排水泵的负荷等级及配电设计

发表时间:2021/4/16   来源:《科学与技术》2021年1月2期   作者:谢瑞
[导读] 站房内排水泵的功能、必须使用的条件;站房内排水泵的负荷等级及配电设计
        谢瑞
        中铁二院建筑院施工供电勘测设计项目部
        摘  要:站房内排水泵的功能、必须使用的条件;站房内排水泵的负荷等级及配电设计;地铁车辆段内排水泵的负荷等级及配电设计;排水泵负荷的最高等级;个别规范负荷等级划分不一致,造成排水泵配电设计的不合理。
        关键词:使用的条件用电设备的负荷等级;配电设计;依据;规范。
        
用电设备的负荷等级应根据其名称、功能、使用的条件,结合有关规范确定。如各规范间存在矛盾,或同一本规范的前后存在矛盾、不一致时,则应分析、判断,选用正确的规范条文,对于排水泵,也应如此。
一、首先,让我们来了解一下排水泵的功能和必须使用的条件。
1.条件一为建筑物内部水管路,爆管、接头脱落、水龙头未关、水箱爆裂等意外漏水。水往低处流,至积水坑,由水位控制器自动启泵,将水及时排至室外。
2.条件二为极端天气时,雨水进入建筑物,水往低处流,至积水坑,由水位控制器自动启泵,将水及时排至室外。
3.条件三为建筑物失火,使用自动喷淋、消防炮、消火栓、119消防车等灭火。水往低处流,至积水坑,由水位控制器自动启泵,将水及时排至室外。
以上三种使用条件,较少发生,但也存在一定风险,不能忽视,为规避相关风险,排水泵的设置也就应运而生了。回顾近几年铁路站房安全事故案例,如成灌铁路站房、成都东站房、石家庄站房,均发生过雨水进入站房甚至站房变电所被淹的情况。其中石家庄站房雨水进入事故,被中央电视台和国际各大媒体报道,影响极大。同时多个城市也发生过雨水进入地下停车场,造成汽车被淹,经济损失惨重。出现此类事故时,相关使用单位将会立即召开建设、设计、施工、监理、运营等各方参加的责任分析会。此时如果因设计方确定负荷等级及配电设计不合理,关键时候排水泵无电源,那么设计则为主要责任,轻则处罚通知,重则也可能因此要承担相关刑事责任。
二、铁路站房内排水泵的负荷等级及配电设计。
1.根据现行相关规范,如《供配电系统设计规范》GB50052,《铁路电力设计规范》TB10008-2006,《民用建筑电气设计标准》GB51348等,确定二级负荷的条文,标准一致:“中断供电将影响较重要用电单位的正常工作,应视为二级负荷“。铁路站房配电的通用做法,站房一般采用双重电源供电,算重要用电单位。按《重要电力用户供电电源及自备应急电源配置技术规范》GB/Z29328的附录B,站房属于重要电力用户。按此标准以此类推,客运站,无论特大型、大型、中型,其用电设备负荷等级,至少二级负荷以上。而《铁路电力设计规范》TB10008-2015,表4.1.2-2,又将中型站的部分用电设备负荷等级,定为三级,违反了此标准。如,表中第10条,“给排水和污水处理设备”,包括了排水泵,定为三级。

虽然《铁路电力设计规范》TB10008,已有新的版本,但其对“给排水和污水处理设备”等级规定的混乱,尚未消除,给设计者造成排水泵负荷等级低,火灾时可以切除的错觉。
2、出现排水泵必须使用的条件之一或之二时,站房内电路或设备,有可能发生短路,两路低压电源,只剩一路供电。特别是,出现必须使用的条件之二时,有可能外部电源都只有一路供电。此时如果按三级负荷给排水泵配电设计,在一路电源断电的情况下,因另外一路电源只带一二级负荷,故需切除它。就站房而言,必然影响正常工作。因此,根据排水泵必须使用的条件之一或之二,及有关规范,站房排水泵的负荷等级不能按三级设计。
3、出现排水泵必须使用的条件之三时,必须使用的排水泵,同样不能按三级负荷的配电设计。
4、消防泵房内的排水泵,为非消防设备,但在火灾时,不能当作非消防负荷切除,应继续供电。因为,灭火时,消防泵工作,水压突然升高,消防泵房内水管爆管、接头脱落等都有可能。为防止水淹消防泵房,而设此排水泵。因此,该排水泵还必须按消防负荷的配电设计。
5、根据上文所述,灭火时,可能出现喷射水,要保证排水泵工作,它的配电箱和控制柜不能有水侵入,引起短路故障,应按IP65防护设计。
三、地铁车辆段内排水泵的负荷等级及配电设计。
1、根据《地铁设计规范》GB50157之15.5.1条规定,雨水泵(见排水泵必须使用的条件之二)为一级负荷,与上文中的规范条文比,非常明确。地铁车辆段,在地面以下的部分,面积大,通常有数十台排水泵。均作为一级负荷供电,并且在火灾时,应继续供电,不作为非消负荷切除。
2、随着地铁线路越来越多,水灾的影响时有发生,前年就有武汉等几个城市的地铁车站变身成龙宫。为了保证地铁的正常运行,按一级负荷等级作排水泵的配电设计,是必要的。同时也可以,作为铁路站房负荷等级及配电设计时借鉴。
四、排水泵负荷的最高等级。
《民用建筑电气设计标准》GB51348中规定,一类高层消防时用的排水泵为一级负荷。虽然这种建筑物,与站房、地铁不同,但给设计者一个提醒,排水泵的负荷等级是不低的。
五、个别规范负荷等级划分混乱,造成排水泵配电设计的不合理。排水泵不经常使用,没有足够多的实例,来验证这种不合理,也让设计者容易忽视。
把排水泵定为三级负荷,设计者有一种解释,即使在只有一路电源供电时,切除了它,这时,并没有出现排水泵必须使用的条件,不存在任何问题。这个解释是错误的,照此逻辑推理,只有一路电源供电时,可以切除消防设备的供电,因为,这时并没有发生火灾。其实,水火都无情,水害发生的概率比火灾高得多,起码每年夏天,建筑物都面临雨水的威胁。排水泵使用的几率比消防泵高得多,因为,排水泵必须使用的三个条件中,只有一个是使用消防泵造成的。
不常用的设备,并非不重要,如果设计时忽视了,没有满足使用条件,设备就形同虚设。
综上所述,设计者要以规范为依据,更要实事求是,才能避免以偏概全,被规范中的错误带偏,事前才能作出正确的选择,绝不能等到事故发生后,事后验证。
主要参考文献
[1] 《供配电系统设计规范》GB50052
[2]  《铁路电力设计规范》TB10008
[3]  《民用建筑电气设计标准》GB51348
[4]  《重要电力用户供电电源及自备应急电源配置技术规范》GB/Z29328
[5]  《地铁设计规范》GB50157
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