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消防泵控制柜的机械应急启泵设计探讨

2021-05-07

消防水泵是消防水灭火系统的关键环节,其运行可靠性要求高。特别是近十多年来,城市建设突飞猛进,超高层、超巨型建筑越来越多,这对消防水灭火系统的可靠性提出了更高的要求。GB509742014《消防给水及消火栓系统技术规范》已于2014年10月1日正式发布实施,第11.0.12条规定:消防水泵控制柜应设置机械应急启泵功能,并应保证在控制柜内的控制线路发生故障时由有管理权限的人员在紧急时启动消防水泵。机械应急启动时,应确保消防水泵在报警后5min内正常工作。本文从以下几个方面对机械应急启泵展开初步探讨,以期为电气设计人员提供参考。1几种实施方案GB509742014在条文说明中称第11.0.12条为强制性条文,必须严格执行。压力开关、流量开关等弱电信号和硬拉线是通过继电器来自动启动消防泵的。如果弱电信号因故障或继电器等故障,不能自动或手动启动消防泵时,应依靠消防泵房设置的机械应急启动装置启动消防泵。当消防泵控制柜内的控制线路发生故障而不能使消防水泵自动启动时,若立即进行排除,但线路故障的修理会受到人员素质、时间上的限制,所以在消防发生的紧急情况下是不可能进行的。因此条文规定,消防水泵在供电正常的条件下,无论控制线路如何都能强制启动,以保证火灾扑救的及时性。1.1方案1控制柜面上增设紧急控制按钮。该按钮不通过中间继电器而直接接通主回路接触器线圈,闭合主触点通电启泵。依据的是GB277895.52011《固定消防给水设备消防双动力给水设备》第5.4.2.1条和GB509742014第11.0.8条,可实现应急控制。该方案简单,对传统控制柜的改变最小,但混淆了机械应急启泵与应急启泵,故不能成立。1.2方案2控制柜增设一机械手柄。机械手柄如图1所示。该机械手柄传递的机械力直接作用于继电器,控制触点动作,从而使主回路接触器线圈带电,闭合主触点通电启泵。该方案虽由机械手柄启动,但由于启泵过程仍需通过控制线路,也不满足GB509742014第11.0.12条的要求。 图1机械手柄1.3方案3在消防泵主回路接触器上并联一旁路接触器。当主回路接触器故障不能正常动作时,通过紧急按钮启用旁路接触器绕开以实现启泵。该方案提升了系统的可靠性,也被美国相关标准NFPA20标准认可为实现控制器的紧急运行控制的选项之一。但由于其机械特征不明显,旁路控制器也是由其柜面上的按钮通过控制电路触发的,与GB509742014第11.0.12条提及的基于控制线路故障的前提要求仍不匹配。1.4方案4在消防泵主回路接触器上并联一旁路手动开关(断路器或刀开关)。该手动开关手柄设在柜面上,紧急情况发生时直接手动合上开关启泵。该方案简单,但由于其动作过程与控制线路无关,手动开关的手柄也属机械,因此说它是落实GB509742014第11.0.12条的一个选项似乎也有道理。NFPA20标准在分类时将其纳入开关电器类,而非机械驱动类。1.5方案5机械应急启泵控制装置如图2所示。该装置主要包括操作手柄、卡鞘、连动杆、复位弹簧、旋转开关、横杆、可调节绝缘短杆等一套机械部件。工作原理如下:当控制线路发生障碍,致使消防泵无法启动时,被授权者可将柜面上的手柄逆时针旋转90,通过相关机械传动,最终可调节绝缘短杆将直接挤压主回路接触器主触点,强制主触点由断开状态转入闭合,接通主回路,实现启泵。该方案确实比较纯机械,完全满足GB509742014第11.0.12条的要求。图2机械应急启泵控制装置该装置于2008年申获国家专利(专利号CN201226414Y)。

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