、转换、 控制和向消防用电设备输配电能。配电装置有：变电所内的高低压开关柜、发电机配电 屏、动力配电箱、照明分配电箱、应急电源切换开关箱和配电干线与分支线路。配电装置 应设在不燃区域内，设在防火分区时要有耐火结构，从电源到消防设备的配电线路，要用 绝缘电线穿管埋地敷设.或敷设在电缆竖井中。若明敷时应使用耐火的电缆槽盒。配电线路应在末端配电箱处进行电源切换。值得注意的是，正常供电时切换开关一般长期 闲置不用，为防止对切换开关的锈蚀，平时应定期对其维护保养.以确保火灾时能正常 工作。

（三）消防用电设备

消防用电设备.乂称为消防负荷，可归纳为下面几类：①电力拖动设备。如消防水 泵、消防电梯、排烟风机、防火卷帘门等。②电气照明设备。如消防控制室、变配电室、 消防水泵房、消防电梯前室等处所，火灾时须提供照明灯具；人员聚集的会议厅、观众 厅、走廊、疏散楼梯、安全疏散门等火灾时人员聚集和疏散处所的照明和指示标志灯具。 ③火灾报警和警报设备。如火灾探测器、火灾报警控制器、火灾事故广播、消防专用电 话、火灾警报装置等。④其他用电设备。如应急电源插座等。

自备柴油发电机组通常设置在用电设备附近.这样电能输配距离短，可减少损耗和故 障。电源电压多采用220/380V,直接供给消防用电设备。只有少数照明才增设照明用控 制变压器。

为确保火灾时电源不中断.消防电源及其配电系统应满足如下要求：

（1）      可靠性。火灾时若供电中断，会使消防用电设备失去作用，贻误灭火战机，给人 民的生命和财产带来严重后果，因此•要确保消防电源及其配电线路的可靠性。可靠性是 消防电源及其配电系统诸要求中首先应考虑的问题。

（2）      耐火性。火灾时消防电源及其配电系统应具有耐火、耐热、防爆性能.土建方面 也应采用耐火材料构造，以保障不间断供电的能力。消防电源及其配电系统的耐火性保障 主要是依靠消防设备电气线路的耐火性。

（3）      安全性。消防电源及其配电系统设计应符合电气安全规程的基本要求，保障人身 安全，防止触电事故发生。

（4）      有效性。消防电源及其配电系统的有效性是要保证规范规定的供电持续时间，确 保应急期间消防用电设备的有效获得电能并发挥作用。

（5）      科学性。在保证消防电源及其配电系统具有可靠性、耐火性、安全性和有效性前 提下，还应确保其供电质量，力求系统接线简单，操作方便，投资省，运行费用低。

二、消防负荷分级及供电要求

消防电源是保证工业与民用建筑平时和火灾情况下消防设备正常工作用电的电源。为 了保证消防电源能连续可靠地供电.按照负荷要求，还应包括应急电源.即当正常电源故 障时.应急电源应能继续供给消防设备。

一般.消防电源中工作电源取自电力系统.然后通过输电、变压和分配，将其送到 220V/380V低压消防用电设备。在消防电源中设置应急电源是确保消防电源向消防用电 负荷可靠供电的关键措施之一。

（-）消防用电负荷分级

消防用电负荷等级的划分可以正确地反映它对供电可靠性要求的界限，以便恰当地选 择符合我国实际水平的供电方式，贯彻执行国家的技术经济政策，满足建设的需要，提高 投资的效益.做到保障人身安全，供电可靠.技术先进和经济合理。

消防用电负荷是工业与民用建筑用电负荷的一部分・它的分级原则参照了工业与民用 建筑用电负荷的分级方法。

电力网上用电设备所消耗的功率称为电力负荷。工业与民用建筑电力负荷，根据其重 要性以及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的大小，可为三级。

1.      一级电力负荷

符合下列情况之一者，应为一级负荷：

（1）      中断供电将造成人身伤亡者；

（2）      中断供电将在政治、经济上造成重大影响或损失者；

（3）      中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作，或造成公共场所 秩序严重混乱者。

在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场 所的不允许中断供电的负荷.应视为特别重要的负荷。如特级体育场馆的应急照明就属于 一级负荷中的特别重要负荷。

2.      二级电力负荷

符合下列情况之一者，应为二级负荷：

（1）      中断供电将造成较大政治影响及较大经济损失者；

（2）      中断供电将影响重要用电单位的正常工作.或造成公共场所秩序混乱者。

3.      三级电力负荷

不属于一级和二级的用电负荷应为三级负荷。

一般.电力网上消防用电设备消耗的功率电力称为消防负荷。消防负荷分级是参照电 力负荷的分级方法来划分等级的。划分消防负荷等级并确定其供电方式的基本出发点是， 考虑建筑物的结构、使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度、火灾事故后果等。

1.      《建筑设计防火规范》对消防负荷等级的划分

国家现行《建筑设计防火规范》GB 50016—2014中10.1. 1-10. 1・4的要求，是根据 建筑扑救难度和建筑物的功能及其重要性以及建筑发生火灾后可能的危害与损失、消防设 施的用电情况.确定了建筑中的消防用电设备负荷等级要求的建筑范围.规定如下：

（1）      下列建筑物的消防用电应按一级负荷供电：①建筑高度大于50m的乙、丙类厂 房和丙类仓库；②一类高层民用建筑。

（2）      下列建筑物、储罐（区）和堆场的消防用电应按二级负荷供电：①室外消防用水 量大于30L/s的厂房（仓库）；②室外消防用水量大于35L/s的可燃材料堆场、可燃气体 储罐（区）和甲、乙类液体储罐（区卄③粮食仓库及粮食筒仓；④二类高层民用建筑; ⑤座位数超过1500个的电影院、剧场.座位数超过3000个的体育馆.任一层建筑面积大 于3000m2的商店和展览建筑，省（市）级及以上的广播电视、电信和财贸金融建筑.室 外消防用水量大于25L/s的其他公共建筑。

（3）      除（1）、（2）条以外的建筑物、储罐（区）和堆场等的消防用电设备，可按三级 负荷供电。

（4）      消防用电按一、二级负荷供电的建筑.当采用自备发电设备作备用电源时，自备 发电设备应设置自动和手动启动装置。当采用自动启动方式时，应能保证在30s内供电。 不同级别负荷的供电电源应符合现行国家标准《供配电系统设计规范》的规定。

2.      《人民防空工程设计防火规范》的规定

国家现行《人民防空工程设计防火规范》明确规定，建筑面积大于5000m2的，其消 防用电按一级负荷要求供电；建筑面积小于5000m2的人防工程消防用电可按二级负荷的 要求供电。

3.      《石油化工企业设计防火规范》的规定

国家现行《石油化工企业设计防火规范》明确规定，石油化工企业生产区消防水泵房 用电设备的电源.应满足一级消防负荷供电要求。

4.      《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》的规定

《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB 50067—2014中9・0・]条规定.消防水 泵、火灾自动报警系统、自动灭火系统、防排烟设备、电动防火卷帘、电动防火门、消防 应急照明和疏散指示标志等消防用电设备以及采用汽车专用升降机作车辆疏散出口的升降 梯用电应符合下列要求：

（1）      I类汽车库、采用汽车专用升降机作车辆疏散出口的升降机用电应按一级负荷 供电；

（2）      u、ni类汽车库和1类修车库应按二级负荷供电；

（3）      iv类汽车库和u、m、iv类修车库可采用三级负荷供电。

（二）消防负荷的供电要求

依据国家现行消防规范，各级消防负荷的供电要求应根据负荷点的供电条件，遵照下 列原则考虑决定：

1.      一级消防负荷的供电要求

原则上.一级消防负荷应由两个独立电源供电。所谓独立电源.是指若干电源向用电 点供电，任一电源发生故障或停止供电时.其他电源将能保证继续供电；这些电源中任何 一个都是独立电源。根据国家现行《供配电系统设计规范》要求并考虑应用需要.在实际 工程中，两个独立电源的要求•应符合下列条件之一：

（1）      两个电源间无联系。

（2）      两个电源间有联系•但符合下列各要求：①发生任何一种故障时，两个电源的任 何部分应不致同时受到损坏；②发生任何一种故障且保护装置动作正常时，有一个电源不 中断供电.并且在发生任何一种故障且主保护装置失灵以至两电源均中断供电后，应能在 有人值班的处所完成各种必要操作，迅速恢复一个电源供电。

对于特别重要的建筑对象.应考虑一个电源系统检修或故障时，另一个电源又发生故 障的严重情况.此时应从电力系统取得第三电源或设置自备电源；自备发电设备一般应设 有自动启动装置，并能在30s内供电。一般，消防用电负荷与其他动力负荷相比都比较 小，但其可靠性却要求很高，因此可以设立柴油发电机组作为自备发电设备，提供应急 电源。

2.    二级消防负荷的供电要求

二级消防负荷应由二回路线路供电。二级消防负荷的供电系统应尽量做到当发生电力 变压器故障或电力线路常见故障时不致中断供电（或中断后能迅速恢复）。因此，当地区 供电条件允许且投资不高时.二级消防负荷宜由两个电源供电。在负荷较小或地区供电条 件困难时.二级消防负荷可由6kV及以上专用架空线供电。如采用电缆时.应敷设备用电 缆并经常处于运行状态。二类高层民用建筑设有自备发电设备.当采用自动启动有困难 时.可采用手动启动装置。

3.    三级消防负荷的供电要求

三级消防负荷无特殊的供电要求.最好设有两台变压器.采用暗备用或一用一备方式 供电。

（三）常用供电方式

电源供电方式，原则上有放射式、树干式和环式三种。对重要的消防负荷首先应考虑 供电可靠性及其备用性问题.也就是必须保证它有两个电源或双回路。从这点出发，根据 负荷对可靠性的要求，按放射式、树干式和环式三种接线方式，可将供电系统分为无备用 系统和有备用系统。在有备用系统中，当某一回路故障停电时.其余回路将保证负荷全部 或只保证重要负荷供电；备用回路投入方式有手动、自动和经常投入等几种。

1.       无备用系统

无备用系统的优点是：线路接线和敷设简单.运行操作和维护方便，容易发现和排除 故障；其缺点是可靠性差。无备用系统的接线方式有单回路放射式和树干式，如图24・2 所示。

图24-2中单回路放射式供电，就是由电源点母线上引出的每一条专用回路直接向一 个用户受电端供电.各条回路中途并不接分支负荷，用户受电端也没有联系。

图24-2中直接连接树干式供电，就是由电源点引出的每回路供电干线沿线的用户用 电点.都从该干线上直接接出分支线供电。

图24-2所示无备用系统供电方式（包括其中的两种接线方式），一般只适于三级 负荷。

2.       有备用系统

有备用系统的供电方式分为双路放射式和环式两种，其优点是可靠性高，缺点是使用 设备多.投资大。

（1）双回路放射式供电

在这种供电方式下，每个负荷都由双回路供电.在一条线路发生故障或检修时・另一 条线路可继续供电。双回路放射式供电方式按电源数目多少，又分为单电源双回路放射式 和双电源双回路放射式.如图24-3所示。对单电源双回路放射式来说.当电源发生故障 时.则仍要停电。对双电源双回路放射式来说（又称双电源双回路交叉放射式），由于两 路放射式线路连接在不同电源母线上，无论任一线路或任一电源故障时，都能保证供电不 中断。双电源双回路交叉放射式供电一般从电源到负载都设置双套设备，可同时投入工作状态.互为备用，可靠性高.适用于一级消防负荷。 （2）环式供电

如图24-4所示，它实质上是串联型树干式的一种改进型，只要把两路串联型树干式 线路末端联络起来就构成了环状式。所谓串联型树干式.其连接特点是：从电源点引出的 十线进入每个受电点的高压母线M上，然后再引出进入另一个受电点高压母线，干线的 进出两侧都要安装隔离开关（如G、G），都装入高压开关柜内；其优点是减小了线路故 障的停电范围。

环式供电的运行方式有开环和闭环两种。由闭环方式形成两端供电时，当线路某一处 故障，会使进线端断路器都跳闸・造成全部停电.故一般多用开环运行方式。虽说环式也 是树干式的一种•但故障后的恢复供电要比树干式快.可用来供给二级负荷。

总的来说.在上述两种基本电源供电系统中.有备用系统比无备用系统可靠性高；双 电源双回路放射式供电可满足对一级消防负荷供电要求；单电源双回路放射式可向二级消 防负荷供电。而单回路放射式供电系统的受电变压器低压侧有引自其他变电所变压器低压 侧的联络线时.也可满足一、二级消防负荷要求。

三、主电源与应急电源

（一）主电源

主电源电能通常取自电力系统。主电源是保证工业与民用建筑平时和火灾情况下正常 工作用电的电源。为保证主电源能连续有效地供电，按照消防负荷等级的要求还应设置备 用电源.即当正常电源故障停电时.备用电源应继续供电。工业与民用建筑在接受和分配 取自电力系统电源电能时，需要有一个内部的供配电系统.该系统由两部分组成：一是外 部供电系统（或称电源系统），它是从电力系统电源到总降压变电所（或配电所）的供电 系统部分；二是内部配电系统（或称配电系统），它是从总降压变电所（或配电所）至各 车间（或建筑物）的配电系统.包括高低压线路和高低压用电设备等。配电系统是内部供 电系统的重要组成部分。

1.       母线接线

母线又称汇流排，它是变压器与馈线之间的一种连接方式。从原理讲.它相当于电路 中一个电气节点。其作用是集中接受电源电能.然后分配给各用户馈电线。母线若故障. 则馈电用户电源会全部中断。电气工程中，常见的母线接线方式有下列几种：

（1）单母线不分段接线

单母线不分段接线是常见的接线方式.有下列两种情况：①单电源进线，多回路出 线. 

（2）单母线分段接线

图24-7为单母线分段主接线。两回路电源进线.通常每段接一个电源。每一路出线 只能接在I段或II段母线上。当母线故障时.接在该段上的出线会全部停电。为保证一、 二级重要用户不停电，可由接在I段和II段母线上的环式系统或双回路供电。

单母线分段接线可用隔离开关作断路器。由于断路器能切断负荷电流并能在相应的继 电保护的配合下切断短路电流.进行自动分、合闸，使故障母线切除.从而提高可靠性。 但二者都免不了因母线故障而导致的故障母线所接用户的停电。

（3）双母线接线

双母线接线如图24-8所示。两回路电源进线、各条回路出线，通过隔离开关可接在 任一条母线上，两条母线之间用断路器连接。所以，不论哪一个电源与其母线单独或同时 发生故障，都不影响对用户的供电。 

（二〉应急电源

当工业与民用建筑处于火灾应 急状态时.为了保证火灾扑救匸作 的成功.担负向消防用电设备供电 的独立电源称为应急电源。应急电 源有三种类型：电力系统电源、自 备柴油发电机组和蓄电池组。对供 电时间要求特别严格的地方.还可 采用不停电电源（UPS）。

在特定的防火对象中，应急电 源种类并不是单一的.多采用几个电源的组合方案。其供电范围和容量的确定.一般是根 据建筑物的负荷等级、供电质量要求、应急负荷数量和分布，负荷特性等因素决定的。应 急电源供电时间要求一般相对较短.应急电源的容量町按时间表计量。

1.       柴油发电机组

柴油发电机组是将柴油机与发电机组合在一起的发电设备的总称。它由同步发电机和 拖动它的柴油机、控制屏三部分组成。柴油机与发电机用弹性联轴器连接在一起，并用减 震器安装在公共底盘上，便于移动和安装。柴油发电机组容易实现自动控制，并能长期运 行适应长期停电的供电要求。而且运行中不受电力系统运行状态的影响.是独立的可靠电 源。机组投入工作的准备时间短，启动迅速.可以在10〜15s内接通负荷.满足消防负荷 的供电要求。

柴油发电机容量在初步设计阶段可按下列方法进行估算并采取安全经济运行措施。对 大中型民用建筑可以按每平方米建筑面积1（）〜20W.或按配电变压器容量的10%〜30% 进行估算。

（1）按计算容量的最大值确定发电机容量

火灾时.柴油发电机不只供给一台消防用电设备的负荷.而是供多台（一组）消防用 电设备。柴油发电机组是一个有限容就的供电电源.其容就必须满足在发生火灾时使消防 用电设备工作的必要容嚴。如果按直接启动异步电动机的启动容量来选择发电机，势必会 使机组容量选的很大，不经济。虽然可用降压启动的方法.把启动容就降低些.因为启动 电源与电压成正比。但是电磁转矩又与电压平方成正比。因此.电压调节只能限制在一定 范围进行。何况.火灾时消防用电设备投入的多少、大小和顺序都受火灾现场实际情况的 影响.这就为比较准确的计算火灾时的负荷带来了困难。如果能精确地绘制出火灾时的负 荷曲线图，然后按它来选择机组容量是比较理想的。

一般在消防负荷投入的情况下，应以保证发电机端电圧瞬时压降不大于额定电压的 15%〜20%,把投入的异步电动机拖动起来.而又不影响其他装接负荷的正常工作为宜。 可见，正确计算并确定柴油发电机机组容量，对保证机组在火灾时经济、可靠、安全地运 行和消防设备的正常工作是十分重要的。为此.计算并确定柴油发电机容量时.应考虑以 下三个问题：

1）柴油发电机组原则上设置在每个防火对象中。但是，当不同的防火对象中的消防 用电设备共用一台柴油发电机组供电时，应分别对每一防火对象中的消防用电设备的负荷 进行计算。此时.柴油发电机组的容量只要满足其防火对象中最大计算负荷就可以了。

2）  当一个防火对象中设置两个以上大功率消防用电设备时.柴油发电机组的容鼠原 则匕必须满足其同时启动的要求。此时，为减少突加负荷引起的电流冲击.当消防设备采 用分时启动控制时，不得瞬时投入全部负荷的容量。

3）  火灾时主电源停电.自动切换到柴油发电机时，其消防用电设备的投入也要按2） 的原则处理。

当柴油发电机组制造厂提供有计算表格时，可按表格进行计算。没有计算表格时.可 按确定的装接负载、允许电压降落以及按负载中最后启动值最大的电动机（组）分别计算 发电机容馆:，然后取其中计算结果的最大值.作为确定柴油发电机容量的依据。

（2）      柴油发电机组可靠、安全、经济运行的措施

在消防用电设备中.一般消火栓水泵是最大用电负荷.且在火灾时其启动顺序又具有 随机性。针对这种情况，为使柴油发电机组能可靠、安全、经济地运行，宜采取下列 措施：

1） 正确选择消防泵电机容量；

2）  对功率较大的异步电机尽量采用Y—△启动、电抗器启动、电阻启动或自耦减压 补偿器等降压启动方法.以减少电动机启动容量；

3）  调整启动顺序为较理想的顺序：最大容量电动机-较小容就电动机〜无冲击的其 他负荷；

4） 错开启动时间.避免同时启动.如在消火栓加压泵及自动喷淋泵电机控制回路中 接入时间继电器.把启动时间错开；

5） 在火灾信号使柴油发电机组启动投入前，闭锁非消防用电负荷接入共用母线，或 从共同母线把非消防用电负荷自动切除。

（3）      应急母线连接非消防负荷时应注意的问题

为了提高柴油发电机组的利用率和备用能力，设计时出于经济原因而将一些非消防负 荷接于应急母线。这样.在非火灾停电时则可利用柴油发电机组向非消防负荷供电。但应 考虑如下问题：

1） 柴油发电机组的负载能力，必须满足应急母线所有装接负荷的要求。

2） 检验启动消防用电动机的能力。

3）  设计时要考虑应急母线所有供电冋路分励脱扣措施；火灾确认后.非消防负荷从 应急母线自动切除。

4） 对普通电梯实行火灾管制。

2.       蓄电池组

蓄电池组是一种独立而乂卜分可靠的应急电源。火灾时.当电网电源一旦失去.它即 向火灾信息检测、传递、弱电控制和事故照明等设备提供直流电能。当然・这种电源经过 逆变器或逆变机组可将直流变为交流。因此.它可兼作交流应急电源，向不允许间断供电 的交流负荷供电。

常用的蓄电池有酸性（铅）蓄电池和碱性（镉操、铁镰）蓄电池两种。蓄电池组的优 点是供电可靠、转换快；缺点是容量不大，持续时间有限.放电过程中电压不断下降.需 经常检査维护。

蓄电池在使用时，根据不同电压的要求.将若干只蓄电池串联成蓄电池组。蒂电池组 通常按充放电制、定期浮充制和连续浮充制三种工作方式进行供电。消防常用连续浮充制 的蓄电池组对小容量的消防用电设备供电。所谓连续浮充制，即整昼夜地将蓄电池组和整 流设备并接在消防负载上，消防用电电流全部由整流设备供给，而蓄电池组处于连续浮充 备用状态，当市电停电时才起作用。

小规模建筑的火灾应急照明和疏散指示标志灯.多采用灯具内自带电池的形式.并已 经形成了定型产品。大规模建筑的火灾应急照明从经济、维修管理上考虑.多采用蓄电 池组。

3.       不停电电源

不停电电源（Uninterrupted Power Systems,简称UPS）具有供电可靠（无任何瞬 间中断）、质量高、抗干扰能力强、性能稳定、体积小、无旋转噪音、维护费用少等优点. 广泛用于自动控制和数据处理系统。不足之处是，长时过载能力较低.但短时过载能力可 达125%〜150%额定电流。

不停电电源由整流器、逆变器和蓄电池组三部分组成。在满足可靠性的前提下，不停 电电源可采用单台供电系统、多台并联供电系统或时序备用系统。

（三）主电源与应急电源的连接

消防用电设备除正常时由主电源供电外，火灾时主电源掉电应由应急电源供电。当主 电源不论何因在火灾中停电时.应急电源应能自动投入以保证消防用电的可靠性。

应急电源与主电源之间应有一定的电气连锁关系。当主电源运行时.应急电源不允许 工作；一旦主电源失电，应急电源必须立即在规定时间内投入运行。在采用自备发电机组 作为应急电源的情况下.如果启动时间不能满足应急设备对停电间隙要求的话.可以在主 电源失电而自备发电机组尚待启动之间.使蓄电池迅速自动地投入运行.直到自备发电机 组向配电线路供电时才自动退岀工作。此外.亦可采用不停电电源来达到目的。

当主电源恢复时可采用手动或自动复归。但当电源复归会引起电动机重新启动.危及 人身和设备安全时.只能手动切换。主电源与应急电源之间的切换方式有下列两种方式：  如图24-14所示。消防负荷各独立馈电 线分别接向应急母线.集中受电并以放射式 向消防用电设备供电。柴油发电机组向应急 母线提供应急电源。应急母线则以一条单独 馈线经自动开关（称联络开关）与主电源变 电所低压母线相连接。正常情况下，该自动 开关是闭合的.消防用电设备经应急母线由 主电源供电。当主电源出现故障或因火灾而 断开时，主电源低压母线失电.联络开关经 延时后自动断开，柴油发电机组经30s启动 后，仅向应急母线供电.从而实现了首端切换目的，保证了消防用电设备的可靠供电。这 里引入延时的目的，是为了避免柴油发电机组因瞬间的电压骤降而进行不必要的启动。

这种切换方式，正常时应急电网实际变成了主电源供电电网的一个组成部分。送风排烟装置、消防电梯和气体灭火系统等，必须采用消防电源双路末端切换方式。

3.    备用电源自动投入装置

当供电网络向消防负荷供电的同时，还应考虑电动机的自启动问题。如果网络能自动 投入，但消防泵不能自动启动，仍然无济于事。特别是火灾时消防水泵电动机，自启动冲 击电流往往会引起应急母线上电压的降低，严重时使电动机达不到应有的转矩，会使继电 保护误动作，甚至会使柴油机熄火停车，从而使网络自动化不能实现，达不到火灾时应急 供电、发挥消防用电设备投入灭火的目的。目前解决这一问题所用的手段是采用设备用电 源自动投入装置(BZT)。

消防规范要求一类、二类消防 负荷分别采用双电源、双回路供电。 为保障供电可靠性，变配电所常用 分段母线供电.BZT则装在

来实现其功能。图24-17所示是在双回路 放射式供电线路末端负荷容量较小时. 采用交流接触器的BZT接线来达到切换 要求。图中.自动空气开关1ZK、2ZK 作为短路保护用。正常运行中.处于闭 合位置；当1号电源失压时.接触器主 触头1C分断.常闭接点闭合，2C线圈 通电，将2号电源自动投入供电。此接 线也可通过控制开关1K或2K进行手动 切换电源。

必须说明，切换开关的性能对应急 电源能否适时投入影响很大。目前，电 网供电持续率都比较高.有的地方可达 每年只停电数分钟的程度.而供消防用 的切换开关常是闲置不用。正因为电网的供电可靠性较高.切换开关就容易被忽视。鉴于 此.对切换开关性能应有严格的要求。归纳起来有下列四点要求:

（1）      绝缘性能良好.特别是平时不通电又不常用部分；

（2）      通电性能良好；

（3）      切换通断性能可靠，在长期处于不动作的状态下.一旦应急要立即投入;

（4）      长期不维修.又能立即工作。

四、消防设备电气配线措施

为了提高消防电源及其配电系统的可靠性，除了对电源种类、供配方式采取一定的可 靠性措施外，还要考虑火灾高温对消防设备配电线路的影响，采取措施防止发生短路、接 地故障.从而保证消防设备的安全运行，使安全疏散和扑救火灾的工作顺利进行。

（-）耐火耐热配线概念

火灾实例证明.只有可靠电源，而消防用电线路不可靠.仍不能保证火灾时消防设备 的可靠供电。火灾时.影响消防设备电气线路可靠性的因素主要有：消防电气线路也可能 形成短路，或因绝缘损坏而发生漏电.或火焰沿着消防电气线路蔓延扩大火灾范围。因 此，为了防止消防人员触电.造成伤亡事故，防止火灾蔓延扩大，需要给消防设备设置专 用（单独）回路.而且电源要从配电室母线直接引出；为防止火灾时在配电室内发生误操 作，消防专用回路还必须设置明显标志.以利灭火战斗。同时.根据消防设备在防火和灭 火中的作用需要.其电气配线应采用耐火配线或耐热配线。

耐火配线是指按照规定的火灾升温曲线，对配电线路进行耐火试验，从受火的作用 起.到火灾升温曲线达到8409时，在30min内仍能继续有效供电的线路。耐热配线是指 按照规定的火灾升温曲线的1/2曲线.对配电线路进行试验.从受火的作用起.到火灾升 温曲线达到3809时，在15min内仍能供电的线路。

（二）耐火耐热配线原则

我国高层建筑防火设计立足于自防自救，建筑防火设计强调消防安全基本性能要求， 因而被保护对象消防电源及其配电系统的防火要求由建筑物消防负荷等级、自动消防系统 设置情况和消防设备工作特性等决定，应具备可靠性、耐火性、安全性、有效性和科学性 等.其中消防设备配电线路的可靠性和耐火性应予以特别重视。

消防设备配电线路的可靠性用以确保向消防设备正常供电和有效实施人员疏散与火灾 扑救。消防设备配电线路的耐火性用以确保一旦发生火灾且消防设备配电线路可能处于火 场之中时能持续供电。在消防工程中，一般是结合建筑电气设计和施工对消防设备配电线 路采用耐火耐热配线措施，达到其可靠性、耐火性等要求。

消防设备配电线路的敷设应符合场所环境、建筑物或构筑物的特征，符合人与布线可 接近的程度，有足够的机械强度能承受短路可能出现的机电应力及在安装期间或运行中布 线可能遭受其他应力和导线自重；并能承受热效应，避免外部热源产生热效应的影响；避 免由于强烈日光辐射而带来的损害。此外.还应防止在使用过程中因水的侵入或因进入固 体物而带来的损害等。

必须说明.不论耐火配线还是耐热配线.应该包括所用电线电缆类型和敷设方法。原 则上，耐火配线即将电线电缆穿管并埋于耐火构造中，耐热配线需要将电线电缆穿管。消 防设备耐火耐热配线的范围，应该包括从应急母线或主电源低压母线到消防用电设备点的 所有配电线路。

（三）常规的耐火耐热配线措施

根据我国的情况.消防用电设备的配电线路一般采用下列几种耐火耐热配线措施：

（1）      消防用电设备应采用单独或专用供电回路.并当发生火灾切断生产、生活用电 时•应仍能保证消防用电.其配电设备应有明显标志。高层建筑的消防配电线路和控制回 路宜按防火分区划分。

（2）      消防用电设备的配电线路一般应穿管保护：①当暗敷时.应敷设在不燃烧体结构 内，其保护层厚度不应小于30mm；②明敷时.必须穿金属管，并采取防火保护措施提高 耐燃性能，或是直接选用具有耐火性能的电线电缆。

（3）      消防设备配电线路采用绝缘和护套为不延燃性材料的电缆时.可不采取穿金属管保 护•但应敷设在电缆井沟内。值得注意的是，当不延燃电缆与延燃电缆敷设在同一个电缆竖 井中时.两者中间必须进行耐火分隔，以防一般线路故障时对消防配电线路产生影响。

（4）      建筑物顶棚内.一般电气线路可穿硬质阻燃幫料管保护，消防设备配电线路应穿 金属管保护或在难燃顶棚内穿难燃型硬质阻燃塑料管保护。

（5）      消防用电配电箱结构及其器件宜用耐火耐热型，当用普通型配电箱时，其安装位 置的选择除了常规遵循事项外.应尽可能避开易受火灾影响的场所.并对其安装方式和安 装部位的结构做好隔热措施。

（6）      从消防用电配电箱至消防用电设备应是放射式配电.在负荷的连接上不应将一些 与消防无关的设备接入。

（7）      消防用电的配电回路不应装设漏电切断保护装置；对消防水泵、防烟排烟风机等 重要消防设备不宜装设过负荷保护.必要时可手动进行控制。

（8）      为保证消防设备电气配线全程能达到耐火、耐热.要求在金属管端头的接线要留 冇一定的余度.因为在金属管受热时，电线会产生收缩现象。中途的接线盒不应埋设在易 被火烧的部位。盒盖也应加套石棉布等隔热材料.加强保护。

（四）消防设备及系统配线设计方案

实际工程中.消防用电设备的耐火耐热配线一般按图24-18所示考虑，并遵循分系统配线原则。

1-火灾自动报警系统

在火灾自动报警系统中，传输线路的配线措施是应采用金属管、可挠（金属）电气导 管、Bi级以上的刚性塑料管或封闭式线槽保护，消防控制、通信和警报线路在暗敷时最 好采用阻燃型电线穿保护管敷设在不燃结构层内且保护层厚度>30mmo对总线制系统的 干线.需考虑更高的防火要求，可采用耐火电缆敷设在耐火电缆桥架内，或有条件的可选 用不燃性电缆。从选线考虑.火灾自动报警系统的供电线路、消防联动控制线路应采用耐 火铜芯电线电缆，报警总线、消防应急广播和消防专用电话等传输线路应采用阻燃或阻燃 耐火电线电缆。

2.    消火栓泵、喷淋泵

消火栓系统、水喷淋系统、水幕系统等固定灭火系统的消防水泵一般集中设在水泵 房.其水泵电动机配电线路常采用阻燃电线穿金属管并埋设在非燃烧体结构内，或采用耐 火电缆并配以耐火型电缆桥架.或选用矿物绝缘电缆直敷。水泵房供电电源一般由建筑变 电所直接提供；当变电所与水泵房邻近并属于同一防火分区时，采用耐火电缆或耐火母线 沿防火型电缆桥架明敷；当变电所与水泵房距离较远并穿越不同防火分区时，可采用矿物 绝缘电缆直敷。

3.    防排烟装置

防排烟装置包括送风机、排烟机、各类阀门、防火阀等，一般布置较分散.其线路防 火设计要考虑供电主回路和联动控制线路。防排烟装置配电线路主回路明敷时应采用耐火 型交联低压电缆或矿物绝缘电缆.暗敷时可采用一般耐火电缆；联动和控制线路应采用耐 火电缆；线路在敷设时应尽量缩短长度，避免穿越不同的防火分区。

4.    防火卷帘门

建筑中防火卷帘门电源通常引自带双电源切换的区域配电箱，经防火卷帘门专用配电 箱用放射式或环式向其控制箱供电。当防火卷帘门水平配电线路较长时，宜采用耐火电缆 并在吊顶内使用耐火型电缆桥架明敷。

5.    消防电梯

在消防工程中，消防电梯一般由高层建筑底层的变电所敷设两路专线配电至位于顶层 的电梯机房。由于线路较长且路线较复杂，因此消防电梯配电线路应采用耐火电缆；当有 可靠性特殊要求时.两路配电专线中一路可选用矿物绝缘电缆。

6.    火灾应急照明

火灾应急照明线路一般采用阻燃电线穿金属管暗敷于不燃结构内且保护层厚度 ^30mm。在装饰装修工程中，当应急照明线路只能敷于吊顶内时.应采用耐火型电线并 考虑前述耐火耐热配线措施。

7.    其他消防设备

火灾事故广播、消防电话、火灾警铃等设备的电气配线，在条件允许时可优先采用阻 燃电线穿保护管暗敷或采用前述耐火耐热配线措施；当采用明敷线路时，应对线路做耐火 处理或考虑前述耐火耐热配线措施。

（五）消防设备电气配线的规范要求

根据《建筑设计防火规范》GB 50016-2014中10. 1. 10规定，消防配电线路应满足 火灾时连续供电的需要，其敷设应符合下列规定：

（1）明敷设时（包括敷设在吊顶内），应穿金属导管或采用封闭式金属槽盒保护，金 属导管或封闭式金属槽盒应采取防火保护措施；当采用阻燃或耐火电缆并敷设在电缆井、 沟内时，可不穿金属导管或采用封闭式金属槽盒保护；当采用矿物绝缘类不燃性电缆时， 可直接明敷。

（2）      暗敷时.应穿管并应敷设在不燃性结构内且保护层厚度不应小于30mm。

（3）      消防配电线路宜与其他配电线路分开敷设在不同的电缆井、沟内；确有困难需敷 设在同一电缆井、沟内时.应分别布置在电缆井、沟的两侧.且消防配电线路应采用矿物 绝缘类不燃性电缆。

分析《建筑设计防火规范》GB 50016-2014第10. 1. 10条对消防设备电气配线的防 火保护要求可见.消防配电线路敷设是否安全，直接关系到消防用电设备在火灾时能否正 常运行，因此.（1）、（2）对消防配电线路的敷设提出了强制性要求。

工程中，电气线路的敷设方式主要有明敷和暗敷两种方式。对于明敷方式，由于线路 暴露在外，火灾时容易受火焰或高温的作用而损毁，因此，规范要求线路明敷时要穿金属 导管或金属线槽并采取保护措施。保护措施一般可采取包覆防火材料或涂刷防火涂料。

对于阻燃或耐火电缆.由于其具有较好的阻燃和耐火性能.故当敷设在电缆井、沟内 时・可不穿金属导管或封闭式金属槽盒阻燃电缆”和“耐火电缆”为符合国家线型标 准《阻燃及耐火电缆：塑料绝缘阻燃及耐火电缆分级和要求》GA 306. 1-2的电缆。

矿物绝缘类不燃性电缆由铜芯、矿物质绝缘材料、铜等金属护套组成，除具有良好的 导电性能、机械物理性能、耐火性能外.还具有良好的不燃性，这种电缆在火灾条件下不 仅能够保证火灾延续时间内的消防供电，还不会延燃、不产生烟雾.故规范允许这类电缆 可以直接明敷。

暗敷设时，配电线路穿金属导管并敷设在保护层厚度达到30mm以上的结构内.是 考虑到这种敷设方式比较安全、经济，且试验表明，这种敷设能保证线路在火灾中继续供 电，故规范对暗敷设时的厚度作出相关规定。