浅谈人防工程电气设计
摘要：本文简述了人防工程中电气设计的重要性，并简单说明人防工程电气设计的供配电、照明、设备安装及线路敷设和接地这些方面的内容。
关键词：人防工程、内部电源、照明、防护密闭、接地
人民防空工程（以下简称人防工程），是战时掩蔽人员、物资以及保护人民生命和财产安全的重要场所，也是实施人民防空最重要的物质基础。在大部分人防工程中，为了保证工程内部人员和设备的正常工作和运行，都设有必要的照明、通风、空调、给排水等设备，这一切设施，都离不开电力。人防工程中的电能供应在整个工程中占极为重要的地位。电气设计是人防工程设计中极其重要的组成部分。
一、供配电
人防工程中的电力负荷可分为三级：
I级负荷：凡是因停电将严重影响作战指挥和通信联络的正常工作、影响工程的安全或造成机械设备的损坏者，均称为I级负荷。如重要的收发讯设备、广播机械、重要房间的照明、柴油机冷却水和继电保护控制电源等。对于这类负荷，为保证其供电可靠性，通常采用双电源、双回路在负荷侧自动切换的供电系统。
II级负荷：虽然停电造成的后果与上述相同，但是它允许有短时停电。如循环风机、进、排风机，对I级通信设备的冷却风机或水泵、电站自用电等。这类负荷可以采用双电源、双回路负荷侧切换供电系统。当负荷距电源较近时，如电站自用电，也可以采用双电源单回路供电系统。
III级负荷：当停电后造成人员工作和生活不便和困难，但不致影响作战指挥和主要通信联络的负荷。如降温、采暖设备、一般给排水泵、部分工作照明、机修设备、生活、维护用电等。对这类负荷，通常在供电可靠性方面无特殊要求，一般采用单回路供电即可，当电源容量不足时，应首先切除该类负荷，以保证重要负荷的正常供电。
战时I级负荷应有二个独立的电源供电，且必须要有一路内部电源（内部柴油电站或蓄电池组）供电，I级负荷容量较小时，以设置EPS、UPS蓄电池组电源为宜，蓄电池组不得采用非封闭的蓄电池组，且连续供电时间不应小于隔绝防护时间（二等人员掩蔽部为3小时）。
对于建筑面积之和大于5000m2的防空地下室，分两种情况设置内部电站：
1、当柴油发电机组总功率＞120kW时，应设置固定电站，且柴油发电机组的台数不应少于2台（但不应超过4台，且单机容量不应大于300kW），除向本工程战时I级、II级负荷供电外，还需兼作区域电站向邻近防空地下室I级、II级负荷供电。
2、当条件受限，内部电站只供本工程战时I级、II级负荷，且柴油发电机组总功率≤120kW时，可设置移动电站，柴油发电机组的台数可为1~2台。
电力系统电源进入人防地下室的低压配电室内，由它配至各个防护单元的配电回路应独立，同样电站控制室至各个防护单元的配电回路也应独立，即均应放射式配电，这样做的目的，是为了保障每个防护单元在战时电源的独立性，自成系统，互不影响，当相邻防护单元被破坏时，本防护单元仍能独立工作。
二、照明
战时照明包括正常照明和应急照明；平时照明应包括正常照明、应急照明和值班照明，出入口处应有过渡照明。
应急照明包括疏散照明、安全照明和备用照明。正常照明故障至应急照明自动投入的时间，安全照明不应大于1S，疏散照明和备用照明不应大于15S。战时应急照明的连续供电时间不应小于该防空地下室的隔绝防护时间。
平站结合的人防工程，战时的应急照明可利用平时的应急照明；战时的正常照明可与平时的部分正常照明或值班室照明相结合。
每个防护单元应有独立的照明回路，并宜采用双回路同时供电；疏散通道的照明不宜少于两个回路同时供电，并宜采用交叉供电；通道照明与房间照明宜采用不同回路供电。从防护区引到非防护区的照明回路，应在最后一道防护密闭门内侧、临战封堵处内侧，单独设置短路保护装置或单独设置照明回路。
灯具的选择宜选用重量较轻的线吊或链吊灯具和卡口灯头。当室内净高较低或平时使用需要而选用吸顶灯时，应在临战时加设防掉落保护网。
二等人员掩蔽所的防化通信值班室内应设置AC380V16A三相四孔插座、断路器各1个和AC220V10A单相三孔插座5个。防化器储藏室应设置AC220V10A单相三孔插座1个。
三、设备安装及线路敷设
防空地下室内的各种动力配电箱、照明箱、控制箱，不得在外墙、临空墙、防护密闭隔墙、密闭隔墙上嵌墙暗装。若必须设置时，应采用挂墙式明装。
在战时进风机室、排风机室、防化通信值班室、值班室、柴油发电机房、电站控制室、人员出入口（包括连通口）最里一道密闭门内侧和其他需要设置的地方，应设置显示清洁式、滤毒式、隔绝式三种通风方式的灯箱和音响装置。每个防护单元战时人员主要出入口防护密闭门外侧，应设置有防护能力的音响信号按钮，音响信号应设置在值班室或防化通信值班室内。
在各人员出入口和连通口的防护密闭门门框墙、密闭门门框墙上均应预埋4~6根壁厚不小于2.5mm、直径50~80mm的热镀锌钢管。穿线钢管在穿越防护密闭处，均应符合防护密闭要求。
进、出人防工程的强电和弱电线路，应采用电缆、光缆；从室外引入时，应在室外分别设置强电、弱电防爆波电缆井，电缆、光缆从工程外引接处至防爆波电缆井，应埋地或沿电缆沟敷设；从防爆波电缆井至工程内，应穿壁厚不小于2.5mm的热镀锌钢管暗埋敷设，并应预埋4~6根管径为50~80mm的备用穿线钢管。
穿过外墙、临空墙、防护密闭隔墙和密闭隔墙的各种电缆（包括动力、照明、通信、网络等）管线和预埋备用管，应进行防护密闭或密闭处理，应选管壁厚度不小于2.5mm的热镀锌钢管。穿过外墙、临空墙、防护密闭隔墙和密闭隔墙的同类多根弱电线路可合穿在一根保护管内，但应采用暗管加密闭盒的方式进行防护密闭处理，保护管径不得大于25mm。
采用电缆桥架敷设电缆时，电缆桥架严禁直接穿过围护结构、防护密闭墙、密闭墙等。必须穿过时，应改为穿管敷设，并应符合防护密闭要求。
四、接地
人防工程内部的接地宜采用TN-S、TN-C-S接地保护系统。TN-S、TN-C-S接地系统，电源中性线（N）和保护线（PE）是分开的，保护线在正常情况下没有电流通过，能始终使金属外壳处于零电位。考虑到人防工程在施工安装时、不使用时，通常环境条件较差，采用TN-S、TN-C-S接地系统是适宜的。内部电源设有柴油发动机组应采用TN-S系统，引接区域电源宜采用TN-C-S系统。当城市电网为TN-C系统时，应在电源进线处将TN-C系统转换为TN-C-S系统。
人防工程内应以防护单元为单位设置等电位连接，下列导电部位应做等电位连接：保护接地干线、支线；接地装置接地干线或总接地端子；工程内的给水管、风管、线缆穿线管等金属管道；电缆金属外护套；防护门、防护密闭门、密闭门、防爆波活门等金属门框；所有金属构件和设备金属外壳等。
人防工程中动力系统接地一般与通信接地系统分开。400/230V三相四线制发电机和变压器的中性点应作直接工作接地。电气设备的正常不带电的金属部分应作接零保护。外电源进线的阀型避雷器应作过电压保护接地。外电源进线终端杆处的阀型避雷器除通过电缆金属外皮和总的接地装置相连外，还应在其附近设置集中接地装置；金属油罐和油管应单独设置防静电接地装置。
接地干线一般采用40mm×40mm×4mm的扁钢，支线采用25mm×4mm扁钢。接地体均应涂以沥青或其他保护层。接地线与电缆或电线交叉时，其间距不应小于25mm。沿墙敷设的接地线，应留有距墙10mm的距离。接地线过墙时应加钢管保护，钢管伸出墙面10mm，管内先填黄沙，然后在两端用沥青封口。接地线连接一般采用对焊；与设备一般采用焊接或螺栓连接。
参考文献：
1、《人民防空工程设计规范》，GB50225-2005。
2、《人民防空地下室设计规范》，GB50038-2005。
3、方志刚，任俊宏，崔陈华，李建民等，《人民防空工程电气设计》，中国计划出版社，2006年第一版。