电器设计中的应急照明的控制方式研究论文_任常忠,王昌葆

电器设计中的应急照明的控制方式研究论文_任常忠,王昌葆

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摘要:应急照明是现代公共建筑及工业设施重要的安全设施,与人身安全和建筑物的安全紧密相关,因此,其控制方式备受业主关注。根据多年设计经验,总结了在双电源、单电源供电状态下的应急照明控制方式,可供借鉴。

关键词:电器设计;应急照明;控制方式

引言

应急照明是指在非正常状况下才使用的照明设施,根据我国现行规范,应急照明分为三类:备用照明、疏散照明、安全照明[1]。在从事电气设计的工作中,我发现大部分的电气设计人员在应急照明设计中几乎把重心都集中在应急照明的供电要求、管线敷设等方面,而对应急照明的控制一般很少注重。在设计规范中也几乎没有提及应急照明的控制要求,仅在住宅设计规范里有一条“当应急灯采用节能自熄开关时,应具有强制点亮要求”。我认为:所有的应急照明应当在火灾、事故等应急状态下均应强制点亮,如果不能完成此功能,那应急照明设置的意义就没有了[2]。经过这么多年的设计工作,以下总结了一些较为可靠的应急照明的控制方式,与大家共同探讨。

1 双电源供电的应急照明控制

在实际设计工作中,应急照明由双电源供电是最常见的形式,其控制也有很多种不同的情况,我们应根据不同的控制要求设计不同的图纸以满足实际需要。

(1)应急照明灯具全天 24 h点亮状态。火灾发生时,由于灯始终是亮的,不会影响人员疏散,也不必由消防控制中心控制。这种方式的缺点是耗费电能,对灯具的工作寿命也有影响;

(2)应急照明灯具全天 24 h常暗状态。火灾发生时,应急照明灯具应自动点亮,这就要求在配电回路上增加一组接触器,由消防模块控制灯具的点亮;断路器常闭,接触器常开,消防时,消防模块动作于接触器的线圈使接触器闭合,线路导通,以达到灯具自动点亮的功能

(3)应急照明平时受控状态。火灾发生时,无论应急照明的控制开关处于何种状态(开/闭),都应自动点亮[3]。这种方式是比较理想的控制方式,这就要求每个回路都要增加一根消防电源线。具体设计可采用双母线集中控制或单母线单独控制两种:消防时,消防模块动作于接触器的线圈使接触器闭合,使消防电源线路导通,以此无论应急照明的控制开关处于何种状态,应急灯都会自动点亮。

声光自熄灯和感应开关灯须在灯具内增加一盏应急灯,平时应急灯不亮,火灾发生时,不管自熄灯亮否,此应急灯均有电点亮;双控开关控制应急灯时,平时此灯受控,双控开关作用相当于一个单控开关,火灾发生时,双控线路均有电,不管开关打在哪一位置,应急灯均为点亮状态。

综上所述,除了应急照明常亮以外,其他情况下,应急照明均应与消防报警系统进行联动以强制点亮。

2 单电源供电的应急照明控制

在很多电气设计中,由于种种原因,某些场所很难由双电源供电,常常只有一路电源,并且又需要设置应急照明,在这种情况下,我们设计人员往往采用灯具自带蓄电池的方式解决应急照明的供电要求,并且注明电池的材质,放电时间等,但经常忽略了由于控制要求的不同造成灯具接线方式的不同的情况[4]。

(1)应急照明灯具全天 24 h点亮状态。电源线应同时接灯具和蓄电池,平时灯具常亮,蓄电池保持充电状态,火灾或失电时,正常电源被切断,蓄电池开始放电使灯具保持点亮。

(2)应急照明灯具全天 24 h常暗状态。电源线应只接蓄电池不接灯具,平时灯具常暗,蓄电池保持充电状态,火灾或失电时,正常电源被切断,蓄电池开始放电使灯具点亮。

(3)应急照明灯具平时受控状态。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电源线应接灯具,并在此回路断路器前端增加一根电源线,做为充电线接至蓄电池,平时灯具受控,蓄电池保持充电状态,火灾或失电时,正常电源被切断,蓄电池开始放电使灯具保持点亮。此种情况下平时不能断开电源总开关,只能控制分路开关,否则蓄电池充电线失电会自动点亮灯具,若此充电线由总开关前端引出,则不同相电源线应分管敷设。

在上述情况下,蓄电池作为应急照明的第二电源有着重要的位置,我们当然希望应急照明都能由双电源供电,但当条件受限时,灯具自带蓄电池也不失为一种很好的解决方案,其优点是供电可靠性高、转换迅速、增减方便、线路故障无影响、电池损坏影响面小,缺点是投资大、持续照明时间受容量大小的限制、运行管理及维护要求高。

3 应急照明投入工作方式和时机分析

对于应急照明投入工作方式及时机,GB50016—2006、GB 50045—1995、JGJ 16—2008 这几个规范均未作明确要求。目前的电气线路及工作方式,均是建筑电气设计人员在电气施工图审图人员推动下形成的。

目前,应急照明投入方式和时机,均是根据JGJ 16—2008 中第 13. 9. 12. 1 条要求设置应急照明专用配电箱,最后采用消防报警控制总线模块切断专用应急照明配电箱进线断路器,或者通过设置在应急照明专用配电箱内的接触器,用消防报警控制的总线模块强制投入方式,让应急照明进入工作状态。目前,只有按照这两个方案设计的电气线路才能通过施工图审图,但也存在以下问题:

( 1) 忽视了非消防时的应急照明要求。消防火灾发生情况比较少,而建筑物内遇到的更多情况是偶发单路电源停电故障,这时消防报警控制系统并未动作,而应急照明在双路专用电源的保证下,无法投入工作。

( 2) 按照 JGJ 16—2008 中第 13. 9. 12. 4 条要求,高层建筑楼梯间的应急照明同样设置单独专用应急照明配电箱,竖向树干式供电,将会导致整个楼梯没有应急照明。同时,这样的配置又不同于常规电源分层管理,给电气线路维修工作带来极大不便。

( 3) 使消防报警控制系统复杂化。所有应急照明专用配电箱需要接受模块控制,并且应根据消防分区的报警情况控制接触器强制投切。目前,实际工程中大多并未实现相应控制要求。

( 4) 增加了电气投资。增加大量应急照明专用配电箱及双电源切换装置,增加强制投入的接触器,必须采用防火电缆作为供电干线等。复杂的线路、大量资金投入仅对应急照明灯充电电源带来保证,并未对应急照明可靠、准确的投入工作带来保证。

另外一个应急照明投入方式和时机,是标准JGJ 16—2008 实施前很多工程采用过的,即应急照明接入普通照明配电箱内,除了大面积场所或者地下室车库空间采用应急照明专用线路外,其余应急照明均接入走廊、楼梯、门厅等疏散通道正常照明供电线路。应急照明灯具采用专用自带蓄电池装置消防灯具,利用普通照明电源作为充电电源,投入方式就是偶遇的正常照明电源故障时,应急照明立即自动投入。

在消防火灾报警情况下,通过消防报警控制总线模块切断正常照明配电箱进线断路器,投入应急照明。目前,按照该方案设计的电气线路,无法通过施工图审图的,但有以下优点:

( 1) 符合 GB 50016—2006 和 GB 50045—1995 要求,并未违反消防相关规范。

( 2) 避免了非消防状态下应急照明的无法投入,偶尔正常照明停电故障时,因为正常照明与应急照明同线路并存,正常照明失电停止时,应急照明自动投入,无需消防控制系统的动作,

对人员安全疏散起到重要保障作用。

( 3) 供电方式均按照传统的分层管理,给电气线路维修带来极大方便。

( 4) 无需设置专用应急照明配电箱,无需增加双电源切换装置和采用防火电缆作为供电干线,节约了建筑电气投资。

4 结语

应急照明作为工业与民用建筑设施的一个重要组成部分,与人身安全密切相关。国家相关规范在实际工程应用中也会遇到各种问题,希望通过应急照明控制方式及投入时机探讨,共同推进应急照明技术的发展,确保应急照明能够在紧急状态下准确发挥其应有的作用。

参考文献:

[1]魏龙飞. 智能应急照明系统在现代建筑中的应用分析[J/OL]. 建筑知识,2017(15).

[2]杨慕强. 应急照明控制方式及投入时机探讨[J]. 现代建筑电气,2014,5(10):7-9+38.

[3]余国成. 应急照明设计初探及其联动控制系统分析[J]. 中国照明电器,2016(01):18-22.

[4]李志伟. 基于STM控制芯片的火灾应急照明系统的设计[J]. 电气时代,2017(11):99-101.

论文作者:任常忠,王昌葆

论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期

论文发表时间:2018/4/16

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