消防应急和疏散指示照明配电箱供电回路过负荷保护设置的思考

彭志春，曾胜安

（重庆长厦安基建筑设计有限公司，重庆 400042）

消防应急照明系统等消防负荷的供电回路保护开关是否应设置过负荷保护，这个问题依然是行业中讨论的热点。随着《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》（GB 51309—2018）和《民用建筑电气设计标准》（GB 51348—2019）的颁布，在学习标准的过程中，笔者对消防应急照明的供电回路是否需要设置过负荷保护产生了不一样的想法。

1 规范依据

作为工程设计的一项技术措施，消防应急照明系统的供电回路是否设置过负荷保护一定要有规范依据的支撑。《低压电气装置 第4-43部分：安全防护 过电流保护》（GB 16895.5—2012／IEC 60364-4-43：2008）第433.3.3条：出于安全考虑，在过负荷保护电器省略的场合，或意外断开用电设备供电回路会引起危险或损坏的场合，应允许省略该回路的过负荷保护电器；《低压配电设计规范》（GB 50054—2011）第6.3.6条：过负荷断电将引起严重后果的线路，其过负荷保护不应切断线路，可作用于信号；《民用建筑电气设计标准》（GB 51348—2019）第7.6.3条：对于突然断电比过负荷造成损失更大的线路，不应设置过负荷保护。由上述规范（标准）可知，配电回路不设置过负荷保护是出于安全考虑。所有的规范（标准）也仅列举了部分消防设备，如灭火装置（消防水泵）、防排烟风机、消防电梯等。基于《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》（GB 51309—2018），消防应急和疏散指示照明配电箱（集中电源）的供电回路如果设置了过负荷保护，是否会出现影响安全、造成更大损失或导致严重后果的情况，需进一步探讨。

2 论述过程

消防应急和疏散指示照明的作用是为发生火灾时仍需工作的场所和人员疏散提供照明和疏散指示，系统工作的持续时间为安全疏散时间。根据《建筑设计防火规范（2018年版）》（GB 50016—2014）第10.1.5条的规定和《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》（GB 51309—2018）第3.2.4条的规定，消防应急和疏散指示系统的持续时间见表1。

表1 建筑内消防应急照明和疏散指示标志备用电源的连续供电时间

GB 50016—2014（2018年版）所规定的是系统备用电源的连续供电时间，GB 51309—2018所规定的是系统启动后蓄电池供电时的持续工作时间。根据《民用建筑电气设计标准》（GB 51348—2019）13.6.6条规定，系统最少持续供电时间见表2。

表2 疏散照明的最少持续供电时间

由表1、表2可知，3个标准对消防应急和疏散指示系统工作持续时间的规定大部分一致，但有一些差别，见表3。

表3 标准中对应急照明系统持续时间的规定

由表3可知，GB 50016—2014（2018年版）和GB 51348—2019对持续供电时间的要求为消防负荷的应急电源加上应急照明系统自带蓄电池的供电时间，而GB 51309—2018标准要求的仅是应急照明系统自带蓄电池的供电时间。可见，GB 51309—2018标准对应急照明系统供电持续时间要求更高。

在清楚各标准对消防应急照明系统持续供电时间的要求后，分析上文提出的问题是否可行，以集中电源集中控制型消防应急照明系统为例说明（见图1）。

假设图1中消防配电箱的W3或W4回路采用了过负荷保护的断路器，且在火灾情况下切断了此回路的电源。那么根据《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》（GB 51309—2018）的相关要求，此时集中电源后端配接的消防应急照明灯具应由集中电源的蓄电池供电。集中电源供电的持续时间满足GB 50016—2014（2018年版）和GB 51348—2019对应急照明系统持续供电的时间要求，可达到消防应急照明系统在火灾发生时满足人员疏散的时间要求。此分析结果对于GB 51309—2018标准规定的另外3种系统同样适用。

图1 消防应急照明系统线路

根据上文分析，消防应急和疏散指示照明配电箱（集中电源）的供电回路设置了过负荷保护不会影响安全、造成更大的损失或导致严重的后果。因此，其不设置过负荷保护的标准依据就不存在了。根据《低压配电设计规范》（GB 50054—2011）第6.1.1条，配电线路应装设短路保护和过负荷保护，《民用建筑电气设计标准》（GB 51348—2019）第7.6.1条第1款的规定，消防应急和疏散指示照明配电箱（集中电源）的供电回路应装设过负荷保护。需要特别注意的是，当未达到不装设过负荷保护条件时，应装设过负荷保护，不存在可装设负荷保护这个中间缓冲区。

《民用建筑电气设计标准》（GB 51348—2019）规定的部分建筑场所（部位）疏散照明的最少持续时间比GB 50016—2014（2018年版）规范、GB 51309—2018标准要高。具体为除老年人照料设施、医疗建筑、总建筑面积大于100 000 m2的公共建筑和总建筑面积大于20 000 m2的地下、半地下建筑外的人员密集场所内的前室或合用前室、避难间、避难走道和疏散楼梯的最少持续供电时间为60 min，比GB 50016—2014（2018年版）规范、GB 51309—2018标准规定的同类场所疏散照明供电时间要多30 min。要满足GB 51348—2019标准规定的60 min供电时间，火灾状态下通过消防供电线路为消防应急和疏散指示照明配电箱（集中电源）供电，消防供电线路可能发生过负荷跳闸引起消防应急和疏散指示照明系统断电的情况。在实际工程中，出现上述状态是各因素叠加的结果：1）较小的建筑场所（部位），即除100 m以上的建筑、医疗建筑、老年人照料设施、100 000 m2以上的公共建筑和总建筑面积＞20 000 m2的地下、半地下建筑外的公共建筑人员密集场所的前室或合用前室和疏散楼梯间；2）较小的时间窗口，上述建筑场所（部位）消防应急照明配电箱（集中电源）的供电回路发生过负荷故障要在疏散状态的前30 min。此外，基于《消防应急照明和疏散指示系统》（GB 17945—2010）和《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》（GB 51309—2018），应急照明配电箱或集中电源输出回路严禁接入系统以外的开关装置、插座及其他负载（强条），因此，消防应急照明配电箱（集中电源）的供电回路发生过载的可能性非常小，在工程设计中可忽略不计。

基于以上分析，笔者认为GB 51348—2019标准与GB 50016—2014（2018年版）标准、GB 51309—2018标准中消防应急照明系统持续工作时间不一致的建筑部位消防应急照明配电箱（集中电源）供电回路也可设置过负荷保护。

3 结论

基于现行的《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》（GB 51309—2018），消防应急照明和疏散指示系统仅靠自带的蓄电池电源就可满足设计标准规定的大部分建筑场所消防应急照明持续供电时间要求。因此，消防应急照明配电系统供电回路发生过负荷故障时，保护开关切断电源不会影响安全、造成更大损失或导致严重后果，消防应急照明配电系统供电回路保护开关应设置过负荷保护。对于GB 51348—2019标准规定疏散照明持续供电时间高于其他规范和标准的建筑部位，其供电回路也可以设置过负荷保护。因此，现行标准下民用建筑内设置的消防应急照明和疏散指示系统的配电箱（集中电源）供电回路应设置过负荷保护。