摘要：当前社会经济快速发展，城市化水平不断加快，这就对水消防灭火系统的安全性和可靠性上提出了更严格的标准和要求。结合我国相关设计规范和各类安全标准中对于消防水泵应急启动运行的相关规定，从逻辑性和可靠度角度进行探讨，并提出合理建议。
关键词：消防泵控制系统；应急运行控制
引言
消防控制系统是在统一的设计方案和高可靠性软硬件系统的基础上构建的，可以保证所防护区域的可靠性和安全性，降低运营期间安装、调试和技术维护的劳动力消耗，还能够保障采用工业方法对各系统和解决方案进行改进和复制。消防控制系统用于收集和处理保护区域火灾探测器的信息，诊断火灾信号设备和回线的状态，控制灭火装置，给操作人提供信息支持，自动记录火灾发生、灭火过程和信息。
1消防给水泵启动方式的选择
通常采用的消防泵启动方式有全压直接启动、软启动、星三角降压启动、自耦变压器降压启动。自耦变压器降压启动消防泵的方式，由于再次连续启动时间较长，一般不推荐该启动方式。当采用软启动器用于消防泵的启动，需满足下列两个条件：（1）电源及配电开关均需按照电机全压启动方式进行选择。（2）采用软启动器启泵，需要用时间继电器对加速时间进行限制，当启动时间超出10s时，实现全压启动运行。机械应急启泵功能适用于所有的启泵方式，包括直接启泵、软启动、星三角降压启泵、自耦变压器降压启动等，均采用机械方式动作与主回路的运行接触器，使水泵电机直接全压启动。
2对消防泵应急启动若干问题的探讨
2.1对“设置机械应急启泵功能”作为强制性条文的不同观点
目前行业内对GB50974-2014第11.0.12条“消防水泵控制柜应设置机械应急启泵功能”强制性条文有不同意见，大致归纳如下：一部分人认为：设置机械应急启泵功能作为强制性条文十分必要：①消防泵控制柜行业存在一定的问题，我国曾经出现多起因为控制柜不能启泵而导致不能灭火的案例发生；②当内部控制电路出现故障而主电源仍然完好时，通过机械应急启动装置强制消防泵启动，在传统基于控制电路的启泵功能的基础上，提高了可靠性。③GB/T21208-2007和NFPA20均有设置机械应急启泵的规定。部分人认为：设置机械应急启泵功能不宜作为强制性条文：①控制柜不能启泵而导致不能灭火的案例确实反映了消防泵控制柜行业存在一定的问题，其问题根本不在于一用一备泵系统未设置机械应急启泵装置，而是之前消防泵控制柜的生产制造资质、电器元件质量控制、试验标准等未纳入有效管理监控所致；②对于一用一备消防泵系统，在完善的控制电路和可靠的电器设备条件下，设置机械应急启泵功能会在一定程度上降低正常情况下控制回路的可靠性；③GB/T21208-2007和NFPA20的典型图是一台消防泵，而我国消防要求采用的是一用一备消防泵系统，一用一备消防泵系统控制系统已有应急启泵冗余，设置机械启泵装置没有必要。
2.2消防泵一用一备全压直接启动时的机械应急启泵电气装置接线方案
国标图集16D303-3给出了一用一备全压启动控制电路图XKF-1-2，通过对电路图XKF-1-2加装应急运行控制启泵装置，生成如图1的接线方案。在生成的接线方案中左侧虚线框选中的部分表示在原有的控制柜旁增加应急运行控制启泵装置，在新增加的装置里面设由两台断路器QA3、QA4，这两台断路器还设计有相对应带有安全锁的旋转手柄，只有拥有相应权限的管理人员才能打开安全锁的旋转手柄进行后续工作。将两台断路器分别并联在两路并联的消防泵电气回路的热继BB1、BB2和进线端母线的两端。在二次控制电源主令开关“S”前串联两台断路器的辅助动断触点，当打开任意一台断路器时，相应消防水泵应急运行启动；同时另一侧控制回路断开失效，从而防止二次控制回路误动作。这两台断路器构成了消防水泵一用一备全压启动的应急运行控制启泵装置。平时，这两台断路器处于断电状态，只有通打开带有安全锁的旋转手柄，才可进行相关操作。通过二次控制回路对消防给水泵进行启停控制，来实现自动控制和手动功能。当消防水泵控制柜内控制回路发生故障导致消防水泵无法正常启动时，有相应权限的管理人员需要按照如下步骤进行现场操作，进行应急运行控制启泵：1.打开安装在应急运行控制启泵装置上的2把安全锁。2.转动机械旋转手柄，闭合QA3，应急运行控制启动主用泵。3.当主用泵没有正常启动时，则应该断开QA4，闭合QB2，启动消防备用泵。
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图 1 消防水泵一用一备全压启动时应急运行控制启泵装置接线方案
2.3机械式应急启动装置注意事项
应急机械启动装置依赖于采用机械的方式闭合接触器，使消防泵电动机全压启动，故为消防泵供电的电源及保护装置线缆均需按照电动机全压启动进行设计。在选择电机保护开关时，启动电流倍数一般按照下列情况考虑：①全压直接启动，启动电流倍数一般为7Ie；②星三角降压启动，启动电流倍数一般为4Ie；③变频启动，启动电流倍数一般为2Ie；④软启动，启动电流倍数一般为（3～7）Ie可调，一般出厂设置为5Ie。一旦应急机械启动手柄动作，通过限位开关控制接触器的快速开闭，减少潜在的电弧和接触器触头损伤，要求机械式闭合接触器应瞬间吸合，触头吸合稳定。
3消防给水泵控制柜的应急运行控制启泵的问题讨论
3.1主备泵的联锁
常见的民用工程在实际设计过程中大多都采用采用主、备用消防泵相互切换的方式运行，即所有消防水泵共用一台控制柜。使用时只启动一台或是根据流量依次启动。对于流量较大或是安全性能要求较高的消防泵组，也会针对不同的消防泵设计单独的控制柜。应急运行控制装置与所有消防泵之间是否需要设计单独的逻辑，来实现一套控制装置同时控制两台消防水泵?原来主、备用泵组间的联锁控制功能要求在应急运行控制启泵时是否还要满足?应急运行控制启泵时，是否应该同时控制切除消防泵的故障控制电源?
3.2从操作逻辑性角度分析消防泵应急机械启动的必要性
本节操作逻辑性分析是建立在机械应急启泵装置采用带操作杆接触器，控制回路采用国家建筑标准设计图集16D303的基础上。单台泵系统在外部控制线路故障时，可在控制屏上通过手动电气方式应急启泵，只要将手动-自动转换开关转换到手动位置，按下启动钮即完成操作；也可直接采用手动机械方式应急启泵，无论是外部控制线路断开或是在用电磁方式不能闭合接触器的情况下，手动机械方式不受电气控制方式的任何影响，达到简单直接快速启泵的目的。机械应急启泵后，即使外部控制线路断开后又复接，或控制屏上手动启泵按钮的误操作，均对消防泵系统运行无任何影响。单台泵系统应急启动方式中手动按钮启动与机械装置启动两者完全独立平行。一用一备电动泵系统在外部控制线路故障，未设置机械方式应急启泵时，需在控制屏上将自动转换成手动方式，可以通过手动电气方式应急启动A泵或B泵，手动应急启泵后，即使外部控制线路断开后又复接，对消防泵系统运行也无任何影响。不设置应急启动装置的一用一备电动泵系统，应急启动方式中两路手动按钮启动完全独立平行。
结语
本文只是针对应急运行控制启泵装置提出了几点设计方案，只能满足各种标准和规范对与消防给水泵应急运行控制的要求，在应急运行启泵的操作步骤上提出了简化建议。争取在实际应用应急运行方案时做到实时、可靠、简单、经济。希望提出的上述设计方案能够为广大设计人员提供更为广阔的设计思路，在实际中做出更为完美的设计，其中不足之处希望其他相关专业人员批评斧正。
参考文献
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论文作者:苗宇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/15
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