何永乾

摘 要：主要研究了消防泵啟動方式的選擇及聯(lián)動控制方式的要求，分析了消防機(jī)電保護(hù)功能的要求，并對消防水泵控制柜機(jī)械應(yīng)急啟泵功能進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，以期為有關(guān)方面提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：消防泵；啟動方式；聯(lián)動控制；機(jī)電保護(hù)

中圖分類號：X932 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.03.107

隨著生活水平的提高和消防意識的增強(qiáng)，人們對消防系統(tǒng)性能的要求越來越高。在消防系統(tǒng)中，消防泵占據(jù)著極其重要的地位，能夠?qū)Υ蠖鄶?shù)消防用水進(jìn)行加壓，從而滿足滅火時水壓和水量的要求。因此，了解消防泵啟動方式的選擇及聯(lián)動控制方式的要求，并在消防系統(tǒng)設(shè)計時滿足機(jī)電保護(hù)功能的要求，對保障消防系統(tǒng)的正常運行十分重要。

1 消防泵啟動方式的選擇

一般情況下，消防泵的啟動方式包括全壓直接啟動、軟啟動、星三角降壓啟動、自耦變壓器降壓啟動四種。其中，自耦變壓器降壓啟動方式由于再次連續(xù)啟動時間較長，一般不建議采用。當(dāng)采用軟啟動方式啟動消防泵時，需滿足以下兩個條件：①按照電機(jī)全壓啟動方式選擇電源和配電開關(guān)。②用時間繼電器對加速時間進(jìn)行限制。當(dāng)啟動時間超出10 s時，實現(xiàn)全壓啟動運行。

所有的啟泵方式均具有機(jī)械應(yīng)急啟泵功能，且能夠采用機(jī)械方式連接主回路的運行接觸器，使水泵電機(jī)實現(xiàn)全壓啟動。

2 消防電機(jī)保護(hù)功能要求

“IEC 62091—2007”和“NFPA 20—2007”要求設(shè)置電機(jī)堵轉(zhuǎn)保護(hù)，《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備固定式消防驅(qū)動室的控制》（GB/T 21208—2007）要求設(shè)置防止堵轉(zhuǎn)電流和短路電流的過流保護(hù)。此時，電源保護(hù)裝置的脫扣器應(yīng)允許長時間承載300%的電動機(jī)額定工作電流。斷路器的額定電流應(yīng)不低于115%的電動機(jī)額定工作電流，且應(yīng)能滿足正常和緊急啟動電動機(jī)的機(jī)械性能要求而不脫扣，提供短時短路保護(hù)。電機(jī)保護(hù)回路不允許安裝熱過流保護(hù)裝置。當(dāng)回路過載時，僅報警不動作，且開關(guān)切斷電路。另外，還應(yīng)增設(shè)接地故障保護(hù)、缺相保護(hù)等功能。這些保護(hù)功能均可以在電機(jī)保護(hù)開關(guān)的選擇上實現(xiàn)。

3 消防水泵控制柜機(jī)械應(yīng)急啟泵功能

3.1 規(guī)范要求

《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB 50974—2014）于2014-11-01實施，其第11.0.12條（強(qiáng)制性條文）規(guī)定，消防水泵控制柜應(yīng)設(shè)置機(jī)械應(yīng)急啟泵功能，并應(yīng)保證在控制柜內(nèi)的控制線路發(fā)生故障時，由有管理權(quán)限的人員在緊急情況下啟動消防水泵。其條文解釋為，如果弱電信號因繼電器等故障不能自動或手動啟動消防泵時，應(yīng)依靠消防泵房設(shè)置的機(jī)械應(yīng)急啟動裝置啟動消防泵。為此，消防泵只要供電正常，無論控制線路如何，都能強(qiáng)制啟動，以保證火災(zāi)撲救的及時性。

3.2 控制柜機(jī)械應(yīng)急啟泵功能

在緊急情況下，扳動裝于消防水泵控制柜上的機(jī)械式應(yīng)急啟泵手柄，直接使主回路交流接觸器吸合，全壓啟動消防泵。

3.3 機(jī)械式應(yīng)急啟動裝置的注意事項

機(jī)械式應(yīng)急啟動裝置的注意事項有以下幾點：①應(yīng)急啟動裝置依靠機(jī)械方式閉合接觸器，使消防泵電動機(jī)全壓啟動，因此，為消防泵供電的電源和保護(hù)裝置線纜均需按照電動機(jī)全壓啟動進(jìn)行設(shè)計。在選擇電機(jī)保護(hù)開關(guān)時，啟動電流倍數(shù)一般按照以下情況考慮：全壓直接啟動，啟動電流倍數(shù)一般為7 Ie；星三角降壓啟動，啟動電流倍數(shù)一般為4 Ie；變頻啟動，啟動電流倍數(shù)一般為2 Ie；軟啟動，啟動電流倍數(shù)一般為3～7 Ie可調(diào)，且通常出廠設(shè)置為5 Ie。②一旦機(jī)械式應(yīng)急啟泵手柄動作，可通過限位開關(guān)控制接觸器的快速開閉，以減少潛在的電弧和接觸器觸頭損傷。此時，要求機(jī)械式閉合接觸器應(yīng)瞬間吸合，且觸頭吸合穩(wěn)定。③在設(shè)計時，對于為消防泵提供備用電源的柴油發(fā)電機(jī)組的容量選擇，應(yīng)考慮該時刻消防泵全壓啟動時的電壓降，且電壓降需滿足規(guī)范要求。④消防泵控制柜多為水泵生產(chǎn)廠家配套提供，設(shè)計時，應(yīng)在其控制系統(tǒng)回路上設(shè)置機(jī)械式應(yīng)急啟泵手柄，并置于控制柜面板上明顯的位置，以紅色標(biāo)示。⑤應(yīng)避免電弧燒蝕觸頭，從而影響交流接觸器的正常工作。交流接觸器在低壓電氣控制、遠(yuǎn)距離控制、啟動頻繁的電機(jī)或大型負(fù)載時經(jīng)常用到，是電力系統(tǒng)最常見的控制電器。因此，應(yīng)選擇與電機(jī)容量匹配的接觸器，確保電動機(jī)正常啟動。此外，工作端電壓降質(zhì)量也不可忽視。當(dāng)端電壓下降時，交流接觸器的線圈電壓可能低于其吸合電壓，導(dǎo)致觸頭吸合不穩(wěn)固，容易產(chǎn)生飛弧現(xiàn)象，甚至燒毀觸頭。⑥重點防火單位應(yīng)制訂緊急應(yīng)急預(yù)案，由具有管理權(quán)限的人員在緊急情況下啟動消防水泵。

4 消防水泵控制柜機(jī)械應(yīng)急啟泵的特點

在國際電工標(biāo)準(zhǔn)（IEC）和美國消防協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)（NFPA）推薦的典型接線方案中，僅有一臺消防泵，沒有設(shè)置備用泵，因此應(yīng)設(shè)置應(yīng)急啟動裝置，為僅有的一臺消防泵提供第二次啟泵的可能。

為了使系統(tǒng)具備較高的可靠性，國外該類型工程經(jīng)常設(shè)置一臺消防泵。該方案控制柜電氣控制回路故障是很難排除的，因此應(yīng)設(shè)置應(yīng)急啟動裝置。我國的規(guī)范要求與之不同——所有為消防系統(tǒng)服務(wù)的泵組都必須采用備用機(jī)組。依據(jù)工程運行經(jīng)驗，并參照國外相關(guān)規(guī)范要求，在消防泵控制柜上設(shè)置了應(yīng)急啟動裝置。這種做法的優(yōu)點是增強(qiáng)了機(jī)組的可靠性；缺點是增加了工程投資，提高了控制管理的要求。

5 對消防泵噴淋泵聯(lián)動控制方式的要求

《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB 50116—2013）和《消防聯(lián)動控制系統(tǒng)》（GB 16806—2006）均對消防泵控制方式、噴淋泵控制方式作了一些改變，取消了控制電路中手動、自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的手動位，以確保消防泵控制箱隨時接收手動、自動啟泵信號。

5.1 消防泵控制方式

5.1.1 聯(lián)動控制方式

將消火栓系統(tǒng)出水干管上設(shè)置的低壓壓力開關(guān)、高位消防水箱出水管上設(shè)置的流量開關(guān)或報警閥壓力開關(guān)等信號作為觸發(fā)信號，直接控制啟動消火栓泵，聯(lián)動控制應(yīng)不受消防聯(lián)動控制器處于自動或手動狀態(tài)的影響。

5.1.2 手動控制方式

將消火栓泵控制箱（柜）的啟動、停止按鈕用專用線路直接連接至設(shè)置在消防控制室內(nèi)消防聯(lián)動控制器的手動控制盤上，并直接手動控制消火栓泵的啟動、停止。

當(dāng)建筑物內(nèi)無火災(zāi)自動報警系統(tǒng)時，消火栓按鈕用導(dǎo)線直接引至消防泵控制箱（柜），啟動消防泵。消火栓泵的動作信號應(yīng)反饋至消防聯(lián)動控制器。

5.2 噴淋泵控制方式

5.2.1 聯(lián)動控制方式

將濕式報警閥壓力開關(guān)的動作信號作為觸發(fā)信號，直接控制啟動噴淋消防泵，聯(lián)動控制應(yīng)不受消防聯(lián)動控制器處于自動或手動狀態(tài)的影響。

5.2.2 手動控制方式

應(yīng)將噴淋消防泵控制箱（柜）的啟動、停止按鈕用專用線路直接連接至設(shè)置在消防控制室內(nèi)的消防聯(lián)動控制器的手動控制盤上，直接手動控制噴淋泵的啟動、停止。水流指示器、信號閥、壓力開關(guān)、噴淋消防泵啟動和停止的動作信號應(yīng)反饋至消防聯(lián)動控制器。

消防泵、噴淋泵聯(lián)動控制直接啟動的條件與規(guī)范要求有所不同。對于消防泵，由低壓壓力開關(guān)、高位消防水箱出水管上設(shè)置的流量開關(guān)或報警閥壓力開關(guān)等直接控制啟泵；對于噴淋泵，將濕式報警閥壓力開關(guān)的動作信號作為觸發(fā)信號直接控制啟泵。應(yīng)用直控方式能夠在技術(shù)上避免通過報警總線傳輸信號誤動作和動作的時間遲滯問題，從而贏得救援滅火時間。將上述信號作為觸發(fā)信號直接控制啟泵，具有準(zhǔn)確、可靠、動作時間短等特點。在工程設(shè)計中，應(yīng)注意上述細(xì)節(jié)，完善相應(yīng)的消防設(shè)計。

6 結(jié)束語

綜上所述，消防泵是消防系統(tǒng)的重要組成部分。如果消防泵設(shè)置得不當(dāng)，不滿足規(guī)范要求，必然會影響到火災(zāi)救援，造成不必要的損失，威脅到人們的生命財產(chǎn)安全。因此，要加強(qiáng)對消防泵的啟動方式和聯(lián)動控制方式的研究，了解其設(shè)置要求，從而為相關(guān)電氣設(shè)計人員提供參考，保證消防泵的正常運行。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：劉曉芳〕