学习要求
通过本章学习，应了解消防用电设备的范畴和消防电源的基本要求；熟悉消防用电负荷、消防备用电源、消防负荷的电源设计以及电线、电缆的选型原则。
当建筑物内发生火灾时，首先应利用建筑物本身的消防设施进行灭火和疏散人员、保护物资。如果没有可靠的电源，则消防设施将无法正常工作，进而导致不能及时报警与灭火，不能有效地疏散人员、保护物资和控制火势蔓延，势必造成重大的损失。因此，合理地确定消防用电负荷等级、科学地设计消防电源供配电系统，对保障建筑消防用电设备的供电可靠性是非常重要的。
第一节 消防用电及负荷等级
一、消防用电
正常条件下，消防用电设备依靠城市电网供给电能。一旦发生火灾，就会直接影响城市电网电能输送的可靠性和安全性，也就直接影响消防用电设备在火灾条件下工作的可靠性和安全性。因此在建筑电气防火设计的过程中，首要考虑的就是消防用电在火灾条件下的电能连续供给的可靠性及安全性。这种供给的安全性包括电能的限流和限压，以保证消防用电设备在电气故障下不会引起火灾，也包括电气线路的漏电引发触电，以及危及应急逃生人员和抢险救援人员的生命安全。
消防电源是指在发生火灾时能保证消防用电设备继续正常运行的独立电源。消防电源的基本要求包括以下几个方面：
（一）可靠性
在火灾条件下，若消防电源停止供电，会使消防用电设备直接失去作用，贻误了抢险救援的时机，给人民的生命财产造成严重的损失，因此必须确保消防电源及配电系统的可靠性。
（二）耐火性
在火灾条件下，许多消防用电设备是在火灾现场或附近工作，因此消防电源的配电系统应具有耐火、耐热及防爆性能，同时还可以采用耐火材料，在建筑整体防火条件不变的情况下，可以通过采用耐火电线电缆提高供电的能力和时间。
（三）有效性
消防用电设备在抢险救援过程中需要持续一定的工作时间，因此消防电源应能在火灾条件下保证持续供电时间，以确保消防用电设备的工作有效性。
（四）安全性
消防电源和配电系统在火灾条件下工作环境极为恶劣，必须采取相应的保护措施，防止过电流、过压导致消防用电设备的故障起火，防止电气线路漏电引发的触电事故。
（五）科学性和经济性
在保证可靠性、耐火性、有效性和安全性的前提下，要考虑系统设计的科学性，考虑电源的节能效果和电源质量，考虑施工和操作的方便快捷，考虑投资、运行和维护保养的费用等等。
二、消防用电的负荷等级
在供配电系统中，用电设备被称为电力负荷，其大小以功率或电流表示。划分消防负荷等级并确定其供电方式的基本出发点是建筑物的结构、使用性质、火灾危险性、人员疏散和扑救难度、事故造成的后果等因素。
（一）基本概念
消防负荷就是指消防用电设备根据供电可靠性及中断供电所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷和三级负荷。
（二）一级负荷
（1）一级负荷适用的场所。下列场所的消防用电应按一级负荷供电：建筑高度大于50m的乙、丙类生产厂房和丙类物品库房，一类高层民用建筑，一级大型石油化工厂，大型钢铁联合企业，大型物资仓库等。
（2）一级负荷的电源供电方式。一级负荷供电应由两个电源供电，且要符合下列条件：
1） 当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到破坏。
2） 一级负荷中特别重要的负荷，除有两个电源供电外，还应增设应急电源，并严禁将其他负荷接入应急供电系统。应急电源可以是独立于正常电源的发动机组、供电网中独立于正常电源的专用的馈电线路、蓄电池或干电池。
（3）结合消防用电设备的特点，以下供电方式可视为一级负荷供电：
1）电源一个来自区域变电站，同时另设一台自备发电机组。
2）电源来自两个区域变电站（电压在35KV及以上）。
3）电源来自两个不同的发电站。
（三）二级负荷
（1）二级负荷适用的场所。下列建筑物、储罐（区）和堆场的消防用电应按二级负荷供电：
室外消防用水量大于30L/s 的厂房（仓库），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），粮食仓库及粮食筒仓，二类高层民用建筑，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3000㎡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。
（2）二级负荷的电源供电方式。二级负荷的电源供电方式可以根据负荷容量及重要性进行选择：
1）二级负荷的供电系统要尽可能采用两回路供电。
2）在负荷较小或地区供电条件较困难的条件下，允许有一回路6KV以上专线架空线或电缆供电。
当采用架空线时，可为一回路架空线供电；当用电缆线路供电时，由于电缆发生故障恢复时间和故障点排查时间长，故应采用两根电缆组成的线路供电，且每根电缆均应能承受100%的二级负荷。
（四）三级消防负荷
三级消防用电设备采用专用的单回路电源供电，并在其配电设备上设有明显标志。其配电线路和控制回路应按照防火分区进行划分。
消防水泵、消防电梯、防排烟风机等消防设备，应急电源可采用第二路电源、带自启动的应急发电机组或由两者组成的系统供电方式。
消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟风机等的供电，要在最末一级配电箱处设置自动切换装置。切换部位是指各自的最末一级配电箱，如消防水泵应在消防水泵房的配电箱处切换，消防电梯应在电梯机房配电箱处切换。
三、消防备用电源
当建筑处于火灾条件下，为确保人员安全疏散和抢险救援，许多消防用电设备仍需要坚持工作，为消防用电设备应急供电的独立电源就称为消防备用电源。
消防备用电源通常有三种：①独立于工作电源的带电回路；②柴油发电机；③应急供电电源（EPS）。在特定防火对象的建筑物内，消防备用电源种类不是单一的，应多采用几个电源的组合方案。一般根据建筑负荷等级、供电质量、应急负荷的数量与分布以及负荷特性等因素来决定方案的选择。消防用电设备在正常条件下由主电源供电，发生火灾时由消防备用电源供电，当主电源不论任何原因被切断时，消防备用电源应能自动投入以保证消防用电的可靠性。这些备用电源的供电时间和容量，均要求满足各消防用电设备设计持续运行时间最长者的要求。
（一）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，其优点是机组运行不受城市电网运行状态的影响，是较理想的独立可靠电源；机组功率范围广，可从几千瓦到数十千瓦不等；机组操作简单，容易实现自动控制；机组工作效率高，对油质要求不高。其缺点是工作噪声大、过载能力小、适应启动冲击负荷能力较差。
（二）应急供电电源
应急供电电源是指平时以市政电源给蓄电池充电，市电断电后利用蓄电池继续供电的备用电源装置。
