变电站应急照明设计探讨

张书华 胡鹰 桂娟

（中油（新疆）石油工程有限公司设计分公司）

0 引言

建筑物一般可分为工业建筑和民用建筑。工业建筑是指供人们从事各类工业生产活动的建筑，通常称之为工业厂房；民用建筑是指为满足人们生活、居住、从事各种文化福利活动的建筑，按用途不同，民用建筑可划分为公共建筑和居住建筑。变电站是属于工业建筑，由于电力运行管理的专业性和特殊性，其防火要求不同于一般的工业建筑，因此在进行应急照明（包括疏散照明和备用照明）及疏散指示设计时，需要执行不同的防火标准规范。

《火力发电厂与变电站设计防火标准》[1]（GB50229—2019）（简称《厂站防火标准》）于2019年8月1日实施。在此之前，《建筑设计防火规范》[2]GB50016—2014（2018版）（简称《建规》）于2018年10月1日实施。《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》[3]（GB51309—2018）（简称《应急疏散标准》）于2019年3月1日实施。由于不同标准规范的主编单位不同，对于防火安全要求不同，因此也导致了应急照明在不同标准规范的表述差异。在具体项目的设计和施工图审查过程中，不同审图专家提出的要求也各不相同。针对变电站（本文指地上变电站，地下变电站可作参考）的应急照明，电力行业设计院一般按照《厂站防火标准》和《发电厂和变电站照明设计技术规定》[4]（DL/T5390—2014）（简称《厂站照明规定》）进行设计，但审图专家提出《应急疏散标准》同为国家标准，变电站应急照明设计也必须满足该规范要求，这给设计人员带来较大的困扰，也导致设计图纸的一再修改，拖延了项目的建设周期。本文针对不同标准规范的相关条文进行分析，提出一些看法，供设计参考。

1 不同标准规范的要求

1.1 《建规》要求

1.1.1 规范条款要求

《建规》在10.3节对需要设置消防应急照明和疏散指示标志的场所做出相应的规定，内容如下：

1）10.3.1条。除建筑高度小于27m的住宅建筑外，民用建筑、厂房和丙类仓库的下列部位应设置疏散照明：①封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室、消防电梯间的前室或合用前室、避难走道、避难层（间）；②观众厅、展览厅、多功能厅和建筑面积大于200m2的营业厅、餐厅、演播室等人员密集的场所；③建筑面积大于100m2的地下或半地下公共活动场所；④公共建筑内的疏散走道；⑤人员密集的厂房内的生产场所及疏散走道。

2）10.3.3条。消防控制室、消防水泵房、自备发电机房、配电室、防排烟机房以及发生火灾时仍需正常工作的消防设备房应设置备用照明，其作业面的最低照度不应低于正常照明的照度。

3）10.3.5条。公共建筑、建筑高度大于54m的住宅建筑、高层厂房（库房）和甲、乙、丙类单、多层厂房，应设置灯光疏散指示标志，并应符合下列规定：①应设置在安全出口和人员密集的场所的疏散门的正上方；②应设置在疏散走道及其转角处距地面高度1.0m以下的墙面或地面上。灯光疏散指示标志的间距不应大于20m；对于袋形走道，不应大于10m；在走道转角区，不应大于1.0m。

1.1.2 条款分析

从以上规范条款似乎可以得出以下结论：地上变电站内的应急照明和疏散指示应分别遵循10.3.1条第1款、10.3.3条和10.3.5条相关要求。

但在《建规》总则1.0.2节中，对该规范适用范围作了明确规定：本规范适用于下列新建、扩建和改建的建筑:①厂房；②仓库；③民用建筑；④甲、乙、丙类液体储罐(区)；⑤可燃、助燃气体储罐(区)；⑥可燃材料堆场；⑦城市交通隧道。人民防空工程、石油和天然气工程、石油化工工程和火力发电厂与变电站等的建筑防火设计，当有专门的国家标准时，宜从其规定。

该条的条文解释为：对于人民防空……煤化工和电力等工程，专业性较强，有些要求比较特殊，特别是其中的工艺防火和生产过程中的本质安全要求部分与一般工业或民用建筑有所不同。本规范只对上述建筑或工程的普遍性防火设计作了原则性要求……相关防火要求可以按照这些工程的专项防火规范执行。

因此根据《建规》总则要求，变电站内的应急照明和疏散指示应按照电力专业防火标准规范的要求进行设计。

1.2 《厂站防火标准》要求

1.2.1 规范条款要求

《厂站防火标准》在11.7节对需要设置消防应急照明和疏散指示标志的场所做出相应的规定，内容如下：

1）11.7.1条。变电站的消防供电应符合下列规定：①～③略；④消防应急照明、疏散指示标志应采用蓄电池直流系统供电，疏散通道应急照明、疏散指示标志的连续供电时间不应少于30min，继续工作应急照明连续供电时间不应少于3h。

2）11.7.2条。火灾应急照明和疏散标志应符合下列规定：①户内变电站、户外变电站的控制室、通信机房、配电装置室、消防水泵房和建筑疏散通道应设置应急照明；②地下变电站的控制室……和楼梯间应设置应急照明；③地下变电站的疏散通道和安全出口应设灯光疏散指示标志；④人员疏散通道应急照明的地面最低水平照度不应低于1.0lx，楼梯间的地面最低水平照度不应低于5.0lx，继续工作应急照明应保证正常照明的照度；⑤疏散通道上灯光疏散指示标志间距不应大于20m，高度宜安装在距地坪1.0m以下处；疏散照明灯具应设置在出人口的顶部或侧边墙面的上部。

1.2.2 条款分析

《厂站防火标准》是专门针对火力发电厂和变电站编制的设计防火标准，符合《建规》总则中规定的专项防火规范，因此变电站内应急照明和疏散指示设计应按照该规范执行。

变电站一般是为某一区域的用户供电，一旦变电站停电，将对该区域的用户正常用电造成很大影响。为减少变电站意外停电对用户的影响，保障人员进站抢修的基本照明，电力行业专门发布了《发电厂和变电站照明设计技术规定》，对发电厂和变电站的正常照明、应急照明的设计提出了具体的要求。

1.3 《厂站照明规定》要求

1.3.1 规定条款要求

《厂站照明规定》在2.1.11节对应急照明做了定义，明确应急照明包括疏散照明和备用照明，其中备用照明是用于确保正常活动继续进行的照明。

1）3.2.1条第2款，工作场所下列情况应设置应急照明：①当正常照明因故障熄灭后，需要确保正常工作或活动继续进行的场所应设置备用照明（为避免与消防备用照明含义混淆，本文简称“工作备用照明”）；②当正常照明因故障熄灭后，需要确保人员疏散的出入口和通道应设置疏散照明。

2）3.2.2条。变电站中需要设置工作备用照明的场所为：控制室、继电器室、屋内配电装置室、蓄电池室、通信机房、柴油发电机室等；设置工作备用照明的房间无需设置疏散照明，其他需要设置疏散照明的场所为主要通道、主要出入口、楼梯间、钢梯等。

3）5.1.8 条。应急灯的选择应满足下列要求：……第2款，自带蓄电池的应急灯放电时间，对于……750kV及以下有人值班变电站不低于60min计算，对于无人值班变电站……应按不低于120min计算。

4）6.0.4条。发电厂、变电站和换流站应急照明的照度值可按本规定一般照明照度值的10%～15%选取，主要通道的疏散照明的照度值不应低于1lx。

1.3.2 条款分析

《厂站照明规定》是专门针对火力发电厂和变电站照明设计编制的，规定了变电站的相关场所需要设置的正常照明、工作备用照明和疏散照明，基于变电站值班人员均为专业人员，该规定要求在工作场所的主要通道和出入口设置疏散照明，并未要求设置疏散指示标志，这一点与民用建筑应急照明的要求是有所区别的。对变电站内的消防应急照明和疏散指示的设计，该标准并未做出规定，设计单位还必须以《厂站防火标准》作为消防应急照明和疏散指示的执行标准。

1.4 《应急疏散标准》要求

1.4.1 标准条款要求

《应急疏散标准》在术语一节对消防应急灯具（包括消防应急照明灯具和消防应急标志灯具）、A型消防应急灯具（主电源及蓄电池电压均不大于DC36V的灯具）、A型应急照明配电箱、A型应急照明集中电源等做了明确的定义，并对相关场所灯具的设置作了规定。

1）3.2.1条。灯具的选择应符合下列规定：①～③略；④设置在距地面8m及以下的灯具的电压等级及供电方式应选择A型灯具。

2）3.2.8 条。出口标志灯的设置应符合下列规定：①应设置在敞开楼梯间、封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室入口的上方；②应设置在室外疏散楼梯间出口的上方；③应设置在直通室外疏散门的上方。

3）3.3.7条。灯具采用自带蓄电池供电时，应急照明配电箱宜设置于值班室、设备机房、配电间或电气竖井；非集中控制型系统中，应急照明配电箱应由防火分区、同一防火分区的楼层……的正常照明配电箱供电。

4）3.3.8条。灯具采用集中电源供电时，①集中电源额定功率不应大于5kW，设在电缆竖井内的集中电源额定功率不应大于1kW；②集中电源应设置在消防控制室、低压配电室、配电间或电气竖井；③非集中控制型系统中，集中设置的集中电源应由正常照明线路供电。分散设置的集中电源应由防火分区、同一防火分区的楼层……的正常照明配电箱供电。

5）3.8.1条。避难间（层）及配电室、消防控制室、自备柴油发电机房等发生火灾仍需工作、值守的区域，应同时设置消防备用照明、疏散照明和疏散指示标志。

6）3.8.2条。系统消防备用照明的设计应符合下列规定：①消防备用照明灯具可采用正常照明灯具，在火灾时应保持正常的照度；②消防备用照明灯具应由正常照明电源和消防电源专用应急回路互投后供电。

1.4.2 规定条款分析

《应急疏散标准》是适用于建、构筑物中设置的消防应急照明和疏散指示系统的设计、施工、调试、检测、验收与维护保养的一本综合性标准。这是目前对建筑消防应急照明和疏散指示系统要求最为详细、最为严格的标准，因此变电站的消防应急照明和疏散指示系统的设计必须满足该标准的要求。该标准中要求8m以下均采用DC36V的A类灯具，这是变电站应急照明设计需要认真执行的。

2 标准规范的对比

2.1 标准规范的使用

针对以上多个规范标准和规定，设计人员应认真加以分析。《厂站照明规定》虽然是专门针对火力发电厂和变电站照明设计编制的规定，但该规定为电力行业推荐性标准，对于电力工程的具体设计具有指导性意义，并不具备国家规范的强制性法律效力。在进行施工图审查和消防验收过程中，在多本规范、标准表述有矛盾或者歧义时，消防主管部门往往都会按照国家强制性标准规范—国家推荐性标准规范—行业推荐性标准规范的顺序执行，因此该规定只能作为参考使用，不应作为变电站应急照明设计在法律层面的依据。

2.2 标准规范的对比

《建规》是建筑设计防火的总规范，其他所有的专业防火规范都由此规范引申而出。该规范针对民用建筑的应急照明疏散指示做了较为详细的规定，对于电力工程的应急照明设计，其规定只适用于建筑物中一些公共部分（如值班、办公等），建筑主体部分还必须遵循《厂站防火标准》。《厂站防火标准》对电力工程中需要设置应急照明和疏散指示的要求更为明确，因此应作为应急照明设计的主要标准。

《应急疏散标准》是适用于建、构筑物中设置的消防应急照明和疏散指示系统的设计、施工、调试、检测、验收与维护保养的标准。该标准并不规定哪些建筑物需要设置消防应急照明和疏散指示系统，而是对需要设置应急照明的建筑物的照明系统、设备做出规定，如照明供电电压、灯具、应急照明配电箱的选择；哪些部位需要设置应急照明和疏散指示；应急照明的设置间距和照度要求等。

综合以上标准规范的条款，针对变电站应急照明设计，可以按照如下设计思路，以满足各种标准规范的要求。

1）变电站应分别设置工作备用照明、消防应急照明（含消防备用照明）和疏散指示标志，且三者各自的作用和目的不同，不可相互替代。

2）工作备用照明为了确保事故停电后继续工作（非火灾状态）的应急照明，只需满足《厂站照明规定》即可。工作备用照明可采用直流照明灯，也可采用交流照明灯由系统逆变器供电或采用自带蓄电池照明灯具（DC36V），自带蓄电池照明灯具的应急时间不应低于2h。在火灾状态下，为了保障消防人员的人身安全，该照明回路与正常照明回路在火灾状态均应联锁断电。

3）变电站控制室、通信机房、配电装置室及建筑疏散通道等相关场所应设置疏散照明，照度须满足最低水平照度，连续供电时间不少于0.5h。

4）变电站内的消防水泵房及其配电室、发电机房等发生火灾仍需工作的场所，必须设置消防备用照明、疏散照明和疏散指示标志。该消防备用照明与《场站防火标准》中“继续工作应急照明”的含义基本等同，即保持正常照度，且连续供电时间不少于3h。

5）根据《建规》之规定，在变电站内的建筑疏散通道、楼梯间和安全出口过道等部位，设置疏散照明和疏散指示标志，照度和间距须符合规范要求。

6）变电站内疏散照明和疏散指示标志应采用自带蓄电池A型灯具，在控制室或二次设备室设置非集中控制型应急照明配电箱，其电源由就近的正常照明配电箱供电。

3 变电站应急照明及疏散指示设计

通过对以上标准规范相关条文的分析，变电站消防应急照明（含疏散照明）和疏散指示标志应以《厂站防火标准》为主要设计标准。变电站内工作备用照明应以《厂站照明规定》作为设计依据来开展相应的设计。下面以具体工程来说明户外、户内变电站应急照明的具体设计。

3.1 户外变电站

以有人值守户外变电站为例，变电站主控楼的主控制室和疏散通道、35kV配电室、10kV配电室、10kV无功补偿室设置消防应急照明，疏散通道设置疏散指示标志。消防应急灯具采用自带蓄电池的A型消防应急灯具，应急照明配电箱分别设置于各配电室，电源引自就近正常照明配电箱。疏散通道应急照明、疏散指示标志的连续供电时间不应少于90min。

变电站主控制室、35kV配电室、10kV配电室、10kV无功补偿室设置工作备用照明，照度按正常照明的照度设计，由变电站直流系统供电，备用照明可手动/自动点亮，当正常照明因故障熄灭后，备用照明自动点亮。

3.2 全户内变电站

以无人值守全户内变电站为例，变电站主控室、110kV配电室、35kV配电室、10kV配电室、10kV无功补偿室及疏散通道设置消防应急照明，疏散通道设置疏散指示标志。消防应急灯具采用自带蓄电池A型消防应急灯具。非集中电源应急照明配电箱设置于二次设备室，电源引自就近正常照明配电箱。疏散通道应急照明、疏散指示标志的连续供电时间不应少于90min。

变电站主控室、110kV配电室、35kV配电室、10kV配电室、10kV无功补偿室、变压器室设置工作备用照明，照度按正常照明的照度设计，由变电站直流系统供电，备用照明在主入口处设置人工开启控制按钮。

4 结束语

通过对以上标准规范的分析，对于变电站应急照明的设计，本文提出如下的建议：

1）变电站消防应急照明设计，应以《厂站防火标准》为主要设计标准，《厂站照明规定》作为变电站内工作备用照明设计的参考规范。

2）变电站内应急照明和疏散指示的灯具、应急照明配电箱的系统设计，应以《应急疏散标准》为设计标准，以确保火灾情况下人员疏散和人身安全。

变电站作为城市区域的供电电源，多座变电站共同保障城市的消防火灾供电的可靠性（双重电源或双回路），但在变电站火灾的特殊情况下，确保变电站运行人员和消防人员的人身安全，也是设计人员要思考的问题。设计人员必须对行业规范和国家规范认真研读，选择适合项目特点的标准规范进行设计，才能确保项目的本质安全，满足建筑消防的要求。