消防用電設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制的研究

梁伯根

摘 要：對(duì)消防電氣設(shè)備和消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備的有效運(yùn)用將大大提高現(xiàn)代建設(shè)的消防可靠性。結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)，分析了消防用電設(shè)備控制原理圖設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題，并根據(jù)實(shí)際給出了原理圖改進(jìn)的方法建議，詳細(xì)闡述了消防聯(lián)動(dòng)控制的接口配合，以提高消防設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性，為關(guān)鍵時(shí)刻更好地發(fā)揮消防設(shè)備功能提供一定的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：消防用電設(shè)備；消防聯(lián)動(dòng)控制；系統(tǒng)可靠性；控制原理

中圖分類號(hào)：TU892 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.102

文章編號(hào)：2095-6835（2016）20-0102-02

當(dāng)前，城市建設(shè)過(guò)程中大規(guī)模、大空間建筑工程的誕生對(duì)建筑消防安全問(wèn)題提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。作為現(xiàn)代建筑內(nèi)部消防系統(tǒng)中的重要組成部分，消防電氣設(shè)備和聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)起著發(fā)現(xiàn)火災(zāi)、控制消防設(shè)施是否投入工作的作用。在聯(lián)動(dòng)控制中，接口的配合是確保其可靠運(yùn)行的關(guān)鍵所在，必須得到重視。

1 設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

就目前來(lái)看，在消防用電設(shè)備的控制原理圖設(shè)計(jì)中，主要有以下幾種做法：①大部分的設(shè)計(jì)，均直接套用國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)圖集《常用電機(jī)控制電路圖》（10D303-2、10D303-3，下文簡(jiǎn)稱“圖集”）。由于圖集側(cè)重的是各種電機(jī)的配電控制，包括非消防用的風(fēng)機(jī)水泵的控制。對(duì)于消防電氣設(shè)備與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)（FAS）的聯(lián)動(dòng)，存在著部分不足或不詳，下文將詳細(xì)敘及。②部分設(shè)計(jì)關(guān)注到上述問(wèn)題，采用套用圖集加修改說(shuō)明的做法。這種做法顯然無(wú)法滿足施工圖用于定制、生產(chǎn)控制箱的設(shè)計(jì)深度要求，容易造成施工方無(wú)從下手或接口連接的錯(cuò)誤。③部分設(shè)計(jì)堅(jiān)持提供完整的控制原理圖及消防模塊接口配合圖，應(yīng)予提倡。

下文嘗試以消防用電設(shè)備中最常見(jiàn)的室內(nèi)消火栓用消防泵為例，探討其配電控制與消防聯(lián)動(dòng)的無(wú)縫對(duì)接。

2 控制原理圖的改進(jìn)

設(shè)計(jì)時(shí)，如果直接套用圖集，存在著種種問(wèn)題，歸納如下。

2.1 新規(guī)范的問(wèn)題

由于“圖集”從2010年實(shí)施，無(wú)法滿足之后陸續(xù)實(shí)施的重要消防規(guī)范中的新規(guī)定，需要改進(jìn)。比如室內(nèi)消防泵，規(guī)范GB 50116—2013要求，“應(yīng)由消火栓系統(tǒng)出水干管上設(shè)置的低壓壓力開(kāi)關(guān)、高位消防水箱出水管上設(shè)置的流量開(kāi)關(guān)或報(bào)警閥壓力開(kāi)關(guān)等信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)，直接控制啟動(dòng)消火栓泵”。圖集10D303-3的第19頁(yè)中說(shuō)明，只能通過(guò)消火栓按鈕啟泵，不能實(shí)現(xiàn)該功能，所以必須予以修改。改進(jìn)后的室內(nèi)消防泵一用一備直接起動(dòng)控制電路局部如圖1所示。其中，“注1”即壓力開(kāi)關(guān)、流量開(kāi)關(guān)BP1～BPn的聯(lián)動(dòng)起泵控制。圖中仍保留消火栓按鈕啟泵功能，也是考慮到實(shí)際工程中，室內(nèi)消防泵服務(wù)范圍內(nèi)各樓有的安裝了FAS系統(tǒng)，有的未安裝的情況，最大限度地滿足了規(guī)范和工程實(shí)際的要求。

2.2 安全電壓的問(wèn)題

我們注意到，圖集10D303-3第19頁(yè)中的液位器BL是直接接在AC220 V的端電壓中。實(shí)際使用時(shí)，液位器是浸沒(méi)于水中的設(shè)備，考慮到長(zhǎng)期使用后導(dǎo)線絕緣可能老化，又沒(méi)有漏電保護(hù)等相應(yīng)的保護(hù)措施，這種接線存在安全隱患。所以建議予以修改，液位器使用24 V或36 V的安全電壓，詳見(jiàn)圖1中的“注2”。

2.3 適用性的問(wèn)題

圖集并不能涵蓋各種常用的消防用電設(shè)備，例如室外消火栓用消防泵、噴霧系統(tǒng)雨淋閥組、高位消防水箱電動(dòng)閥等的配電控制，實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充。

對(duì)于氣體滅火場(chǎng)所的風(fēng)機(jī)，圖集僅提供了一種雙速風(fēng)機(jī)控制圖，其功能是“正常時(shí)低速運(yùn)行用于排風(fēng)，氣體滅火后風(fēng)機(jī)高速運(yùn)行用于排廢氣”。而實(shí)際工程中，暖通專業(yè)通常選用的是單速風(fēng)機(jī)，其功能是“正常時(shí)運(yùn)行用于排風(fēng)，氣體滅火時(shí)停機(jī)，氣體滅火后運(yùn)行用于排廢氣”。實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行修正。

一個(gè)工程中的消防泵、噴淋泵、噴霧泵一般共用一個(gè)消防水池，水池水位過(guò)低的報(bào)警信號(hào)只要在其中一臺(tái)控制箱采集、顯示、報(bào)警、傳輸即可，其他控制箱應(yīng)取消該功能。圖集關(guān)注的是普遍適用性，實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行改進(jìn)。

3 消防聯(lián)動(dòng)控制的接口

圖集中各控制箱與FAS系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)僅在外部接線端子圖中注明了“至消防聯(lián)動(dòng)臺(tái)”或“至消防系統(tǒng)”。至于引至FAS系統(tǒng)的什么模塊、怎么接線，不是圖集的功能，卻是本文關(guān)注的重點(diǎn)，也是設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)法回避的問(wèn)題。因此，必須對(duì)FAS系統(tǒng)模塊的功能及接線有深入的了解。

3.1 輸入模塊

通常，輸入模塊用于連接被監(jiān)視設(shè)備反饋的無(wú)源常開(kāi)觸點(diǎn)。如果一定要接常閉觸點(diǎn)，必須把終端電阻從并聯(lián)接法改為串聯(lián)接法，且必須用專用的編碼器修改模塊參數(shù)，方可實(shí)現(xiàn)常閉檢線。在繼電器的輔助常開(kāi)觸點(diǎn)沒(méi)有用盡的情況下，一定要接常閉觸點(diǎn)反饋，否則只會(huì)徒增施工難度。比如圖集10D303-3第20頁(yè)中說(shuō)明，采用KA8的常閉觸點(diǎn)反饋過(guò)負(fù)荷信號(hào)相當(dāng)不便。

3.2 輸出模塊

眾所周知，輸出模塊用于FAS系統(tǒng)輸出控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)消防設(shè)備的控制。人們往往理所當(dāng)然地認(rèn)為它應(yīng)接入4芯線，其中，2芯接控制總線，2芯接電源總線。其實(shí)不然。輸出模塊本

身的工作電源由信號(hào)總線提供。當(dāng)其外接電源總線時(shí)，其輸出為有源DC4 V輸出，可直接接DC24 V的繼電器；當(dāng)不外接電源總線時(shí)，其輸出為無(wú)源輸出，才能與圖1中“注3”的消防控制動(dòng)合觸點(diǎn)K接口對(duì)應(yīng)。

3.3 切換模塊

消防切換模塊（也稱“轉(zhuǎn)換模塊”）用于實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)大電流設(shè)備的轉(zhuǎn)換控制，以防將交流電源引入控制總線，繼而發(fā)生危險(xiǎn)。它是非編碼模塊，不可直接與信號(hào)總線連接。切換模塊的功能可以簡(jiǎn)單理解為一個(gè)繼電器，用弱電實(shí)現(xiàn)控制強(qiáng)電的功能。

圖集10D303-2、10D303-3中所有接線端子圖中“至消防聯(lián)動(dòng)臺(tái)”的線路從FAS系統(tǒng)的角度看，就是接消控室的多線手動(dòng)聯(lián)動(dòng)盤。我們仔細(xì)觀察一下，圖集10D303-3第20頁(yè)的“鑰匙式控制按鈕SF”，其所接的消防應(yīng)急控制線路的端電壓是AC220 V。如果直接與其他FAS系統(tǒng)的DC24 V線路共同敷設(shè)，會(huì)嚴(yán)重影響FAS系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，甚至造成人員在毫無(wú)防備的情況下發(fā)生觸電的危險(xiǎn)。

有的設(shè)計(jì)人員為此專門在控制柜里加配了中間繼電器，用于實(shí)現(xiàn)強(qiáng)、弱電線路的隔離。實(shí)際上，切換模塊完全可以勝任這一功能，而且還能實(shí)現(xiàn)消控室至被控設(shè)備之間的線路狀態(tài)監(jiān)控。當(dāng)然必須明確的是，圖集的“SF”接點(diǎn)需要自保持，為此，必須給切換模塊提供電源。

綜上所述，我們可繪制室內(nèi)消防泵控制柜接線端子圖（詳圖集10D303-3的第21頁(yè)）與FAS系統(tǒng)模塊的接口配合圖，如圖2所示。

規(guī)范GB 50116—2013中的強(qiáng)制性條文，要求“模塊嚴(yán)禁設(shè)置在配電（控制）柜（箱）內(nèi)”，并限制“每只總線短路隔離器保護(hù)的模塊總數(shù)不應(yīng)超過(guò)32點(diǎn)”。因此，設(shè)計(jì)時(shí)必須將各控制箱的相關(guān)消防模塊集中設(shè)置，并明確其數(shù)量和接線。只有對(duì)圖集中消防用電設(shè)備的控制原理圖進(jìn)行改進(jìn)完善，并提供其與FAS系統(tǒng)模塊的接口配合圖，方可準(zhǔn)確執(zhí)行規(guī)范，指導(dǎo)施工。

4 總結(jié)

總之，可靠性是消防工程的核心，在消防電氣控制設(shè)備與消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備的應(yīng)用和實(shí)施中，技術(shù)人員一定要嚴(yán)格按照規(guī)范安裝，認(rèn)真對(duì)待維護(hù)和管理中的每一個(gè)工作環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)配電控制原理、消防聯(lián)動(dòng)原理的深度理解把握，提供正確、完整的控制原理圖，以確保建筑發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)，消防設(shè)備和系統(tǒng)能夠及時(shí)、有效地發(fā)揮其職能，為消防救援工作的開(kāi)展提供有利條件。

參考文獻(xiàn)

[1]姚偉斌.消防聯(lián)動(dòng)控制模塊與設(shè)備的接口配合[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2012（1）.

[2]李葆申.引用標(biāo)準(zhǔn)圖集和消防聯(lián)動(dòng)控制中易忽略的問(wèn)題[J].電世界，2013，54（6）.

[3]李慧，徐建兵，鄭宇.消防風(fēng)機(jī)、消防水泵聯(lián)動(dòng)接口方案探討[J].建筑電氣，2014（1）.

[4]周培青.關(guān)于消防用電設(shè)備的聯(lián)動(dòng)控制要求的探討[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2013（6）.