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1、 CFPA 中国消防协会 China Fire Protection Association第十二节第十二节 使用与维护消防供配电设使用与维护消防供配电设施施 CFPA 中国消防协会 China Fire Protection Association一、消防供配电系统基本知识一、消防供配电系统基本知识消防电源是指在火灾时能保证消防用电设备继续正常运行的电源。工业与民用建筑中的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟设施、火灾自动报警、自动灭火系统、火灾应急照明、疏散指示标志和电动的防火门、卷帘门、阀门等消防设备用电，都应该按照现行高层民用建筑设计防火规范和建筑设计防火规范以及工业与民用供电系统设
2、计规范的规定对其电源进行设计。消防设备供电系统应能充分保证设备的工作性能，当发生火灾时能充分发挥消防设备的功能，将火灾损失降到最小。这就要求对电力负荷集中的高层建筑一、二级电力负荷（消防负荷），一般采用单电源或双电源的双回路供电方式，用两个10kV电源进线和两台变压器构成消防主供电电源。CFPA 中国消防协会 China Fire Protection Association（一）配电箱和自备发电机基本知识1.低压配电箱是电力系统中最低一级控制和保护措施，是保障电力系统安全运行最基础的一个环节。配电箱（图388）和配电柜、配电盘、配电屏等，是集中安装开关、仪表等设备的成套装置。CFPA 中国消
3、防协会 China Fire Protection Association（1）配电箱的构成：按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，构成低压配电装置。将测量仪器和控制、保护、信号等器件按一定规律安装在专业的箱内，便制成配电箱。（2）配电箱的作用：配电箱是连接电源与用电设备的中间装置，它除了分配电能，还具有对用电设备进行控制、测量、指示及保护等功能。正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路。故障或不正常进行时借助保护电器切断电路或报警。借测量仪表可显示运行中的各种参数，还可对某些电气参数进行调整，对偏离正常工作状态进行提示或发出信号。CFP
4、A 中国消防协会 China Fire Protection Association2.自备发电机一般是指以内燃机作为动力，驱动同步交流发电机而发电的一种独立的发电设备。根据燃油的不同，可分为汽油发电机、柴油发电机两类。其中柴油发电机组是目前应用最广泛的发电设备。应急发电机组往往用于整个建筑物消防用电设备的总应急电源。允许中断供电时间为秒级别，一类高层建筑应采用自启动的应急发电机组，启动时间不应大于30s。当二类高层建筑采用自动启动装置有困难时，可采用手动启动装置。CFPA 中国消防协会 China Fire Protection Association应急发电机组的容量应满足整个建筑物内所有
5、消防设备同时运行时的容量要求。当应急发电机组兼做其他重要设备的备用电源时，还应考虑备用电源的容量，但不是同时使用。例如，高级宾馆重要场所的照明等，当正常城市电源失电时，可利用应急发电机组来保证这些重要场所的正常供电，保持正常营业。但是，此时有火警时，应强制性切除这些设备的电源自动切换到消防用电设备上，保证消防设备的紧急运行。CFPA 中国消防协会 China Fire Protection Association应急发电机组设置的位置及供电电压选择应符合以下要求：接近负荷中心，一般设在变配电所附近。应急发电机组一般采用AC230/400V低压供电，并应考虑低压供电的半径。当建筑物体形很大，消防
6、用电设备很多并且分散时，可采用高压应急发电机组供电。民用建筑可以将应急发电机组设置在地下室，但应考虑消防、通风、设备运输等要求，机房内应设置储油间，其总储存量不应超过8h的需要量。CFPA 中国消防协会 China Fire Protection Association（二）配电箱和自备发电机部件的检查方法消防电源和消防供配电系统直接为建筑中所有建筑消防设备运行提供动力，其可靠性直接关系到建筑中的消防设施在火灾情况下，能否正常发挥作用。这也是消防安全检查的重要内容。本章只涉及中级建（构）筑物消防员掌握的内容，具体检查内容和方法如下：1.消防设备配电箱应有区别于其他配电箱的明显标志，不同消防设备
7、的配电箱应有明显区分标识。配电箱上的仪表等显示应正常，开关及控制按钮应灵活可靠（可由配电室的值班人员带领现场检查识别到位）。CFPA 中国消防协会 China Fire Protection Association2.自备发电机的检查（1）检查发电机组的铭牌、仪表、指示灯及控制按钮等是否完好正常；在断电后能否自行启动，可现场测试。（2）检查测试自断电后自动启动的时间是否保证在30s内完成，并检查发电机运行及输出功率、电压、频率、相位的显示是否正常，试验时间不应超过10min。（3）检查各种保证措施，例如燃油的数量（38h用油量）、品质是否合格。检查发电机房的通风设施是否完好有限。CFPA 中国
8、消防协会 China Fire Protection Association二、接地电阻二、接地电阻1.接地一般是指电气装置为达到安全和功能的目的，采用包括接地极、接地母线、接地线的接地系统与大地做电气连接，即接大地；或是电气装置与某一基准电位点做电气连接，即接基准地。按地的类型可分为功能性接地、保护性接地，以及功能性和保护性合一的接地；或按其不同的作用，分为工作接地、保护接地、重复接地、过电压保护接地、防静电接地、屏蔽接地等。CFPA 中国消防协会 China Fire Protection Association电气接地一般可分成两大类：工作接地和保护接地。工作接地是指为了保护电气设备在系
9、统正常运行和发生事故情况下能可靠工作而进行的接地。例如380/220V 低压配电网络中的配电变压器中性点接地就是工作接地，这种配电变压器例如中性点不接地，那当配电系统中一相导线断线，其他两相导线电压就会升高，即220V升高为380V，这样就会损坏用电设备；还有像避雷针、避雷器的接地也属于工作接地范畴，假如避雷针、避雷器不接地或接地不好，则雷电流就不能向大地通畅泄放，这样避雷针、避雷器就不能起防雷保护作用。因此工作接地是为了保证电气设备安全可靠的工作必须进行的接地。CFPA 中国消防协会 China Fire Protection Association保护接地是指为了保证人身安全和设备安全，将
10、电气设备在正常运行中不带电的金属部分可靠接地。这样可防止电气设备绝缘损坏或其他原因使外壳等金属部分带电时发生人生触电事故。无论哪种接地，接地必须良好，接地电阻必须满足规定要求，否则就起不了接地的作用。CFPA 中国消防协会 China Fire Protection Association2.接地电阻接地电阻就是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻。大地具有一定的电阻率，如果有电流流过时，则大地各处就具有不同的电位。电流经接地体注入大地后，它以电流场的形式向四处扩散，离接地点愈远，半球形的散流面积愈大，地中的电流密度就愈小，因此可认为在较远处（15m20m以外）
11、，单位扩散距离的电阻及地中电流密度已接近零，该处电位已为零电位。接地电阻主要取决于接地装置的结构、尺寸、埋入地下的深度及当地的土壤电阻率。因金属接地体的电阻率远小于土壤电阻率，故接地体本身的电阻在接地电阻中可以忽略不计。CFPA 中国消防协会 China Fire Protection Association接地电阻的定义：工频电流从接地体向周围大地散流时，土壤呈现的电阻值叫接地电阻R0。接地电阻的数值（根据欧姆定律）等于接地体的电位U0与通过接地体流入大地中电流Id的比值。用公式表示为：R0=U0/Id当冲击电流或雷电流通过接地体向大地散流时，不再用工频接地电阻而是用冲击接地电阻来度量冲击接
12、地的作用。CFPA 中国消防协会 China Fire Protection Association3.接地电阻的基本参数（1）电气设备的保护接地电阻值4（2）变压器中性点接地电阻值4（3）重复接地电阻值10（4）独立避雷针接地电阻值10（5）屏蔽系统接地电阻值1 CFPA 中国消防协会 China Fire Protection Association（二）接地电阻的测量方法接地系统的接地电阻每年应定期测量，始终保持接地电阻符合指标要求。影响接地电阻的因素很多：接地极的大小（长度、粗细）、形状、数量、埋设深度、周围地理环境（如平地、沟渠、坡地，其影响是不同的）、土壤湿度、质地等。为了保证设备
13、的良好接地，利用仪表对接地电阻进行测量是必不可少的（见图389），接地电阻的测量方法可分为：电压电流表法、比率计法、电桥法。按具体测量仪器分布极数可分为：手摇式地阻表法、钳形地阻表法、电压电流表法、三极法、四极法。在此主要介绍手摇式地阻表测量法和钳形地阻表法。CFPA 中国消防协会 China Fire Protection Association CFPA 中国消防协会 China Fire Protection Association1.手摇式地阻表测量方法 接地电阻通常采用ZC型接地电阻测量仪（或称接地电阻摇表）进行测量。ZC8型测量仪其外形与普通绝缘摇表差不多，也就按习惯称为接地电阻摇
14、表。ZC型摇表的外形结构随型号的不同稍有变化，但使用方法基本相同。ZC8型接地电阻测量仪的结构如图 390所示，测量仪还随表附带接地探测棒两支、导线三根（导线5m、20m、40m各一根）。使用方法和测量步骤如下（见图391）。CFPA 中国消防协会 China Fire Protection Association CFPA 中国消防协会 China Fire Protection Association CFPA 中国消防协会 China Fire Protection Association（1）拆开接地干线与接地体的连接点，或拆开接地干线上所有接地支线的连接点。（2）将两根接地棒分别插入
15、地面400mm深，一根离接地体40m远，另一根离接地体20m远。（3）把摇表置于接地体近旁平整的地方，然后进行接线。用一根连接线连接表上接线桩E和接地装置的接地体E。用一根连接线连接表上接线桩C和离接地体40m远的接地棒C。用一根连接线连接表上接线桩P和离接地体20m远的接地棒P。CFPA 中国消防协会 China Fire Protection Association（4）根据被测接地体的接地电阻要求，调节好粗调旋钮（上有三档可调范围）。（5）以约120r/min的速度均匀的摇动摇表。当表针偏转时，随即调节微调拨盘，直至表针居中为止。以微调拨盘调定后的读数，去乘以粗调定位倍数，即是被测接地的
16、接地电阻。例如微调读数为0.6，粗调的电阻定位倍数是10，则被测的接地电阻是6。（6）为了保证所测接地电阻值的可靠性，应改变方位重新进行复测。取几次测得值的平均值作为接地体的接地电阻。CFPA 中国消防协会 China Fire Protection Association2.钳形地阻表测量方法钳形地阻表是一种新颖的测量工具，它方便、快捷，外形酷似钳形电流表，测试时不需辅助测试极，只需往被测地线上一夹，几秒钟即可获得测量结果，极大地方便了地阻测量工作。钳形地阻表还有一个很大的优点是可以对在用设备的地阻进行在线测量，而不需切断设备电源或断开地线。虽然钳形地阻表测试时使用一定频率的信号可以排除干扰
17、，但在被测电缆上有很大电流存在的情况下，测量也会受到干扰，导致结果不准确。因此，按照要求，在使用时应先测线缆上的电流，只有在电流不是非常大时才可进一步测量地阻。有些仪表在测量地阻时自动进行噪音干扰检测，当干扰太大以致测量不能进行时会给出提示。CFPA 中国消防协会 China Fire Protection Association3.测量注意事项（1）手摇式地阻表在使用时，应将接地极与设备断开，以避免设备自身接地体影响测量的准确性，手摇式地阻表可获得较高的精度，而不管是单点接地或多点接地系统。摇测工作应由两人同时进行。（2）对于钳形地阻表，其最理想的应用是用在分布式多点接地系统中，此时应对接地
18、系统的所有接地极一次进行测量，并记录下测量结果，然后进行对比，对测量结果明显大于其他各点的接地桩，要着重检查，必要时将该地极与设备断开后用手摇式地阻表进行复测，以暴露出不良的接地极。CFPA 中国消防协会 China Fire Protection Association钳形地阻表在使用中还应注意以下几点：注意是否单点接地，被测地线是否已与设备连接，有无可靠的接地回路。开路接地极，不能测量；接地回路不可靠，测量结果不准确（偏高）。注意测量位置，选取合适的测量点；选取的测量点不同，测得的结果是不同的，测量有时会遇到无处可夹的情况，在条件允许的情况下，可暂断开原地线连线，临时接入一段可夹持的跳线进行测量。注意“噪声”干扰；地线上较大的回路电流对测量会造成干扰，导致测量结果不准确，甚至使测试不能进行，很多仪表在这种情况下会显示出“Noise”或类似符号。