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则
〔中图分类号〕 G43
〔文献标识码〕 C
〔文章编号〕 1004—0463(2012)
12—0040—01
电化教育是指在教育教学过程中,运用投影、幻灯、录音、录像、广播、电影、电视、计算机等现代教育技术,传递教育信息,并对这一过程进行设计、研究和管理的一种教育形式。它是促进学校教育教学改革、提高教育教学质量的有效途径,是实现教育现代化的重要内容。
一、电化教育的硬件要求
过去的电化教育主要是“新三室”的建设,即多媒体电教室、语音室、计算机室的建设,而如今的学校电化教育建设主要表现在信息技术与网络运用开发上。如学校计算机局域网与互联网、校园广播电视网、语音室、电教室、计算机室、校园电视台、校园网站、多媒体教育教学资源库、虚拟课堂、高档电教设备的有效应用与开发则是当今电化教育的主要工作内容、任务及目标。一所合格的学校在电化教育的硬件装备上必须拥有完全能满足全校师生教育教学需要的、有一定规模的、有一定档次的计算机室、语音室、多功能电教室;拥有校园局域网、互联网、学校网站、校园广播电视网;拥有丰富的教育教学多媒体资源库及多媒体阅览室;更要有数量可观的电教设备,同时还要培养出懂电教技术与热爱电教工作的教师。因此,要求我们教育的领导者,要站在教育未来发展的较高点上关注电化教育发展。教育行政部门制订出切实可行的各级各类学校电化教育发展达标细则,下拨专门购置电教硬件资金,督促、检查学校电教工作;各级学校要重视电化教育,加强管理,加大投资,加大使用率;教师要学好专业知识与技术,加大课堂教学整合力度,成为新一代的多面手教育者。
二、电化教育的设计原则
1.教学目标的整体性原则。所谓整体性,指教学的内容各部分的有机组合。电化教育中,各种教学内容、教学方法、教学形式以及不同的教学对象都各自具有自己的特点,要将这些部分较好地组织起来,构成一个良好的系统,并给予较好的控制,才能达到预期的教学目的。各门学科的教学内容、教学特点是有区别的,因此,电化教育也应视特点而变化,在设计中将各种因素考虑进去,做到教学形式与功能的—体化,为达到教学目标服务。
2.师生共同参与的原则。电化教育与传统教学的最大区别是教师与学生的教学关系形式的变化。在传统教学中,教师与学生之间直接接触,教师在课堂授课时可以根据课堂情况改变自己的授课形式和内容,但在电化教育中,课堂教学形式是教师——机器——学生。在这种形式中,教师与学生并不直接接触,这样就会出现人机矛盾和师生矛盾。教师听不到学生的建议,学生认为教师不在面前而不专心听课,丢失电化教育的意义。为解决这个问题,在设计电化教育时,应从教师和学生两方面考虑问题,教师不能以传统面授形式授课,如何能保持吸引学生注意力的特点,学生看到教师不在课堂,如何消除他们心理中“这不是正规上课”的心态,让学生严肃认真对待电教课。考虑了这些问题,不但有利于解决人机矛盾、师生矛盾,而且有利于解决教师教法同学生学法之间的矛盾。
3.多媒体组合的优化原则。电化教育的形式多种多样,幻灯、录像、语音教学及电视教学等,各种形式有各自的特征,不能忽视,也不能相互混淆和取代。在设计电化教育课时,要将媒体特有教授内容的特征结合起来,语音练习以及一些文科教学,可以适当不用画面,这样既满足教学要求,又做到经济实惠。
【关键词】联动电源;设置;试验手段
1 前言
火灾自动报警及联动控制系统在火灾发生时,可以提前预报,疏散人群,通过对防排烟系统,自动灭火系统的联动,直接控制火势,熄灭火灾,保障人和财产的安全。在生活中这个系统得到了广泛的应用。
消防系统电源的设置虽然没有很高的技术难度,但近十几年来我在工作中发现这是火灾自动报警及联动控制系统中普遍存在的问题,希望能让读者看到,共同探讨,大家共同促使消防系统更加可靠,杜绝各个系统不能独立工作的隐患。
2 消防系统电源的设置
2.1 规范对各消防系统在火灾发生时的工作时间的要求
消防各个系统在发生火灾时,可以延续工作的时间要求是不一样的。《高层民用建筑设计防火规范》要求:自动喷水灭火系统一般对供水系统的持续供水要求是1小时,一些特殊场所是2小时;消火栓系统一般对供水系统的持续供水要求是2小时,一些特殊场所是3小时;火灾自动报警系统、防排烟系统的作用主要是在火灾初期,及时预报、有效组织人员疏散、联动各种设备控制火灾蔓延、控制烟气保障人员疏散,相关规范只是对系统的管线提出敷设和防火处理要求,并没有规定必须能够持续工作的具体时间。各个系统在火灾时的正常工作的时间要求不同,也就决定了各个系统的供电要求,特别是各系统联动电源应该独立设置,确保自身可以在规定的时间内独立完成工作。在这个问题上,相关规范上没有明确规定,在实践中,各个系统的联动控制电源的选用就不被重视,很多项目的联动电源都取自火灾自动报警系统的外控电源,在试验、验收环节都没有相关的程序去检验,火灾发生后,报警系统一旦瘫痪,就留下了巨大的隐患。
2.2 规范对各消防系统电源设置的要求:
《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98中对系统供电要求:火灾自动报警系统应设有主电源和直流备用电源;火灾自动报警系统的主电源应采用消防电源,直流备用电源宜采用火灾报警控制器的专用蓄电池或集中设置的蓄电池。
《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)对消防电源及其配电的要求: 一类高层建筑应按一级负荷要求供电,二类高层建筑应按二级负荷要求供电;高层建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟风机等的供电,应在最末一级配电箱处设置自动切换装置。
2.3 联动控制回路的电源应该如何取用
火灾自动报警系统电源的设置因有规范明确规定,工程设计施工中执行的情况很好,但在系统设计中,图纸说明很少交代清楚,联动控制回路的电源应该如何取用。
《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98中对消防联动控制设计要求:
消防水泵、防烟和排烟风机的控制设备当采用总线编码模块控制时,还应在消防控制室设置手动直接控制装置。可见消防水泵、防烟和排烟风机的控制设备之重要,消防水泵是自动喷水灭火系统、消火栓系统的供水系统的关键,防烟和排烟风机是防排烟系统的核心,这3套系统都应该能够在报警系统失去作用时,可以独立工作。消防水泵、防烟和排烟风机的控制柜的主电源应至少是二级负荷要求供电,在最末一级配电箱处设置双电源自动切换装置。火灾自动报警系统对它们的控制是通过报警主机内自带的外控电源提供DC24V和一个可编程控制的开关与安装在被控设备柜内的DC24继电器构成控制回路来实现控制的,DC24继电器的常开常闭触点加上电源接入电控柜的控制回路,实现对设备的控制。这个电源就是我说得关键,应该由被控电控柜提供DC24V电源,增加DC24电源供给装置提供这个控制电源。这样就可以做到各个系统即独立工作,又做到用电的隔离。在实践中,自动喷水灭火系统中压力开关对水泵的启动控制回路;消火栓系统中消火栓箱内的启动开关对水泵的启动控制回路,点亮消火栓泵的运行灯回路;防排烟系统中风阀开闭的开关信号对风机起停的控制回路,这些回路的DC24电源总是因为被联动的电控柜内没有DC24电源而选用了火灾自动报警的外控电源,留下了巨大隐患。
2.4 联动控制回路电源的容量计算
现在很少有项目设计和施工中对备用电源进行容量验算。设计图纸对备用电源容量提出大小的要求。《火灾自动报警系统施工及验收规范》GB 50166-2007对系统供电要求:备用电源至少应保证设备工作8小时。
这一规范要求,在实践中很少有手段确保实施。在火灾发生后,火灾自动报警系统的主电源失去作用,消防设备应急电源是否在火警状态下可以工作30分钟以上,确保火灾初期可以消防设备控制中心的作用,这也很少得到过验算,这也是消防工程设计施工中的一大隐患。消防供电设备有了,在被控设备处也可以通过实验采集到正确的电压,但可能发生电源容量不够,导致有了控制信号,可设备并不能动作的情况出现,所以这就需要通过详细的电源容量计算。在设计时就应该根据设备数量、各个设备耗电功率和规范要求,进行详细的电源容量计算,同时考虑安全余量,将结果标注在设计说明中。
2.5 联动控制回路电源的正确试验方法
在消防工程施工、调试中,施工单位应该有意识的增加对各个系统独立工作能力的试验,消防监督部门在检测和验收项目时,应关闭其他相关系统的主、备电源,让被检查系统单独工作,验证电源选择配置是否正确,查看系统工作的独立性,以确保在火灾的发生过程中,各个消防系统都能发挥应有的作用。
3 小结
电源问题应该引起广大从业技术人员的关注,不可以只停留在配备了电源,而是要仔细选型、配置电源,保证各个系统的工作独立性,认真计算,确保电源的容量,以保障各系统在火灾发生时可以正常工作。消防电控柜的国家建筑标准设计图集常用电机控制电路图,应该进行相应的修改,增设DC24电源供给装置。如果消防相关规范可以增加条款,明确这些问题,那消防系统的可靠性可以大大提高。
参考文献
[1]《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98
关键词:投影电视;开关电源;PFC
引言
在目前流行的超大型视频显示产品中,采用投影灯泡的投影电视产品以其独特的高分辨率、高画质、超大尺寸的显示优势,得到了广泛的应用。这种投影产品可作为大型会议中心专用视频显示设备或者大中小学校的教学设备,以及高档娱乐场所的视频播放设备,也可用于酒店、商场、企业商务大厅等场所,以视频画面的形式播放广告或展示企业形象。投影电视产品按投影方式可分为背投电视和前投影机。目前小屏幕背投电视已逐步退出国内市场,只有大屏幕背投电视作为商用显示设备其市场仍在大幅增长。前投影机在国内市场以进口品牌为主,我国自主研发目前才刚刚起步,许多国内厂商都在尝试自主开发投影机芯、投影光机等关键部件。电源设计、光机开发、整机散热设计等都是投影电视产品研发的难点。本文就以Fairchild公司的电源IC为例,提出采用投影灯泡的投影电视产品的电源设计方案。
投影产品电源的基本要求
不管是大屏幕背投电视,还是前投方式的高亮度投影机,其电源组成基本一样。这类投影产品最大的特点是其光源采用投影灯泡。
为采用投影灯泡的投影电视产品设计电源,必须考虑下列特殊因素:
・目前常用的投影灯泡的功率为100W~350W,这就要求电源必须能提供150WN450W左右的输出功率;
・对于大功率电源,按国标要求必须加功率因数校正(PFC)电路;
・同时为节省能源又要求其待机功耗必须低于5W,未来要求低于3W或1W以下;
・投影电视的开关机比较复杂,投影灯泡供电、散热风扇供电、信号处理部分供电等都必须按特定的时序完成开关。
基于以上原因,本方案的投影电视产品的电源由三部分组成:功率因数校正(PFC)电路,提升整机功率因数达0.9以上,同时为投影灯泡的点灯器供电;副电源,也叫待机电源,为散热风扇和系统控制部分供电;主电源,为光机驱动、信号处理部分及其它电路供电。
系统设计
电源电路是直接影响整机性能和可靠性的关键,根据投影产品的供电特点和有关国家标准的要求,并从性能和成本的综合考虑,投影产品的电源电路宜采用主副电源的形式,其框图见图1。
投影电视产品的电源一般由EMC滤波器、PFC电路、A C-DC转换电路、DC-DC转换电路等四部分组成。本文只针对电路比较复杂的PFC电路、A C-DC转换电路提出电路方案。
功率因数校正(PFG)电路
为了得到更高的功率因数,本方案选用有源PFC电路FAN7527。FAN7527是Fairchild公司的一种低功耗简单高效的动态功率因数校正控制器(PFC),作为典型应用时工作在临界传导模式。
采用本方案实现的PFC电路如图2所示。该电路属于BOOST变换器,这就要求二极管D2负极端的输出电压必须大于交流电整流后的直流输出电压。本方案的交流电源输入最大达AC265V,整流后直流电压约为360V,可调节该Ic的1引脚(内接2.5V误差比较器)所接的分压电阻R8/R9和电位器VR1使PFC电路的输出电压大于360V,本方案选定的PFC输出电压为380V。2引脚所接电容C7构成反馈补偿网络。分压电阻R1/R2将3引脚的电压限定在3.8V以下。R7为电流检测电阻,通过4引脚为内部过流保护电路提供电流检测信号。升压电感T1辅助绕组通过电阻R5提供零电流检测输入,以防止该IC 5引脚上的电压跌至1.8V以下。
根据选用的投影灯泡功率的不同,这部分电路的输出功率差别也比较大,一般在200W~400W之间。设计的关键是计算和根据试验选取关键器件的参数。输入电容C5、输出电容C8、升压电感T1、MOSFET Q1、二极管D2等关键器件的参数会随输出功率的不同而有所差别(见表1)。
副电源
副电源选用Fairchild的离线式开关电源控制芯片KA5M02659RN,采用反激式拓扑结构。
采用本方案实现的副电源电路如图3所示,该IC 3引脚的启动电压可以通过电阻R202从整流桥输出的直流电源取,也可从整流桥前的交流电源取,该引脚输入电压大干15V时电源启动,小于8.8V时电源停止工作,超过27V时内部过压保护电路动作。反馈端4引脚的输入电压超过7.5V时电源停止工作。该电源设计的关键是设计开关变压器、反馈回路等。可以利用原厂提供的标准化软件设计工具(FPS设计助手)完成本电源设计,然后在实验中调节关键器件的参数。
主电源
主电源选用Fairchild公司的离线式开关电源控制芯片KA5Q12656R,采用反激式拓扑结构。
该IC的应用在本方案时的电路,3引脚的启动电压可以通过电阻R101和R104从整流桥输出的直流电源取,也可从整流桥前的交流电源取,其输入电压必须小于40V,大于15V时电源启动,小于9V时电源停止工作。从整流桥前的交流电源取时R101和R104可以选用小功率的电阻。这部分电路的交流输入在待机时被继电器切断,因此设计时不用考虑待机模式(BURST模式),可使电路更简单,即只需把5引脚同步电压范围设为2.6~4.6V
[关键词]选煤厂;铁路装车站;电源系统设计
标准轨距铁路运输是选煤厂的主要运输手段。选煤厂铁路装车站担负着选煤厂产品装车外运和选煤厂入选原煤、材料、设备的运入。目前选煤厂装车站铁路信号广泛采用的是6502大站电气集中联锁,其主要作用在于保证行车安全、提高作业效率。电气集中的电源系统一旦出现故障,信号设备将不能正常工作,使选煤厂的铁路运输受到影响,因此电气集中的电源系统非常重要,是铁路信号设计中需重点控制的部分。
1.系统的构成
电气集中电源系统的构成是:两路独立电源引至装车站信号楼后,直接送到信号专用电源屏上,经过稳压、与地隔离和调整后向电气集中的各种设备供电。稳压的目的是当引入的交流电源在+15%~20%范围内波动时,将电压稳定在±3%的精度内,使电气集中的供电不受输入电源波动的影响,保证信号设备的可靠工作。对地隔离的目的是防止信号电源的一端接地而造成信号设备的错误动作。调整的目的是经过变压、闪光、整流等处理后,为电气集中提供各种用途和所需电压等级的电源。
2.供电电源选择
根据《铁路信号设计规范》(TB10007-99),大站电气集中联锁属一级负荷,为保证不间断供电,应有两路独立电源作为主电源和副电源,每路电源容量的大小都应满足全部信号负荷的供电要求。《煤炭工业选煤厂设计规范》(MT5007-94)规定选煤厂为二级用电负荷,供电电源应采用双回路,并引自不同的母线段。由此可见,大站电气集中的供电等级高于选煤厂的供电等级,确定选煤厂铁路装车站电气集中的供电电源时要考虑选煤厂供电电源的具体情况。一般情况下,为了尽量减少因电源故障影响矿井正常生产和铁路装车作业及某些设备(如浓缩机)因停电而导致故障,选煤厂采用双回路供电以增强电源的可靠性,这样可由选煤厂的不同母线段各引一路电源至信号楼作为电气集中的供电电源。如果因条件限制选煤厂只有一路可靠电源供电,对于附近矿区或地方有第二路电源且引接方便时,可就近取得:如果附近不便取得,那么第二路电源可采用专线供电,即矿区铁路专用线设置不与其它负荷共用的专用电源线路。
3.电源保安系统设置
《铁路信号设计规范》规定信号电源应设有可靠的保安系统,以防短路或过负载而引起电气设备损坏。完整可靠的保安系统不仅能保证供电设备的安全,而且便于及时发现故障并使故障范围尽量缩小。铁路信号各种类型和不同电压等级的电源一般采用熔断器防护,这是由于熔断器具有结构简单、体积小、使用维修方便等优点,已在信号设备中广泛应用。熔断器的设置原则是使熔断器熔断时影响面尽量控制到最小,而且故障容易查找,因此熔断器的设置要尽可能接近负载。通常采用分级保护的办法,在容量选择上应严格满足故障时的选择性要求。如电动转辙机电源的负载是位于室内组合架上的道岔组合,该电源回路的防护分三级:第一级为电源屏中该电源回路的输出端,熔断器按回路的容量来选,此熔断器工厂出厂时屏内已选定,可不再进行计算:第二级为组合架零层,从电源屏引进组合架的电源由零层转接至本架的有关组合,选择熔断器容量时考虑与下一级的配合:第三级为组合架内的道岔组合,熔断器的容量按线路中通过的最大电流乘以安全系数来确定,安全系数一般采用1.2~1.5。电气集中常用的ZD6型电动转辙机,道岔正常转换时转辙机的动作电流为2A:当道岔尖轨因故不能转换到底时,转辙机摩擦空转,通过转辙机的摩擦电流为2.3~2.9A,熔断器的容量计算为2.9×1.5=4.35A。设计时定位用RD1、反位用RD2,选用5A。定、反位转换共用的熔断器RD3应与RDl(RD2)有2A的容量差,设计时选7A。第二级熔断器的容量考虑到与第三级的选择性要求,设计时选10A。
4.信号电源屏的选择
信号电源屏是电气集中的供电设备,它必须保证不间断供电,并且不受外电网波动的影响。两路电源引至电源屏后要能够自动或手动互相切换,切换时间不大于0.15s。用于电气集中联锁的电源屏根据容量的不同分为大站、中站、小站电源屏,容量分别为15kVA、5kVh、2.5kVA。15kVA电源屏由6台组成,包括1台交流调压屏、2台交流电源屏、2台直流电源屏和1台转换电源屏,输入电源380/220VAC。5kVA电源屏一般由3台组成,包括2台交直流电源屏和1台交流调压屏,输入电源220VAC。2.5kVA电源屏的生产厂家比较多,根据型号的不同有2台电源屏组成的,有1台电源屏组成的,输入电源220VAC。选择电源屏时可根据联锁道岔的数量选用,一般情况下,15kVA电源屏适用于25~100组,5kVA电源屏适用于13~25组,2.5kVA电源屏适用于13组以下。选定电源屏容量除考虑满足稳压或调压设备的额定容量外,还应校对电源屏内各负荷的专用变压器容量能否满足要求,如选用5kVA电源屏时,屏内电动转辙机整流变压器容量为2.5kVh,为保证安全使用,各种负载用电应不超过其变压器的额定容量。
5.电源系统设计中需注意的几个问题
(1)直流24V电源不宜直接引至室外使用,需要引至室外使用时要设单独的电源隔离设备。
(2)信号设备的电源类型和电压等级较多,各种电源的负载电流也不同,选择电源线截面时要有计算依据,以保证电路的安全工作。
(3)信号电源应采用环状连接方式,以保证一处断线的情况下,仍不影响正常供电。
【关键词】消防用电设备;配电系统;电源转换;断电区分
高层建筑是指十层及十层以上的居住建筑(包括首层设置商业服务网点的住宅)和建筑高度超过24米且为两层以上的公共建筑和高度超过24米的两层及两层以上的厂房、库房。随着我国市场经济的的迅猛发展,现代化城市建设步伐加快,高层建筑越来越多,对消防设施的要求也是更加严格,有关这一点已经引起广大建筑电气设计人员的高度重视,尤其是对高层建筑的消防用电设备的供电设计。
1 高层建筑与一般建筑比较具有以下特点:
1.1人员密集,高层建筑高度高,建筑面积大,建筑物内居留大批人员。
1.2 功能多,现代高层建筑往往把办公、旅游、金融、商业、文化娱乐集于一体,形成多元化功能。
1.3 配套设备多,由于此类建筑具有多种功能,因此建筑物内安装着大量功能复杂,技术先进,造价昂贵的配套设备及重要的金融通讯设施,设有地下室;此类建筑一般设有若干地下层,其中设置变配电室、生活与消防水泵房、制冷 机房、空调机房、汽车库等。
1.4 内部装饰复杂,这类建筑往往要营造出合适的生活环境,因此建筑装修标准高,装饰复杂。
1.5 强调“消防”,这类建筑人员密集、设备繁多、业务活动频繁、火灾隐患多,因此必须符合消防要求。
2 现代高层建筑的特点决定了该类建筑的供电设计,必须满足以下要求:
2.1保证供电电源的高度可靠性
高层建筑造价高,人员集中,供电的可靠性将直接关系到企业的动作和人员设备的安全。高层建筑发生火灾时,主要是利用建筑物自身的消防设施进行灭火和疏散人员、物资。而建筑物的消防设施一般来说都离不开电。因此,如果没有可靠的电源,就不能及时地报警、灭火,不能有效地疏散人员、物资和控制火势的蔓延,势必造成严重的损失。因此,合理的确定电力负荷等级,保障高层建筑消防用电设备的供电可靠性是非常重要的。
根据《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95 2005年版)第9.1.1条规定:“高层民用建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟设施、火灾自动报警、自动灭火系统、漏电火灾报警系统、应急照明、疏散指示标志和电动的防火门、窗、卷帘、阀门等消防用电,一类高层建筑应按一级负荷要求供电,二类高层建筑应按二级负荷要求供电。”第9.1.2条规定:“高层建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟风机等的供电,应在最末一级配电箱处设置自动切换装置。”
根据以上规定,为保证供电的可靠性,一级负荷应由两个电源供电,二级负荷当条件允许时也宜由两个回路供电,特别是属于消防用电的二级负荷,应按二级负荷的两个回路要求供电,并在最末一级配电箱处自动切换。
低压配电级数不宜过多,一般应限制在三级以内,供电可靠性的问题,不仅仅限于供配电的接线方式,而且与设备选型,如高低压开关柜及其内部元器件的选择,都应与供电可靠性的高性能要求相一致。
除上述规范有明确规定的消防设备外,高层建筑中还有一些设备如:消防电梯的底坑排污泵,也应视为消防用电设备,因为消防底坑排污泵本身就是消防电梯的辅助设备,是为消防电梯服务的,确保火灾时,消防电梯的正常使用。
2.2 电源转换的时间性和方式
对电网能够提供两个独立电源的高层建筑,按规定已经满足了一、二级负荷的要求,但是对于特别重要的高层建筑(如超高层建筑)其内部含有特别重要负荷,应考虑电源系统检修或故障时,另一电源系统又发生故障的严重情况,此时,一般应设柴油发电机组做应急电源。对电网只能提供一路电源的高层建筑,应设柴油发电机组提供第二电源。此时发电机组是作为备用电源使用,而不仅仅是应急用。
为了保证发生火灾时各项求救工作的顺利进行,消防用电设施两个电源的切换方式,应急发电设备的启动方式都是消防配电系统应予考虑的问题。其中,两个电源转换的时间能否满足消防设施的要求很重要。
正常工作电源和应急电源转换时间可根据《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008)第13.9.78条规定,当消防用电负荷为一级时,应设自动启动装置,并应在30S内供电;消防用电负荷为二级且采用自动启动有困难时,可采用手动启动装置;主电源与应急电源间,应采用自动切换方式。
应急照明正常工作电源和应急电源转换时间根据《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008)第13.8.5条对应急照明设计的规定来确定。
2.2.1 备用照明不应大于5S,金融商业交易场所不应大于1.5S。
2.2.2 疏散照明不应大于5S。
上述转换时间的规定是为了安全所需要的,也是能够达到的,下面分析一下赃官些要求的条件。
在民用建筑中,采用自备发电机组作为应急电源十分普遍。出于管理、维修的社会服务完善,运行可靠等因素,发电机组也是首选的条件。要求自动启动供电时间不应大于30S,是完全可以做到的,而对于消防负荷,除应急照明外不论其负荷等级均能满足要求。
对于应急照明负荷,根据规范规定和应急电源转换时间要求,不能采用柴油发电机组(自启动时间为15S~30S)作为应急照明的备用电源。应采用蓄电池或自电力网对应急照明供电,采用自动转换方式,以达到规范规定的转换时间的要求。
2.3 消防用电设备的控制
2.3.1 《低压配电设计规范》(GB50054-95 )第4.3.5条 ,突然断电比过负载造成的损失更大的线路, 其过负载保护应作用于信号而不应作用于切断电路。因此,消防水泵及防烟风机等消防设备的过载保护应为动作于信号,而不动作于切断电路。
2.3.2 应急照明灯的控制。高层建筑的应急照明灯一般采用双回路供电,经互投后,用四根线(正常电源线,消防电源线,N线,PE线)接应急照明灯。 消防电源线是经交流接触器与正常电源线相连接的,用于火灾时强制点亮应急照明灯。在高层住宅楼梯间等处的应急照明灯,根据《住宅建筑规范》(GB50368-2005)第8.5.3条规定,“当应急照明采用节能自熄开关控制时,必须采取应急自动点这的措施。”设计时应注明节能自熄开关采用三触点式开关,才能满足火灾时接通应急照明的要求。
3 断电的区分性
根据《高层民用建筑设计防火规范》第9.1.3条规定:“消防用电设备应采用的供电回路,其配电设备应设有明显标志。”
正常工作电源和应急电源应自成系统,独立配电,当电力与照明应分开供电时,则电力与照明应分别设有正常工作电源配电系统与事故时的应急电源配电系统。为防止火灾时火势沿电气线路、设备蔓延扩大火灾区域,或威胁消防人员安全,将根据火灾的具体情况,切断部分或全部非消防设施的供电电源。为防止火灾情况下误操作,可将应急电源专用配电屏(柜)及回路做出标志来区别正常电源配电屏(柜)及回路。
配电系统设计如何考虑既保证消防设施供电又能有选择的及时切除非消防电源,也是设计需要认真考虑的一个重要因素。
下面就一个实例简单阐述消防用电设备的配电系统。此图为某一类高层建筑低压供配电系统示意图,图中电源1,电源2为市网电源,分别从上级两个不同区域变电站分别引来,两路电源均为常用,互为备用。发电机组做为第三电源给消防负荷及一级负荷别重要负荷供电。变压器低压侧为单母线分段运行,中间设联络开关。平时两台变压器同时运行,母联断路器断开。
根据《民用建筑电气设计规范》第7.2.7.1条规定:“高层公共建筑的低压配电系统,应将照明、电力、消防及其他防灾用电负荷分别自成体系。” 满足计量,维护管理,供电安全及可靠性的要求。
故图中从电源端至负荷端消防用电设备配电系统与非消防用电设备配电系统是截然分开的。照明与电力各自分开供电,且彼此设有正常配电系统与事故时应急电源配电系统。
此类系统多用于高层建筑,它确实保证了两个或三个电源,其电源的可靠性是无可非议的,其次,系统负荷分断比较明确,火灾时不易产生误操作。
正常情况下:电源1与电源2各自独立,分别带动动力变压器和照明变压器,1QF、2QF、4QF皆处于合闸位置。3QF、5QF分闸。
事故情况下:当电源1和电源2其中有一路停电时,可闭合5QF,此时由一路电源暂时供电,但一般负荷应停供(靠失压脱扣器实现)以使变压器不致过分超载。当两路市电源皆失电后,应急柴油发电机组在15~30S内向应急母线段供电,此时在确认2QF、1QF断开后,3QF投入工作,向重要负荷供电。市电恢复后,3QF先断开,之后2QF、1QF闭合投入工作,4QF也闭合投入工作。火灾时可依次将非消防负荷切断。
为保证消防用电的可靠性,对特别重要的消防负荷(如消防用计算机等)可加上不停电电源装置(UPS),此种结线不论系统出现何种情况,都能保证火灾报警和通讯系统得到可靠供电。
4 消防设备供电及控制线路的选择
消防设备供电及控制线路的选择应满足《民用建筑电气设计规范》第13.10.4条规定。对火灾自动报警系统保护对象为特级的建筑物内消防设备的供电应采用矿物绝缘电缆,保护对象分级为一级时,应采用有机绝缘耐火类电缆。消防设备的分支线路和控制线路,宜选用与消防供电干线或分支干线耐火等级降一类的电线或电缆。
参考文献