消防泵电气控制方案研究

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2131 5年第 6 期f ELECTRICITY
消 防 泵 电 气 控 制 方 案 研 究
王笑颜 (苏州设计研究院股份有限公司， 江苏省苏州市 215021)
Research on Electric Control Scheme for Fire Pump
WANG Xiaoyan(Suzhou Institute of Architectural Design
Co．，Ltd．，Suzhou 215021，Jiangsu Province，China)
Abstract：Co ，0r Design of Automatic Fire 0 引言
Alarm System (GB 50116—2013) and Technical
继GB 50116—2013《火灾自动报警系统设计规范》
Co f0r Fire Protection Water Supp and Hydrant
于 2014年 5月 1日实施后 ，GB 50974—2014《消防
把膦 (GB 50974—2014)set new demands on fire
给水及消火栓系统技术规范》也于 2014年 10月 1 13实
pump control； this paper provides a fire pump
施 ．这两本新规范 (下文简称 “新规”)都对消防泵
control solution based on new regulation， including
的控制提出了更明确、更具体的新要求。原有的电气
mechanical emergency start device(attached with
控制方案和国标图集 10D303—2～3《常用电机控制
operating instructions)and the way to modify the fire
电路图》是无法完全满足新规的这些要求的。本文给
pump control circuit diagram in Control Circuit
出了一种基于新规的消防泵控制解决方案。
Diagrams of Common Electric Machines(10D303—2
3)to meet new regulations．
～ 1 新规对消防泵控制要求的概述
Key words： fire pump； mechanical emergency
start device of fire pump； star-triangle start； control 1。1 GB 50974—2014《消防给水及消火栓系统技
circuit of fire pump； fire—fighting linkage for fire 术规范》
hydrant pump；trigger signal for fire hydrant pump GB 50974—2014对消防泵的控制与操作制定了
startup；pressure switch；flow switch 多条强制性条文。与消防泵控制相关的为以下几条：
a． 第 11．0．1条第 l款：消防水泵控制柜在平时
摘 要：GB 50116—2013《火灾 自动报警系统 应使消防水泵处于 自动启泵状态；
设计规范》及 GB 50974—2014《消防给水及消火栓 b． 第 11．0．2条 ：消防水泵不应设置 自动停泵
系统技术规范》对消防泵控制提 出了新要求；给 出 的控制功能，停泵应由具有管理权限的工作人员根据
一 套基于新规的消防泵控制解决方案 ，包含机械应 火灾扑救情况确定：
急启动装置 (附有操作说明)及如何对 10D303—2～3 C． 第 11．0．5条 ：消防水泵应能手动启停和自动
《常用电机控制电路图》 中消防泵控制电路 图加以修 启动：
改以满足新规要求。 d． 第 11．0．7条第 1款：消防控制柜或控制盘应
关键词：消防泵：机械应急启动装置 ；星一三角 设置专用线路连接的手动直接启泵按钮：
降压启动；消防泵控制电路 ；消火栓 泵消防联动 ； e． 第 11．0．12条：消防水泵控制柜应设置机械
消火栓泵启动触发信号：压力开关；流量开关 应急启泵功能 ，并应保证在控制柜内的控制线路发生
中图分类号：TU892 文献标识码：A 故障时由有管理权限的人员在紧急时启动消防水泵。
doi：10．3969／j．issn．1003～8493．2015．06．006 机械应急启动时，应确保消防水泵在报警后 5 min内
作者信息
王笑颜 ，女 ，苏州设计研究院股份有限公司，高级工程师，主任工程师。
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正常工作。 综上，为满足新规关于消防泵的控制要求 。需要
1．2 GB 501 16—2013《火灾自动报警系统设计规 解决的问题主要是两个：① 如何设置消防泵机械应
GB 50116—2013对消火栓系统的联动控制也提 急启泵装置?② 如何实现由消火栓系统出水干管上
出了与旧版规范不同的要求，条文如下： 设置的低压压力开关、高位消防水箱出水管上设置的
4．3．1条 ：联动控制方式，应由消火栓系统出水 流量开关或报警阀压力开关等信号作为触发信号，直
干管上设置的低压压力开关 、高位消防水箱出水管上 接控制启动消火栓用消防泵?
设置的流量开关或报警阀压力开关等信号作为触发信
3 消防泵控制解决方案
号 ，直接控制启动消火栓泵，联动控制不应受消防联
动控制器处于自动或手动状态影响。当设置消火栓按 3．1 问题① 的解决方案
钮时，消火栓按钮的动作信号应作为报警信号及启动 所谓消防泵机械应急启动装置．就是在紧急情况
消火栓泵的联动触发信号 ，由消防联动控制器联动控 下。不通过控制线路，直接通过电气主回路的机械装
制消火栓泵的启动。 置启动消防泵。
当然，以上联动控制方式是针对建筑物内设有火 消防泵、喷淋泵的启动均应优先选用全压启动方
灾自动报警系统时的情况。当建筑物内无火灾自动报 式，这是最简单、经济和最可靠的方式。当水泵电动
警系统时，消火栓按钮仍然要用导线直接引至消火栓 机功率较大．全压启动可能导致配电母线电压低于系
用消防泵控制箱，作为启动消防泵的触发信号。 统标称电压的 85％时 ．宜采用星 一三角降压启动方
从以上这些新规条文可以看到，规范对消防泵的 式来解决水泵的启动问题。
控制要求．不仅是有史以来最明确和最全面的，也提 由于消防泵的全压启动与星 一三角降压启动在接线
出了一些不同于以往的新的控制要求。 方式和启动过程上差异较大，因此笔者针对全压启动与
星 一三角降压启动给出了两种机械应急启动装置方案。
2 消防泵控制要求分析
3．1．1 消防泵全压直接启动时的机械应急启泵装置
我们逐一对两本规范中关于消防泵控制要求的条 以消防泵一用一备全压启动为例。主回路方案如
文进行分析 ，可以得出以下结论 ： 图 1所示。
a． 《消防给水及消火栓系统技术规范》第 l1．Q 1条 图 1中，在消防泵配电主回路接触器 QAC1
第 l款、11．0．2条、11．0．5条、l1．0．7条第 1款对 (QAC2)及热继BB1(BB2)两端并联负荷开关QB1
消防泵提出的各控制要求属于 “传统”要求，目前国 (QB2)。QBI、QB2负荷开关就构成了消防泵一用一
标图集 《常用电机控制电路图》中的各消火栓用消防 备全压启动的机械应急启泵装置。
泵控制电路图已能满足这些要求：
b． 《消防给水及消火栓系统技术规范》第
l1．0．12条提出的 “消防水泵控制柜应设置机械应急
启泵功能”是新的要求 ：
c． 《火灾自动报警系统设计规范》第4．3．1条
对消火栓系统的联动方式做了新的定义。国标 图集
10D303—2～3中的各消火栓用消防泵控制电路图都
是基于老版规范的联动控制要求，即消火栓按钮用导
线直接引至消火栓用消防泵控制箱来联动启动消防
泵。这些控制电路图都无法实现 “联动控制方式，应
置柜
由消火栓系统出水干管上设置的低压压力开关 、高位
图 1 消防泵全压直接启动时的机械应急启泵装置
消防水箱出水管上设置的流量开关或报警阀压力开关
Fig．1 Mechanical emergency start device when fire pump
等信号作为触发信号，直接控制启动消火栓泵”。 directly starts in total pressure
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消防泵电气控制方案是针对消防安全要求而设计的一种电力系统配置方法，主要用于监控和调度建筑物内的消防水泵设备。在火灾发生时，能迅速、准确并可靠地启动消防泵以保证及时有效地输送灭火水源。 该研究通常会涉及到以下几个方面： 1. 消防泵的工作原理与选型：介绍消防泵的基本结构、工作原理以及在不同场景下对消防泵性能的需求，如扬程、流量等参数的选择。 2. 电气控制系统构成：包括主电源切换系统（如双电源或UPS）、火灾探测器或手动紧急按钮的联动控制、以及远程监控模块等组成部分的设计与布局。 3. 控制逻辑设计：阐述如何通过逻辑控制器（如PLC）实现消防泵的自动控制，例如当火灾报警信号确认后，如何联动启动消防泵，并保持其持续运行直至火警解除；同时，也需要考虑手动启动、停止及故障状态下的应急措施。 4. 安全防护措施：研究包括短路保护、过载保护、欠压保护、电机过热保护等安全保护机制的设计与实现。 5. 实际应用案例分析：结合具体工程实例，探讨消防泵电气控制方案在实际应用中的效果评估、调试过程及优化建议。 综上所述，消防泵电气控制方案的研究是一项旨在确保消防设施在火灾情况下快速响应、有效工作的关键技术，对于保障生命财产安全具有重要意义。