防空地下室柴油发电站的设计

王凯峰

引言

作为战时的内部电源，防空地下室的内部电站初期投资多，日常维护费用大，所以视工程具体情况设置柴油发电站才能做到在保证战备功能的前提下，节约工程投资、方便操作和维护，真正实现战备效益、社会效益和经济效益的统一。

２电站的类型和基本构成

防空地下室为中心医院、急救医院，新建单个防空地下室建筑面积大于5000m²或多个单体防空地下室的建筑面积和大于5000m²的工程内部需设置电站；新建防空地下室与已建而又未引接内部电源的防空地下室的建筑面积和大于5000m²时的工程内部需设置电站。防空地下室电站的分类及基本构成参见图１。

２.１电站的类型

电站类型由防空地下室的规模、战时功能及战时计算负荷决定的，电站类型的确定参见表１。

２.１.１区域电站

对于建设规模较大即单建工程较多且又比较集中的工程宜在防空地下室的负荷中心设区域电站。此外平时使用的柴油发电机宜设在防护区内如，附近还有其它防空地下室宜按区域电站进行设计。

２.１.２固定电站

防空地下室战时用途为中心医院、急救医院的工程设置固定电站，对于战时用电负荷大于120KW的电站宜按固定电站设计。当设置固定电站时，除向本工程供电外还可以作为区域电站向邻近的防空地下室一、二级负荷供电，但必须满足低压供电半径，低压供电半径一般为500m左右。

２.１.３移动电站

对于救护站、防空专业队工程、人员掩蔽部工程、配套工程的电站，当发电机容量小于120KW时，宜按移动电站设计；当大于120KW设置固定电站受限制时设置两个或多个移动电站。移动电站的采用，主要是为了解决防空地下室电站平时不安装机组，战时又必须设置自备电源而规定的，移动电站用时运进工程内部，不用时拉出地面储存或另作他用。固定电站比移动电站的技术要求高，通风冷却设施也较复杂，初投资和运行费用比移动电站高。移动电站较灵活，辅助设备也较简单。

２.２电站的基本构成

柴油电站的位置，应根据防空地下室的用途和发电机组的容量等条件综合确定。柴油电站宜独立设置并与主体连通，电站宜靠近负荷中心，尽可能远离要求安静的房间。

２.２.１固定电站的基本构成

固定电站由控制室、发电机室、储油间、水库、独立的通风竖井和扩散室组成。送风竖井、排风、排烟竖井宜分开设置，当机组采用循环水冷时应设水泵间。控制室与引进市电的配电室合并时，宜设人员休息室。控制室和人员休息室应设在清洁区内，柴油发电机和上述其它房间均设在染毒或半染毒区，从清洁区进出机房应设置防毒通道，通道内设有简易洗消设施，控制室与机房间的密闭隔墙上设置观察窗。电站的位置尽量设置在负荷中心，最好临近配电室，若电站不靠近口部还需做好隔音和振动的处理。柴油电站宜设置在防空地下室的最底层，尽量避免设置在建筑物的楼板上。在设备运输需要通过的通道、洞口等地方应有足够的空间。对于柴油发电机房的设计除满足机组安装所规定的距离外，还应重点考虑机组的进出、机组在安装、检修时的吊装措施等问题。

２.２.２移动电站的基本构成

移动电站由发电机室、储油间、独立的进风、排风、排烟系统和扩散室、通风竖井等组成。移动电站的发电机组通常采用风冷，机房的进、排风的风量较大，机房属于染毒区，除战时用途为汽车库的工程外，其它工程的电站均应设置防毒通道，其设置要求与固定电站相同。柴油电站的储油间应与发电机房分开布置，储油间应设置向外开启的防火门，其地面应低于与其连接的房间150～200mm或设门槛，严禁排烟管、通风管、电线、电缆管等穿过。移动电站宜靠近坡道的出入口，在战时便于快速运输和安装，尽量避免吊装的方式。

３柴油发电机的选择、设备布置、控制方式及平战转换措施

３.３.１柴油发电机的选择、设备布置

机组台数过多、容量过大会造成技术要求过高，管理复杂，一旦受损停电范围过大，所以防空地下室柴油发电机组的单机容量不宜大于300KW。由于同容量、同型号柴油机组便于布置、维护、操作和并联运行以及备品、备件的储存、替换等，所以电站内设置2台及2台以上机组时采用同容量、同型号的柴油机组。电站的总装机容量必须满足战时一级和二级电力负荷的需要，并应留有10%～15%的备用量。固定电站内设置柴油发电机组不应少于2台，但最多不宜超过4台，移动电站设置1～2台。固定电站柴油发电机组不应少于2台，当条件有限时仅为本防空地下室供电可以设置1台。

控制室、发电机房的设备布置：机组控制台、附属设备控制台和发电机控制屏的布置位置应便于操作和观察，通过观察窗观察机组运行状况。配电屏和控制屏排列长度大于6m时屏后维护通道应有两个出口，长度大于7m时在控制室的两端设门并朝外开。配电装置最高点距室内顶棚不应小于0.5m。控制室应预留2个配电柜的位置。低压配电屏和控制屏的操作维修距离：屏前通道：单列布置为1.5m，双列布置为2m；屏后布置：单列布置为1m，双列布置共用通道为1.5m，屏侧向距墙距为0.8m。机组控制台与发电机控制屏采用双列布置时，控制台前操作距离不应小于1.2m，控制台后距发电机控制屏前的距离宜为1.2～1.4m。发电机室内在机组的上方空间不宜安装纵向管道；机组两侧操作维护通道上方2.2m以下的空间内不安装管道及其他设备。在机组轴线上方顶板应予留三个（约φ30）吊钩，其纵向位置宜设置在相对应的柴油机端、飞轮和发电机端。每个吊钩承重量按柴油机组重量计算。机组平面布置：机组为75～150KW时机组间距为1.8m，机组为200～400KW时机组间距为2m，发电机室层高不小于4.6m。

３.３.２柴油发电机的控制方式

固定电站因机房与控制室分开布置，采用隔室操作的控制方式，为确保电站的正常和可靠运行，通常在主机房、控制室间设立信号联络屏。移动电站的柴油发电机组一般采用在机房内就地启动、调速、停机的控制方式。因为机房处于染毒区，为了减少进入机房的次数其对外供电的配电柜宜设在清洁区，机房内仅安装总开关和送风、排风的控制箱。为确保战时柴油发电机在三种通风方式下正确运行，机房、控制室内还需安装通风方式信号箱。中心医院、急救医院的固定电站必须采用自动控制方式，内部电源与市电应能自动切换，并在15s内向负荷供电。当柴油电站作为消防备用电源时具有自启动功能，当电力系统电源中断时，单台机组自启动，并在15s内向负荷供电；当电力系统电源恢复正常后，应能手动或自动切换到电力系统电源，并向负荷供电。

３.３.３平战转换措施

由于人防工程的柴油发电机长期置于地下，维护管理不好机组极易生锈损坏，日常维护保养费用过大，所以除战时中心医院、急救医院的机组平时安装到位外，其余类型的柴油发电机均允许平战转换，甲类工程的柴油发电机组平时不安装，附属设备及管线应安装到位，柴油发电机组应在15天时间内完成安装和调试，乙类工程的柴油发电机组和附属设备及管线平时均不安装，但应预留基础、吊钩等，应在30天时间内完成安装和调试。

４应用实例

举例一：某市某新建小区人防地下室建筑面积为12000m²，平时为小型汽车库，战时为汽车库，平时有两路电源满足消防要求，战时电力负荷为95KW，当新建单个防空地下室建筑面积大于5000m²时应设置固定电站，但战时负荷仅为95KW，柴油发电机组选用120KW，这时设移动电站，平时机组不安装，这样既满足战时功能，平又不占车位，开发公司既减少了初投资平时又没有维修烦恼，提高经济效益。电站平面布置图如图2。

举例二：某市某中学人防地下室面积为9200m²，地下共二层，平时功能地下一层为商场，地下二层为小型汽车库，战时功能均为物质库。平时有一路市电电源，无消防电源，平时消防负荷为97.4KW，战时一、二级电力负荷为86KW；由于本工程平时无消防电源，战时又需要设置柴油发电机组所以设置固定电站，两台柴油发电机组功率为120KW，用一备一，这样既满足平时消防用电又符合战时功能要求，考虑到柴油发电机组运行时会产生较大的噪声和振动，将固定电站设置在地下二层，电站平面布置图如图3。

当固定电站作为区域电站时，在满足低压供电半径下，供电面积可按下列考虑，战时人员掩蔽部的用电指标一、二级负荷约为8～10W／m²，战时物质库、汽车库的用电指标一、二级负荷约为5～8 W／m²。

５结束语

综上所述可见防空地下室内部柴油发电站的重要作用，战时地面电源极不可靠，是遭受打击的目标，带防护的柴油发电站作为内部电源是战时电源的保障。正确选择柴油发电站类型及平时与战时的合理结合设计，才能真正做到战备效益、社会效益和经济效益的统一。

参考文献

１方志刚等编著.人民防空工程电气设计.中国计划出版社,2006.

２周治湖编注。建筑电气设计。中国建筑工业出版社。1996。

３沈凤鸾编注. 建国、长城、京伦三饭店的地下车库设计. 建筑学报 , 1984。

４王怡正。可编程序控制器在300kw自动化柴油发电机组控制系统中的应用。移动电源与车辆。1993.

５纪福宏, 郭惠琴编注. 全埋式地下车库的设计. 山西建筑 , 2005。