火灾应急照明配电箱设计及强启线路接法宋天宇 (中铁工程设计院有限公司，北京100055) 【摘 要】从讨论火灾应急照明系统的功能及控制要求出发，提出在不同备用电源及控制要求的情况下，火灾应急照明配电箱控制回路、主回路的设计及配出导线至开关，灯具的接线方法。 【关键词】应急照明配电箱;主回路;线路接法 【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2017.04.131 1 引言随着建筑功能由单一趋向复杂，建筑内部人员数量不断增加，备用电源种类增多，照明控制方式多样化，火灾应急照明系统设计已经越发复杂，但在实际工程中，由于设计人员及施工人员对相关知识不理解及研究不够深入，导致无法实现设计意图，出现长明灯，灯具无法强启或灯具无法控制的状态，导致竣工验收及消防验收难以完成，对甲方、施工单位及设计单位造成经济损失也留下了安全隐患。针对实际项目设计及施工过程中遇到的问题，提出消防应急照明配电箱主回路，控制回路的设计及强启线路接线方法[1]。 2 火灾应急照明系统应完成的功能根据《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16—2008）第13.8.1条，火灾应急照明应包括备用照明、疏散照明。《火灾自动报警系统设计规范》（GB 50116—2013）第4.9 1条，消防应急照明和疏散指示系统的联动设计，应符合下列规定：（1）集中控制型消防应急照明和疏散指示系统，应由火灾报警控制器或消防联动控制器启动应急照明控制器实现；（2）集中电源非集中控制型消防应急照明和疏散指示系统，应由消防联动控制器联动应急照明集中电源和应急照明分配电装置实现；（3）自带电源非集中控制型消防应急照明和疏散指示系统，应由消防联动控制器联动消防应急照明配电箱实现。 由此可见，应急照明系统应实现的功能如下[2]。 1）在非应急状态下：应急照明灯具参与普通照明，作为普通照明的一部分，可按实际需求控制。应急照明灯具也可单独设置，平时不参与普通照明，此方案成本较高，故本文中不再讨论。 2）消防状态下：由火灾自动报警系统启动应急照明，配电箱强制点亮火灾应急照明回路上的所有灯具。 3 功能实现的技术分析如果将灯具视为被控制电器，那么照明回路中的配电箱可视为控制箱，回路中的墙面开关及消防强启可视为远程控制。火灾应急照明灯具的控制系统可以分为主回路和二次回路。在火灾应急照明系统中，配电箱内配电回路、配电箱至墙面开关和灯具的导线连接属于主回路，消防联动及楼宇控制系统控制属于二次回路。考虑备用电源形式、控制方式及灯具种类的影响，对应急照明配电箱设计及导线至墙面开关和灯具的连接方法分别进行讨论。 灯具的点亮与否，其本质为是否有电流通过灯具。当供电回路为断路时，灯具熄灭；当供电回路为通路时，灯具点亮。在火灾应急照明系统中，控制供电电路通断的设备有配电箱内断路器，接触器和墙面开关。其中，断路器起线路保护的作用，在系统正常工作状态下，其处在闭合状态，对电路通、断并无影响。由此可见，在火灾应急照明系统中可以被人为操作的，控制电路通、断的设备为墙面开关及接触器。接触器常用于消防强启时的灯具强制点亮，墙面开关用于非应急状态下的分散的灯具控制。 4 主回路的设计4.1 基本回路设计 在应急照明配电箱内的配出回路上有断路器和接触器，其中接触器负责消防强启，可以得到如图1所示的基本回路。  图1 基本回路 4.2 导线连接的方法 目前，工程中主要的灯具控制方式有分散控制、集中控制和灯具自控制3种，灯具形式有自带蓄电池和不带蓄电池2种。 在分散控制及灯具自控制的情况下，应急照明配电箱引出相线在墙面开关处被截断（灯具自控制相当于将开关与灯具进行合并），不能通过控制相线上电流的通断达到消防强启的功能。此时应将强启线与灯具L线接线端子连接，以达到消防强启的目的。 虽然消防强启线直接与灯具L线接线端子连接，可以解决消防强启时灯具点亮的问题，但是非消防状态时，控制此灯具的墙面开关打开，将相线接通，相线中的电流会在灯具L线接线端子处，流入不带电的强启线，通过这根强启线，此条导线上所连接的其他灯具均会被点亮，其他灯具的开关将失去控制功能。为了解决这一问题，可将墙面开关由普通的开关更换为单联双控开关，按图2所示的接法进行线路连接。  图2 分散控制情况下应急照明灯具接线图 图2中开关设备均使用单联双控开关，利用双控开关的2个接线端子，分别连接强启线和相线。一般状态时，强启线不带电，单联双控开关相当于单联单控开关。当火灾发生时，由于火灾自动报警信号作用接触器KM闭合，强启线及正常照明线均带电，双控开关不论处于何种位置，灯具均被点亮[1]。 在灯具自带蓄电池状态下，由单联双控开关相线接线端子引出1根充电线，连接至灯具充电端子。这种连接方法既可以保证灯具在平时由开关控制，故障断电时灯具自动点亮，还可以保证在消防状态下灯具被强制点亮。 灯具的集中控制可以理解成，将图1中的单联双控开关上移至应急照明配电箱内部。故当灯具集中控制时，灯具的接线图如图3所示。  图3 集中控制情况下应急照明灯具接线图 由图3可知，在集中控制状态下，由配电箱引出导线没有了强启线，仅在灯具自带蓄电池状态下增加了1根充电线。这是由于开关位置移动到配电箱内部，由配电箱引出的充电导线相当于图2中由单联双控开关前端引出至灯具的充电导线。 4.3 应急照明配电箱设计 常见备用电源状况可分为：双路市电、EPS和灯具自带蓄电池。常见控制方式为：集中控制、分散控制和灯具自控制。 根据上述基本回路及强启线路接法及不同电源状况及控制方式要求，绘制配电箱主回路设计方案1～方案5，如图4～图8所示，并提出配线箱主回路方案选型表，如表1所示。 表1 应急照明配电箱主回路方案选型表  控制方式 电源状况集中控制分散控制灯具自控制双路市电方案3方案1方案1 EPS方案4方案2方案2灯具自带蓄电池方案5方案1方案1 其中，分散控制方式及灯具自控制方式较适用于高层住宅走道、楼梯间等区域的应急照明系统。集中控制方案适用于地下车库、商场以及写字楼等项目的应急照明系统。  图4 方案1接线图  图5 方案2接线图  图6 方案3接线图  图7 方案4接线图  图8 方案5接线图 方案3～方案5在集中控制状态下，回路中仅有1个接触器负责电源通断，这是由于在集中控制状态下，平时照明控制和消防强启均由应急照明配电箱内的二次回路完成。 5 应急照明配电箱二次回路设计应急照明配电箱强启需引入火灾自动报警控制信号，当为分散控制灯具时，其控制二次原理图如图9所示[2]。  图9 分散控制灯具时应急照明控制二次原理图 这种二次回路最为常见，且经过多年实践验证，安全可靠。配电箱中交流接触器KM数量应根据实际工程确定。在接收楼控系统DDC控制信号的火灾应急照明系统中，其控制二次原理如图10所示。  图10 集中控制灯具时应急照明控制二次原理图 在集中控制的情况下，需注意消防强启、DDC控制信号、箱上控制按钮及多功能转换开关4者之间的优先级关系。消防强启信号应具有最高优先级，且不论多功能转换开关处在何位置，均能接通强启线路。 6 消防应急照明设计中的常见误区6.1 强启导线与正常照明导线连通 强启导线与正常照明导线连通的状况，通常伴随发生在控制开关使用单联单控开关的情况下。这是由于目前灯具只提供相线，PE线及N线3个接线端子，施工时，会将强启线与正常照明线都连接至灯具相线接线端子，强启线和相线在此处连通。当开关闭合时，强启线带电，导致本线路后续连接灯具无论开关处于何种状态时，都被点亮且无法控制。解决这一问题的方法是使用单联双控开关。在使用单联双控开关时，由开关至灯具仅为相线、N线或PE线，不存在其余导电线缆。强启功能由双控开关完成，且保证电流不流入其他开关控制的灯具。 6.2 自带蓄电池灯具未单独设置充电线 目前，常见工程做法是将正常照明线兼做充电线接于灯具相线接线端子及充电接线端子上，当开关动作线路断电时，灯具检测电源失电蓄电池开始放电，点亮灯具，此时，灯具不受开关控制，成为长明灯直至蓄电池放电完全。为解决这一问题，自带蓄电池灯具应设置单独的充电线，且充电线应从控制开关前端引出电源，这样充电线不会因为开关动作断电而导致灯具点亮。 7 结语火灾应急照明在建筑中起着保障人民生命财产安全的作用，但是在设计和施工的众多环节中，由于设计或施工人员对规范及图纸的理解不足，从而导致最终建成项目不能完成消防应急照明的功能，造成经济损失并留下安全隐患。为避免上述情况的发生，设计人员应充分理解规范及灯具特点，绘制详细的配电箱系统图、二次原理图及设备接线图，力求将设计意图清晰准确地表达出来；施工人员应严格按照图纸施工，在图纸表述不清晰或不完整的情况下，应与设计人员沟通，确定实施方案并获得变更通知单后，方可施工，不得盲目随意施工。 【参考文献】 【1】李亚刚.火灾应急照明强启的几种正确接法[J].安徽建筑,2011(4): 174-175. 【2】朱海军.火灾应急照明的几种控制方式[J].建筑电气,2008,27(3): 38-39. Fire Emergency Lighting Distribution Box Design and Mandatory Activation Line Connection Method SONG Tian-yu 【Abstract】This paper discusses the design of fire emergency lighting distribution box control loop and main circuit and wiring methods of wire to switches and lamps under the circumstances of different standby power and control requirements. 【Keywords】fire emergency lighting distribution box;main connection;line connection 【中图分类号】TU88 【文献标志码】A 【文章编号】1007-9467（2017）04-0067-04 【收稿日期】2016-12-21 【作者简介】宋天宇（1985～），男，北京人，工程师，从事建筑电气设计研究。 |
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