張賀遠(yuǎn) 王旭

摘要：《常用水泵控制電路圖》16D303-3（代替10 D303-3）已經(jīng)出版發(fā)行，有些使用圖集的設(shè)計(jì)人員及水泵控制生產(chǎn)廠家經(jīng)常向圖集的編者請(qǐng)教。本人根據(jù)自己看圖集的體會(huì)，對(duì)圖集中的一些要點(diǎn)、難點(diǎn)或易感興趣的部分，向使用圖集的朋友們做簡(jiǎn)要介紹。

關(guān)鍵詞：水泵起動(dòng)、控制電路圖、排水泵、一用一備、自動(dòng)輪換、中間繼電器、繼電器線圈、繼電器觸點(diǎn)位置。

引言

《常用水泵控制電路圖》標(biāo)準(zhǔn)圖集16D303-3的前身10 D303-3（代替01 D303-3使用10年）僅使用6年，其修改原因主要是因?yàn)樗畬?zhuān)業(yè)對(duì)消防水泵的控制有了新的要求，要求消防水泵在其控制電路失效而主回路仍有電的情況下，可以采用手動(dòng)閉合主回路的方法啟動(dòng)消防泵。在此次圖集修改消防水泵電路的同時(shí)，增加了空調(diào)用冷水機(jī)組的電路圖，并對(duì)不易看懂的控制電路圖增加了簡(jiǎn)要的說(shuō)明。由于排水泵一用一備自動(dòng)輪換控制電路圖的輪換方法較難理解，本文對(duì)其動(dòng)作原來(lái)做較為詳細(xì)的說(shuō)明，拋磚引玉。

1 水泵起動(dòng)的特點(diǎn)及起動(dòng)方式選擇

民用與一般工業(yè)建筑中的水泵，多為籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的離心泵。其起動(dòng)要求自然是電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大于阻轉(zhuǎn)矩，且配電系統(tǒng)的電壓降不超過(guò)允許值。

水泵起動(dòng)的阻轉(zhuǎn)矩主要是由水的靜壓和慣性阻力、管道阻力、靜、動(dòng)摩擦阻力和水泵的機(jī)械慣性（轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）等構(gòu)成，屬于輕載起動(dòng)。

1）消防泵的起動(dòng)：消防泵起動(dòng)時(shí)引起的配電系統(tǒng)壓降，需滿足規(guī)范要求。消防泵屬于不頻繁起動(dòng)，按《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50055-2011的要求，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，母線上的計(jì)算電壓不宜低于額定電壓的85%；當(dāng)其不與照明或其他對(duì)電壓波動(dòng)敏感的負(fù)荷合用變壓器時(shí)，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)端子上的計(jì)算電壓不應(yīng)低于額定電壓的80%。這個(gè)規(guī)定值是為了不影響與消防泵合用供電變壓器或共用供電回路的其他電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，在電壓下降時(shí)，其它電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩仍不小于額定轉(zhuǎn)矩。其實(shí)，制造廠產(chǎn)品樣本中的三相異步電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，一般都不小于額定轉(zhuǎn)矩的2.0倍。

2）生活給水及其他用途水泵的起動(dòng)：生活給水泵起動(dòng)與消防泵等相比，較為頻繁，起動(dòng)時(shí)各級(jí)母線的電壓，不宜低于額定電壓的90%。但因生活給水泵的容量一般都不太大，對(duì)于自設(shè)變壓器的一般用戶而言，大多數(shù)生活水泵都可以全壓起動(dòng)。要降壓起動(dòng)時(shí)，從前多采用星三角降壓起動(dòng)方式。近來(lái)，因軟啟動(dòng)裝置的造價(jià)有所降低，被更為廣泛的采用。只是有些設(shè)計(jì)單位或某些設(shè)計(jì)人員，將30kW甚至22kW以上的電動(dòng)機(jī)就采用降壓起動(dòng)，很不合理。

電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方式，這是一個(gè)量大面廣的問(wèn)題，希望能引起同行們的重視，使所選起動(dòng)方式，洽如其分，節(jié)約投資，減少故障。

2 電動(dòng)機(jī)過(guò)載不斷電的主回路導(dǎo)體截面選擇

在《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50055-2011的第2.3.7條中規(guī)定：“斷電比過(guò)載造成的損失更大時(shí)，應(yīng)使過(guò)載保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)。”不切斷主回路電源。在這種情況下的電動(dòng)機(jī)主回路線、纜載流量（截面）如何確定，不很明確。在《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50054-2011（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“低規(guī)”）的第3.2.2條中規(guī)定“不應(yīng)小于計(jì)算電流”。當(dāng)在熱繼電器不切斷電源時(shí)，其第6.3.3條的條文說(shuō)明中“……可讓導(dǎo)體超過(guò)允許溫度運(yùn)行，即使?fàn)奚恍┦褂脡勖?，……例如消防水泵……等，這時(shí)保護(hù)可作用于信號(hào)?！?此時(shí)的上級(jí)斷路器也不能設(shè)過(guò)載保護(hù)（只設(shè)短路保護(hù)）。如果熱繼電器前的斷路器設(shè)有長(zhǎng)延時(shí)脫扣器，其整定值則必須加大（或選用僅帶短路瞬時(shí)動(dòng)作保護(hù)的斷路器）才符合消防水泵和風(fēng)機(jī)不設(shè)過(guò)載保護(hù)的要求。我們認(rèn)為，在這種情況下“犧牲導(dǎo)線的使用壽命”是危險(xiǎn)的不合理的。

在2003年10月編寫(xiě)的《工程建筑標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文（房屋建筑部分）實(shí)施導(dǎo)則》的第三篇第4.3.5條中，對(duì)此有如下描述：“無(wú)備用泵的消防泵和排煙風(fēng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)的熱繼電器的觸點(diǎn)，不動(dòng)作于切斷其控制電路，而發(fā)出報(bào)警信號(hào)。同時(shí)還應(yīng)注意，排煙風(fēng)機(jī)和消防泵主電路中的斷路器的長(zhǎng)延時(shí)脫扣器整定值也應(yīng)加大，使其達(dá)到計(jì)算電流的1.5～2倍，并按此整定值選擇線、纜截面、或選用僅帶短路瞬動(dòng)保護(hù)的脫離器”。該“強(qiáng)制性條文實(shí)施導(dǎo)則”自2003年出版至今，在國(guó)內(nèi)已逐步實(shí)施并被認(rèn)可。這次標(biāo)準(zhǔn)圖集10D303-2～3的修編版，仍宜按上述“導(dǎo)則”的規(guī)定，對(duì)于中、小型（中、小功率）的水泵、風(fēng)機(jī)（例如30kW以下）的線、纜的截面取為其計(jì)算電流的接近兩倍。對(duì)于30kW及以上的水泵、風(fēng)機(jī)，其主回路的線、纜截面取為電動(dòng)機(jī)計(jì)算電流的1.5倍。

3 排水泵一用一備自動(dòng)輪換控制電路圖的控制原理見(jiàn)《常用水泵控制電路圖》16D303- 3 第246、247頁(yè)

控制電路圖的控制原理說(shuō)明：

當(dāng)污水池中的水位達(dá)到高水位的時(shí)，控制電路位置4處的高水位器BL2接通，低水位器BL1在閉合接通狀態(tài)，繼電器KA3吸合，1#泵啟動(dòng)開(kāi)始排水（1#泵控制回路位置18處的時(shí)間繼電器KF1線圈得電，控制電路位置7處的KF1常開(kāi)觸點(diǎn)延遲吸合，使繼電器KA5的線圈通電，則其控制回路位置8處常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，KA5自保持），直到污水池水位下降到低水位，水位器BL1斷開(kāi)，繼電器KA3斷電釋放，1#泵停泵，第一次排水完成。由于“輪換投入”繼電器KA5自保持，其控制電路位置18處的KA5常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。則水位再次升高時(shí)，1#泵控制回路不通電，1#泵不能啟動(dòng)。

當(dāng)污水池水位又升高（低水位器BL1常閉觸點(diǎn)閉合水位繼續(xù)升高），直到升至高水位時(shí)，高水位器BL2接通，繼電器KA3又吸合（由于KA5已經(jīng)吸合，其控制電路18處的KA5常閉觸點(diǎn)在斷開(kāi)狀態(tài)），1#泵不能啟動(dòng)。而由于繼電器KA5在控制電路位置23處的常開(kāi)觸點(diǎn)早已接通，則2#泵便啟動(dòng)開(kāi)始排水，直到低水位停泵。

待到水位再升到高水位時(shí)，則又由1#泵啟動(dòng)排水。便完成了兩臺(tái)排水泵的 “自動(dòng)輪換”。

4 結(jié)束語(yǔ)

“輪換投入”繼電器KA5的作用是第一次排水由1#泵起動(dòng)排水，當(dāng)水排完后停泵。待到水池又滿時(shí)，由2#泵啟動(dòng)排水，水又排完后2#泵停泵，并解除KA5的自鎖。待到污水池再次水滿時(shí)，又起動(dòng)1#泵排水。即為（一次）自動(dòng)輪換。

參考文獻(xiàn)

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