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消防泵控制柜的機械應急啟泵設計探討

2021-05-07

消防水泵是消防水滅火系統的關鍵環節,其運行可靠性要求高。特別是近十多年來,城市建設突飛猛進,超高層、超巨型建筑越來越多,這對消防水滅火系統的可靠性提出了更高的要求。GB509742014《消防給水及消火栓系統技術規范》已于2014年10月1日正式發布實施,第11.0.12條規定:消防水泵控制柜應設置機械應急啟泵功能,并應保證在控制柜內的控制線路發生故障時由有管理權限的人員在緊急時啟動消防水泵。機械應急啟動時,應確保消防水泵在報警后5min內正常工作。本文從以下幾個方面對機械應急啟泵展開初步探討,以期為電氣設計人員提供參考。1幾種實施方案GB509742014在條文說明中稱第11.0.12條為強制性條文,必須嚴格執行。壓力開關、流量開關等弱電信號和硬拉線是通過繼電器來自動啟動消防泵的。如果弱電信號因故障或繼電器等故障,不能自動或手動啟動消防泵時,應依靠消防泵房設置的機械應急啟動裝置啟動消防泵。當消防泵控制柜內的控制線路發生故障而不能使消防水泵自動啟動時,若立即進行排除,但線路故障的修理會受到人員素質、時間上的限制,所以在消防發生的緊急情況下是不可能進行的。因此條文規定,消防水泵在供電正常的條件下,無論控制線路如何都能強制啟動,以保證火災撲救的及時性。1.1方案1控制柜面上增設緊急控制按鈕。該按鈕不通過中間繼電器而直接接通主回路接觸器線圈,閉合主觸點通電啟泵。依據的是GB277895.52011《固定消防給水設備消防雙動力給水設備》第5.4.2.1條和GB509742014第11.0.8條,可實現應急控制。該方案簡單,對傳統控制柜的改變最小,但混淆了機械應急啟泵與應急啟泵,故不能成立。1.2方案2控制柜增設一機械手柄。機械手柄如圖1所示。該機械手柄傳遞的機械力直接作用于繼電器,控制觸點動作,從而使主回路接觸器線圈帶電,閉合主觸點通電啟泵。該方案雖由機械手柄啟動,但由于啟泵過程仍需通過控制線路,也不滿足GB509742014第11.0.12條的要求。 圖1機械手柄1.3方案3在消防泵主回路接觸器上并聯一旁路接觸器。當主回路接觸器故障不能正常動作時,通過緊急按鈕啟用旁路接觸器繞開以實現啟泵。該方案提升了系統的可靠性,也被美國相關標準NFPA20標準認可為實現控制器的緊急運行控制的選項之一。但由于其機械特征不明顯,旁路控制器也是由其柜面上的按鈕通過控制電路觸發的,與GB509742014第11.0.12條提及的基于控制線路故障的前提要求仍不匹配。1.4方案4在消防泵主回路接觸器上并聯一旁路手動開關(斷路器或刀開關)。該手動開關手柄設在柜面上,緊急情況發生時直接手動合上開關啟泵。該方案簡單,但由于其動作過程與控制線路無關,手動開關的手柄也屬機械,因此說它是落實GB509742014第11.0.12條的一個選項似乎也有道理。NFPA20標準在分類時將其納入開關電器類,而非機械驅動類。1.5方案5機械應急啟泵控制裝置如圖2所示。該裝置主要包括操作手柄、卡鞘、連動桿、復位彈簧、旋轉開關、橫桿、可調節絕緣短桿等一套機械部件。工作原理如下:當控制線路發生障礙,致使消防泵無法啟動時,被授權者可將柜面上的手柄逆時針旋轉90,通過相關機械傳動,最終可調節絕緣短桿將直接擠壓主回路接觸器主觸點,強制主觸點由斷開狀態轉入閉合,接通主回路,實現啟泵。該方案確實比較純機械,完全滿足GB509742014第11.0.12條的要求。圖2機械應急啟泵控制裝置該裝置于2008年申獲國家專利(專利號CN201226414Y)。

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