人防工程电源设计及其注意事项

史吉慰

（无锡市天宇民防建筑设计研究院有限公司，江苏 无锡 214073）

1 人防工程电源设计概述

与其他的建筑工程不同，根据平战结合的原则，绝大多数人防工程均有平时和战时2种不同的使用要求。为满足平战结合的要求，此类人防工程的电能负荷分为平时负荷和战时负荷两种情况，要分别确定其用电负荷等级并予以计算。对于平时的用电负荷等级划分和计算各位设计者都是十分了解的，但是对于战时负荷等级有些设计师存在一些误解。

有一些设计师在设计中采用多路市电（也称为市政电源或电力系统电源）共同组成战时一级负荷和二级负荷时，这是对规范的一种误解。《人民防空地下室设计规范》对战时电力负荷的要求是“战时一级负荷应有两个独立的电源供电，其中一个电源应是该防空地下室的内部电源。战时二级负荷，应引接区域电源；当引接区域电源有困难时，应在工程内部设置蓄电池组。战时三级负荷，引接电力系统电源供电。”《人民防空工程设计规范》中则明确“战时一级负荷应设置附属该工程的内部电源。战时二级负荷当该工程未设置柴油发电机组时，应引接区域电源；当引接区域电源有困难时，应在工程内部设置蓄电池组。战时三级负荷可由电力系统电源供电。”在实际设计中，绝大多数设计师的设计还是满足上述要求的。即人防工程战时的一、二级负荷必须是由电力系统电源（俗称市电）和人防内部电源共同组成。人防内部电源可以是人防自备电源，也可以是人防区域电源和专为人防服务的，且在人防内同防护等级的EPS电源。为满足规范“每个防护单元的防护设施和内部设备应自成系统”及“每个防护单元应设置人防电源配电柜（箱），自成配电系统”的要求，一般情况下，当采用蓄电池组为人防电源时，每个防护单元均在单元内部设置本单元自用的蓄电池组电源。依据术语的相关内容，内部电源、区域电源、自备电源、内部电站、区域电站等的关系如图1、2所示。

图1 内部电源关系图

图2 内部电源关系图

2 人防工程电源设计注意事项

电力系统电源具有经济、稳定、使用成本低的优点，同时也存在战争期间易受破坏的缺点。现代化战争是以精确打击为特点的关节战为主，敌军常采用石墨炸弹或EMP弹，精确打击某一地区的550 kV及以上超高压变电站，以达到相关区域的全电网瘫痪的目的。在人防工程（人防地下室）设计中，人防电源的设置原则是尽量利用电力系统电源而不依赖电力系统电源。内部电源的设置在具有一定抗力等级的人防工程内部，并有该人防工程等级最高的防护性能，不易遭受破坏是其优点。但在战时，柴油发电机所需柴油是军用战略物资，供应紧张，EPS必须有其他电源对其再次充电才能反复使用。相对于电力电源，内部电源具有持续工作时间短、使用成本高的缺点。“人民防空是国之大事、是国家战略、是长期战略”（习近平在第七次全国人民防空会议上的讲话），为保障战时人防工程内人员的生命安全和物资设备安全，无论是《人民防空地下室设计规范》还是《人民防空工程设计规范》都有“所有人防工程在战时情况允许时，宜引接下列电源对战时各级负荷供电：①无防护的地面建筑自备电源；②设置在人防工程地面附近的拖车电站、汽车电站等移动发电设备”等类似要求。

在进行人防地下室设计时，常会遇到一个小区内有多个分散人防地下室的情况，且多个人防地下室的面积总和超过5 000 m2，此时需要按照GB 50038—2005第7.2.13条设置区域电站。除了区域电站的容量要符合规范要求外，区域电站的供电半径，电缆电压压降等也要符合规范要求。人防工程区域电站的供电半径远大于民用建筑的低压供电半径，电压为220 V/380 V的低压供电半径一般要求小于500 m（民用建筑的低压供电半径为200 m）。送审的设计文件中往往会忽视上述两点，只提供各个人防地下室供电容量的计算书及内部电源的进出线方向及位置。齐全的设计文件应有区域电站位置，区域电站供电的人防地下室之间位置图，图上还应注明供电电缆的供电距离，明确电缆的型号规范，电缆电压损失情况等内容。

不论是《人民防空地下室设计规范》还是《人民防空工程设计规范》，按工程类别，均可以将其分为指挥通信工程、医疗救护工程、防空专业队工程、人员掩蔽工程、配套工程5大类。其中，医疗救护工程的战时电力负荷的要求与《人民防空地下室设计规范》和《人民防空工程设计规范》的规定差异比较大。在《人民防空医疗救护工程设计标准》（RFJ 005—2011）中，对战时负荷的要求是“战时一级负荷，应采用双电源、双回路末端负荷侧自动切换；战时二级负荷，宜采用双电源、电源侧切换，专用回路供电；战时三级负荷，应采取电源供电；当由柴油电站供电时，应能自动或手动切除。”医疗救护标准如此规定是和电站的设置要求有关。标准中明确“中心医院、急救医院应设置固定柴油电站；救护站宜设置移动电站”。按照上诉条文要求，绝大多数的医疗救护工程的内部电源都是以内部电站（内部自备电源）的形式存在，医疗救护工程就不存在区域电源这个概念了。所以，战时二级负荷改为“宜采用双电源、电源侧切换，专用回路供电”。规范对战时一级负荷和战时二级负荷的供电可靠性予以区分，要求战时一级负荷“应采用双电源、双回路末端负荷侧自动切换”。许多设计师会在医疗救护工程战时一级负荷的设计中犯错。其一是没有做到在“末端”负荷侧切换，还是按习惯在电源侧切换；其二是没有做到“自动”切换，按习惯采用的手动切换。要注意的是条文中的双电源、双回路中的两路电源必须是一路电力系统电源（市电），另一路是内部电源。

医疗救护工程中的负荷等级划分也和《人民防空地下室设计规范》 《人民防空工程设计规范》中的规定不同。在《人民防空地下室设计规范》 《人民防空工程设计规范》中将中心医院和急救医院的电力负荷等级划分的标准是相同的，救护站的电力负荷等级划分又是一种标准。而在《人民防空医疗救护工程设计标准》中，中心医院、急救医院和救护站的电力负荷划分标准是完全一致的，这就导致了部分同一种用电设备的电力负荷等级出现混乱。最明显的例子就是救护站中“三种通风方式装置系统”，按《人民防空地下室设计规范》 《人民防空工程设计规范》的要求，应该是战时二级负荷，但是按《人民防空医疗救护工程设计标准》其应该为战时一级负荷。按照就新就高的原则，在审图中一般将其列为战时一级负荷。同理，救护站内的“医疗救护房间（除含手术室外）的空调，电热设备”应该是战时二级负荷。

人防电站可分为移动电站和固定电站两类，当计算确认发电机容量为120 kW及以下时，应该采用移动电站的形式。有一些设计单位会严格根据实际计算容量选择移动电站中的柴油发电机，如功率为80、100 kW等容量的发电机，但是从工程角度看，这种做法并不推荐。移动电站内的发电机组是在临战前集中统一采购的，这个时间段非常短。统一选用120 kW的发电机组能满足设计、安装的标准化、模块化要求，使发电机采购更便捷，安装更快捷，质量更好掌控。经过大量实践的检验，现有的固定电站基本上采用安装2台同型号，同规格的风冷式柴油发电机组的方式。《08FJ04防空地下室固定柴油电站》图集上示例的发电机组还是老式的水冷型机组，这导致8FJ04图集的可参考性很差。图集在染毒区范围内电柜的控制要求上更是严重违反GB 50038—2005第7.3.6条及GB 50225—2005第9.6.6条的相关规定，即“对染毒区内需要检测和控制的设备，除就地检测、控制外，还应在清洁区实现检测、控制。”的要求。2台发电机组的间距及机组外轮廓距墙距离在人防规范、人防图集和防空地下室技术措施中均有不同的标准和要求。随着发电机技术的不断进步，相关尺寸选用最新的19DX101-1《建筑电气常用数据》图集中的参数应该是最佳的方案。

3 结语

伴随着我国人防工程数量的不断建设，其对人防工程中的电源设计要求也越来越高。相关人员在进行人防工程中电源设计时，要不断总结经验、不断学习国内外的先进技术经验和理念，以提升防工程中电源设计的总体质量。