人防工程供配电系统设计的若干原则
摘要：对人防工程的供配电系统设计的若干原则及注意事项进行阐述. 关键词：人防工程，内部电源，供电方式，管线敷设，设备选择。 人防工程是战时保障人民群众生命安全的重要建筑设施，现代战争对工程内部的供配电系统、空调系统、照明系统、消防系统、安全防范系统、三防系统等提出了更高的要求，如更高的供电可靠性和供电质量、更高的温湿度控制精度、良好的内部空气质量、更快的保障反应能力等等,而工程内部的电气系统是保障人防工程的功能正常效用的基础。
传统意义上的人防工程电气系统主要涉及电能的供给、分配和使用，包括供配电系统和用电系统。
现对人防工程供配电系统的设计的原则及若干问题做一些阐述。 1.人防工程中区域内部电源的设置依据
在设计前,应首先了解平时和战时的负荷等级情况和相应的容量,确定外部电源和内部电源之间的关系。在通常情况下,应尽量利用城市的电力系统电源。即使在战时,当电力系统的电源未遭到破坏时也应充分地加以利用。同时,还应根据负荷的级别来确定外电源的供电回路数。
1.1区域内部电源的设置原则
中心医院、急救医院及建筑面积≥5000㎡的防空地下室(物资库、汽车库、工程机械库除外)和防空专业队工程应设置设置有防护能力的柴油发电机组，作为战时备用电源。除必须满足本防空地下室战时一、二级负荷需要外,还应满足在低压供电半径允许范围内其它人防工程战时一、二级负荷的需要。根据上述要求可以看出,在区域电站供电范围内的不论是有内部电源的防空地下室,还是没有内部电源的防空地下室,都应在进出防空地下室的人防围护结构上预留备用穿线管。
对建筑面积<5000㎡的防空地下室,没有区域电站的情况下，其战时一、二级负荷的电力负荷应在内部设置蓄电池组作为内部电源。
1.1.1柴油发电站作为内部电源的设置原则
电气设计人员在方案设计时应向建筑专业提供柴油发电站的平面布局和站内的分布情况。主要应掌握两个原则,一是有条件时,发电站宜与主体工程分开布置,并用通道连接。这样主体工程可以远离噪声源,同时还可以防止毒剂的侵入（大多数工程无法满足此要求）；二是要满足防护的要求。应将人防区域发电站设置在防护区内。因为当电站设于防护区外时,战时当受到冲击波的作用时,发电站会遭到破坏而无法正常工作,将危及地下防空室内人员的生命安全,导致严重的后果。三是机组应设自启动装置。
当设置柴油发电机组作为内部电源时，大致有以下三种情形：（1）仅有战时发电机而无平时发电机（消防用）时，在防护区内部预留好战时发电机房及其进出风口即可（设备战时才安装）。这种情况不多见。（2）当平时发电机容量较小（例如小于100KW）而与人防设备计算负荷相近时，可考虑平时发电机兼作战时发电机使用，即把平时发电机设于防护区内部。此种情况是比较理想的，方案也很合理，但是也不多见。（3）当平时发电机容量较大而与人防设备计算负荷相差较多时，因其机房较大，战时加固亦相应较难，故平时发电机宜与战时发电机
分开设置，分别设于防护区的外部、内部。此种情况比较常见，提倡此种设置方案。
1.1.2蓄电池组作为内部电源的设置原则
战时一级负荷仅含应急照明和少数通信报警设备的小型防空地下室，可设置蓄电池组作为内部电源。实际设计中，有以下几点值得注意：（1）蓄电池连续供电时间应与隔绝防护时间（二等人员掩蔽所不小于3h，其他人防工程不小于6h）相一致，并优先用全封闭、免维护（场地受限制较少）的碱性镉镍电池组。（2）因蓄电池输出为直流电，其所带负荷只能是直流负载（如白炽灯），而对荧光灯、交流电机等无法直接配电。若要实现对交流设备供电，须另加逆变器，或直接配以UPS装置（造价也随之上升）。 2.供电方式
在设计时,首先应明确该防空地下室有几个防护分区,每个防护分区的周界在什么地方,弄清围护结构、防护密闭隔墙、密闭隔墙的具体分布情况,只有将上述布局弄清楚了,才能在电气配电和管线设计时合理地划分供电区域,并使管线得到相应的处理。
人防工程的配电系统应是一个完整的、封闭的、独立的系统。人防外部的供、配电系统出现故障,不能影响到人防供配电系统的正常运行,因此由外电源接入人防区后,原则上不应再接入非人防区。若因平时使用的需要,确需由人防区引至非人防区时,应在人防侧设置单独回路或相应短路保护措施。
防空地下室战时应以防护单元为单位自成独立的供电系,不应将不同防护分区的电气回路混接。从低压配电室至每个防护单元的战时配电线路,应各自独立,以防止战时一个防护单元遭到破坏时,影响其它防护单元的正常供电。当供电线路穿越其它防护单元时,在穿越的防护单元内应有防护措施,通常是线路穿钢管敷设在地坪内或楼板内,而不应该穿管明敷或在桥架内敷设,因为当此防护单元遭到破坏时,穿越到其它防护分区的明配管线也会受到损坏,从而影响到其它防护分区的供电。此外,因每个防护分区内均有一级或二级供电负荷,所以每个防护单元应采用两回路供电。当防空地下室不设自备内部电源时,应在供电回路中预留一个接区域内部电源的固定进线回路,以保证引接方便、迅速。
为提高人防区域内配电的可靠性及减少故障的影响面,人防区域内的配电系统,应采用放射式供电,而不宜采用链式或树干式。
3．人防工程中管线的敷设方式
进出防空地下室的电气线路,为防冲击波,室外应采用埋地敷设的电缆经电缆防爆波井引入,并预留备用穿线管。室内电缆和电线的穿管宜采用钢管,不同电压等级和不同回路的线路不应穿在同一根管内。所有穿越围护结构、防护密闭隔墙、密闭隔墙的电气管线及预留备用穿线钢管,都应进行防护密闭或密闭处理,管材应选用热镀锌钢管(厚度不小于2.5mm)。
自防空地下室内部引至防护门(防护密闭门)以外的照明回路,应在该门内侧单独设置短路保护装置或设置单独照明回路。此外,应在施工图中明确标识所有需防护密闭或密闭处理的电气管线和预留管,不应只在说明中注明。因为电气施工人员并不一定清楚防护密闭墙或密闭墙的具体位置,在电气管线的预埋中,如果平面图中未加标识,容易遗漏,而且也难以弥补。同样,对穿越围护结构、防护密闭隔墙、密闭隔墙的弱电管线和预留管也应作相应的处理,这一点往往被忽视。因为一个防火分区的面积通常大于一个防护分区的面积,所以在布置消防线路时不可避免地要跨越防护分区。所以,在消防设计中,对各支路的分配和干线的走向应
有一个统筹的安排,尽量减少线路穿越防护密闭隔墙(密闭隔墙),如若发生,应采取防护密闭处理。同样,对于通信、有线电视、网络、监控等系统的管线也应按相同的方法进行处理。
4.通风信号及呼叫信号的设置 在防空地下室设有清洁、滤毒和隔绝三种通风方式时,其音响和灯光信号应在值班室、风机室、发电机室、控制室、配电室、防化值班室及战时主要出入口最里一道密闭门的内侧设置,控制开关设在值班室内。战时主要出入口防护密闭门的外侧,应设置有防护能力的呼叫音响按钮。对于呼叫音响按钮的设置,不应在所有的密闭通道和防毒通道的防护密闭门(密闭门)的外侧均加以设置,这违背了规范的要求。因为“密闭通道”是由防护密闭门与密闭门之间或两道密闭门之间所构成的,并仅依靠密闭隔绝作用阻挡毒剂侵入室内的密闭空间,在室外染毒的情况下,不允许人员出入的通道。而“防毒通道”由防护密闭门与密闭门之间或两道密闭门之间所构成的,具有通风换气条件,依靠超压排风阻挡毒剂侵入室内的空间,在室外染毒的情况下,允许人员出入的通道。由此可见,在战时情况下,密闭通道外侧是染毒区,在情况不明时,是不允许人员进出的,所以不应该设置呼叫音响按钮。而应在防毒通道最外侧密闭门(防护密闭门)的外侧设置。
5．设备的选型
人防工程处于地下室,所处的环境比较潮湿,因此对电气设备的要求也就相对较高,一般要求电气设备具有防潮、防霉功能,并且是定型产品,这样,可以提高电气设备的可靠性和人员的安全性。潮湿场所的非重要电气设备宜加设漏电保护装置。人防工程内的潮湿场所应采用防潮型灯具;柴油发电机房的贮油间、蓄电池室等房间应采用密闭型灯具。对于明露的电管,应选用厚度不小于2.5mm的热镀锌钢板管,人防工程电气预埋件应采用焊接钢管或无缝钢管。
6．结束语
综上所述,要全面、完善的做好人防工程的设计,要在遵守国家现行有关标准和规范的前提下,根据每个工程的具体情况以及周边环境，客观外部条件，对方案进行科学的设计及规划,与其他相关专业做良好的沟通，作精心的设计，从而完成一个合理的人防设计,人民的生命和财产会得到更可靠的保障。
参考文献
[1] GB50038-94人民防空地下室设计规范[S]. [2] GB50098-98人民防空工程设计防火规范[S]. [3] 全国民用建筑工程设计技术措施-防空地下室[Z]. [4] 浅谈人防工程中的电气设计-张新跃 [5] 人防工程电气设计的基本原则-武国凤 [6] 人防工程电气设计若干问题探讨-李良胜
人防工程供配电系统设计的若干原则
