消防水泵电气控制中有关问题的探讨.docVIP

消防水泵电气控制中有关问题的探讨 　　本文依据规范，结合工程实际，针对消防水泵电气控制中的启动方式、联动触发信号、状态信号反馈等容易忽略的问题进行了分析探讨，指出了当前工程中存在的问题和正确的实现方式。 　　【关键词】消防水泵 电气控制 设计 启动方式 　　消防水泵是水灭火系统中的关键设备，其能否正常工作运行直接影响到灭火行动的成败。因此，消防水泵的电气控制是非常重要的环节，但由于规范间的差异和设计人员对规范的理解不同，在消防水泵的电气控制设计中常出现一些问题，不仅给消防工程施工和设备使用造成不便，而且对于建筑的消防安全也留下隐患。笔者就消防水泵电气控制中几个主要问题进行分析探讨，希望能引起相关从业人员的注意。 　　1 消防水泵的启动方式 　　消防水泵通常几十千瓦，功率较大，在启动时相应的启动电流也大，火灾发生后，如电源容量不足，就会造成同一电网供电的其他消防设备端电压大大降低，使得一些消防监控设备主机重启或死机，极大地影响了火灾的控制与扑救。又加之工程上考虑到减小启动时对机械部件的冲击和影响，消防水泵大多要采用降压启动方式。消防水泵一般为鼠笼式三相异步电动机，其降压启动方式有定子绕组串电阻降压启动、自耦变压器降压启动、固态软启动器和星三角降压启动四种方式。 　　定子绕组串电阻降压启动方式虽然控制结构简单，但在启动时电阻上会消耗电能，产生大量热能，而水泵控制柜内线路、元器件密集，有可能造成不良影响，因此无论生活水泵还是消防水泵，通常都不采用此种方式。对此，国家建筑标准设计图集《常用水泵控制电路图》（10D303-3）中也未采纳此种降压启动控制方式。 　　自耦变压器降压启动方式，降压启动效果好，但自耦变压器自身价格较贵，体积较大，不允许频繁操作，且结构相对复杂易出问题。对此，《常用水泵控制电路图》（10D303-3）中消防水泵采纳了此种降压启动方式，而产品标准规范《固定消防给水设备》（GB27898-2011）5.14.8条规定：“降压启动电路不得使用自耦变压器”，但设计标准规范《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014）中11.0.14却规定：“消防水泵宜采用自耦变压器降压启动”。对此规范冲突，笔者请教过《消防给水及消火栓系统技术规范》编制组组长，回复说编制规范的专家对此问题看法不一致。考虑的规范的从严要求性和两部规范的用词不同，笔者建议消防水泵尽量不采用自耦变压器降压启动。 　　固态软启动器降压启动方式，由于固态软启动器具有软启动、软停车、轻载节能和多种保护功能，在建筑工程中应用很多。但固态软启动器正常工作要耗电，属于有源器件，价格较贵，结构复杂，易受电网谐波影响，且使用维护技术要求高。对此，虽旧版的《常用水泵控制电路图》（01D303-3）中消防水泵采用了此种降压启动方法，但在新版的《常用水泵控制电路图》（10D303-3）中消防水泵取消了此种降压启动方法，《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014）中11.0.14也明确规定：“消防水泵不宜采用有源器件启动”。 　　星三角降压启动方式，控制线路简单，启动电流小，在建筑工程中应用广，但其只适用于正常运行时电机内部绕组接法为三角形的消防水泵。对此，《常用水泵控制电路图》（10D303-3）中消防水泵泵采用了此种降压启动方法，《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014）中11.0.14也规定：“消防水泵宜采用星三角降压启动”。 　　综上，对于小功率的消防水泵，稳压泵、消防电梯排水泵等采用全压直接启动方式，对于大功率的消防增压水泵或主泵，则应采用星三角降压启动方式。如消防水泵电机内部绕组正常接法为星形，可考虑采用自耦变压器降压启动方式。但实际工程中由于三角形接法较星形接法启动、运行力矩大，而消防水泵启动和运转都需较大力矩，故水泵电机为星形接法情况较少见。 　　2 消防水泵的联动触发信号 　　当前，消防水泵的联动控制设计主要依据的规范有：《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-2013）、《消防控制室通用技术要求》（GB25506-2010）和《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014），对于消防水泵的联动启动触发信号有明确规定。 　　2.1 消火栓泵 　　消火栓按钮的动作信号仅作为启动消火栓泵的联动触发信号，不再是旧版规范中规定的直接启动消火栓泵，而是由消防联功控制器联动控制消火栓泵的启动。规范中新规定的三种启动消火栓泵的触发信号：消火栓系统出水干管上设置的低压压力开关、高位消防水箱出水管上设置的流量开关或报警阀压力开关信号，是直接控制启动消火栓泵。此外，消防控制室应能显示消火栓按钮的正常状态、动作状态和位置信息以及管网最低压力报警信息。 　　2.2 喷淋泵