張 式 磊

(山東省公路設(shè)計咨詢有限公司, 山東 濟南 250102)

0 引 言

由于消防風(fēng)機、水泵的類型和控制方案較多,很多電氣設(shè)計人員對其控制原理關(guān)注不夠,這難免會產(chǎn)生所選消防線纜和模塊不能滿足設(shè)備控制要求的情況,因此關(guān)注消防設(shè)備的控制方式和原理就顯得尤為重要。本文結(jié)合現(xiàn)行國家規(guī)范和風(fēng)機、水泵控制電路圖,分析常用消防風(fēng)機、水泵在不同控制方式下的線纜選擇和模塊設(shè)置。

GB 55024—2022《建筑電氣與智能化通用規(guī)范》中第5.3.1條規(guī)定,消防水泵、防煙和排煙風(fēng)機應(yīng)采用聯(lián)動/連鎖控制方式,還應(yīng)在消防控制室設(shè)置手動控制消防水泵起動裝置[1]。由此可見,消防風(fēng)機、水泵至少應(yīng)有聯(lián)動控制、連鎖控制和手動控制3種控制方式。

聯(lián)動控制是由消防聯(lián)動控制器通過聯(lián)動報警總線和消防模塊來控制消防設(shè)備;手動控制分為總線手動控制和多線手動控制,本文僅討論多線手動控制即手動直接控制,由多線控制盤通過專用線路對消防設(shè)備直接點對點控制;連鎖控制也可稱為聯(lián)鎖控制,通過專用線路和中間繼電器等直接控制消防設(shè)備。

1 消防風(fēng)機

消防風(fēng)機指加壓送風(fēng)機、排煙風(fēng)機和補風(fēng)機,由16D303-2《常用風(fēng)機控制電路圖》[2]排煙(加壓送風(fēng))風(fēng)機電路圖XKY(J)F-1可知,與消防風(fēng)機相關(guān)的線纜及模塊具體如下。

(1) 聯(lián)動控制。風(fēng)機控制箱至模塊箱的線纜有:消防聯(lián)動起動風(fēng)機控制線2根、風(fēng)機起停狀態(tài)監(jiān)視線4根、手/自動工作狀態(tài)監(jiān)視線4根、過負荷報警監(jiān)視線2根,共計12根監(jiān)視控制線,可采用4個輸入模塊和1個輸入輸出模塊[3]。

(2) 手動控制。風(fēng)機控制箱引至消防控制室的手動控制線為風(fēng)機3根起動和停止控制線,一般可采用3芯或4芯耐火控制電纜。

(3) 聯(lián)鎖控制。由GB 55036—2022《消防設(shè)施通用規(guī)范》中第11.3.5條可知,任一排煙防火閥在280 ℃關(guān)閉時應(yīng)聯(lián)鎖關(guān)閉相應(yīng)的排煙風(fēng)機和補風(fēng)機[4]。排煙防火閥一般為雙觸點執(zhí)行機構(gòu),其中一組觸點用作反饋動作信號,另一組觸點用作聯(lián)鎖控制,顯然僅一組聯(lián)鎖觸點無法直接聯(lián)鎖2個消防風(fēng)機。目前常見的做法是,排煙風(fēng)機聯(lián)鎖停機信號取自排煙防火閥常開觸點;補風(fēng)機聯(lián)鎖停機信號取自排煙風(fēng)機控制箱KA7常開觸點。因此聯(lián)鎖控制線有:2根排煙風(fēng)機控制箱至排煙防火閥的聯(lián)鎖控制線、2根排煙風(fēng)機控制箱至補風(fēng)機控制箱的聯(lián)鎖控制線,聯(lián)鎖控制線可采用2芯耐火控制電纜。

(4) 消防風(fēng)機關(guān)聯(lián)設(shè)備。常用通風(fēng)與空調(diào)工程的防火閥門如表1所示。防火閥、排煙防火閥反饋動作信號應(yīng)設(shè)2根監(jiān)視線,采用1個輸入模塊;電動防火閥、加壓送風(fēng)口、排煙閥、排煙口應(yīng)設(shè)4根監(jiān)視控制線,采用1個輸入輸出模塊。

表1 常用通風(fēng)與空調(diào)工程的防火閥門

2 消防水泵

消防水泵指消火栓泵和自動噴淋泵,由16D303-3《常用水泵控制電路圖》[2]消防水泵一用一備全壓起動控制電路圖XKF-1-2可知,與消防水泵相關(guān)的線纜及模塊具體如下。

(1) 聯(lián)動控制。水泵控制柜至模塊箱的線纜有:2根消防聯(lián)動起動水泵控制線、8根主備用水泵起停狀態(tài)監(jiān)視線、4根手/自動工作狀態(tài)監(jiān)視線、2根過負荷報警監(jiān)視線,共計16根監(jiān)視控制線,可采用6個輸入模塊和1個輸入輸出模塊。

(2) 手動控制。水泵控制柜引至消防控制室的手動控制線為3根水泵起動和停止控制線,一般可采用3芯或4芯耐火控制電纜;電磁閥和快速排氣閥前電動閥引至消防控制室的手動控制線為4根起動和停止控制線,可采用4芯耐火控制電纜。

(3) 聯(lián)鎖控制。壓力開關(guān)、流量開關(guān)引至水泵控制柜的聯(lián)鎖啟泵控制線為2根,聯(lián)鎖控制線可采用2芯耐火控制電纜。需要注意的是,壓力開關(guān)和流量開關(guān)應(yīng)有2組常開觸點,其中一組觸點用作反饋動作信號,另一組觸點用作聯(lián)鎖控制,報警閥間等集中設(shè)置壓力開關(guān)的場所,其聯(lián)鎖控制線可采用并聯(lián)接線,以減少布線數(shù)量。

(4) 消防水泵關(guān)聯(lián)設(shè)備。常用給排水工程的電動閥門如表2所示。水流指示器、信號閥、壓力開關(guān)、流量開關(guān)反饋動作信號應(yīng)設(shè)2根監(jiān)視線,采用1個輸入模塊;電磁閥、快速排氣閥前的電動閥應(yīng)設(shè)4根監(jiān)視控制線,采用1個輸入輸出模塊。

表2 常用給排水工程的電動閥門

電磁閥、快速排氣閥前電動閥的聯(lián)動控制線和手動控制線一般接至專用控制盤,通過專用控制盤來實現(xiàn)電磁閥的起停控制。預(yù)作用系統(tǒng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)圖如圖1所示。

圖1 預(yù)作用系統(tǒng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)圖

由GB 55036—2022《消防設(shè)施通用規(guī)范》中第3.0.8條可知,消防水池的水位應(yīng)能就地在消防控制室顯示,消防水池應(yīng)設(shè)置高低水位報警裝置。因此在消防水池(箱)處設(shè)置1套投入式液位計和液位控制器,其高水位、低水位報警信號通過輸入模塊反饋至消防控制室的圖形顯示裝置上,信號監(jiān)視線為4根,采用2個輸入模塊;在消防控制室內(nèi)設(shè)置1臺液位控制器分機,通過RS-485總線與消防水池(箱)處的液位控制器進行通信,可以在消防控制室直觀地查看水位信息。

3 消防穩(wěn)壓泵

根據(jù)GB 50974—2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》中第11.0.7(2)條規(guī)定,消防控制室應(yīng)能顯示消防穩(wěn)壓泵的運行狀態(tài),以確保發(fā)生火災(zāi)時消防給水的可靠性[5]。

由16D303-3《常用水泵控制電路圖》中消防穩(wěn)壓泵一用一備控制電路圖XKF-17-2可知,消防穩(wěn)壓泵應(yīng)設(shè)置8根主備用水泵起停狀態(tài)的監(jiān)視線、2根過負荷報警監(jiān)視線,共計10根監(jiān)視線,采用5個輸入模塊。消防穩(wěn)壓泵的自動起停通過電接點壓力表或壓力變送器來自動控制,其控制線纜一般由設(shè)備成套提供,設(shè)計僅預(yù)留管路即可。常用消防風(fēng)機、水泵火災(zāi)自動報警系統(tǒng)圖如圖2所示。

圖2 常用消防風(fēng)機、水泵火災(zāi)自動報警系統(tǒng)圖

4 選用消防線纜和模塊的注意事項

(1) 消防風(fēng)機、水泵及關(guān)聯(lián)設(shè)備相關(guān)的消防線纜主要有聯(lián)動報警線、手動控制線和聯(lián)鎖控制線。由消防設(shè)備引至模塊的聯(lián)動報警線一般距離較短,通常采用阻燃(耐火)雙絞線,如聯(lián)動總線可采用WDZN-RYJS-2×1.5,報警總線可采用WDZ-RYJS-2×1.5,總線根數(shù)較多時可采用多根雙絞線;手動控制線和聯(lián)鎖控制線一般距離較長,通常采用耐火控制電纜,如可采用WDZN-KYJY-3×1.5和WDZN-KYJY-2×1.5等。

(2) 消防模塊主要有輸入模塊I、輸出模塊O和輸入輸出模塊I/O。GB 50116—2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》中第3.1.6條規(guī)定“每只總線短路隔離器保護的火災(zāi)探測器、手動火災(zāi)報警按鈕和模塊等消防設(shè)備的總數(shù)不應(yīng)超過32點”[6]。應(yīng)注意此處“消防設(shè)備”指的是消防模塊,而不是消防風(fēng)機水泵的數(shù)量。例如,排煙風(fēng)機控制箱選用4個輸入模塊和1個I/O模塊,其消防設(shè)備的數(shù)量為5個點;如選用5個輸入模塊和1個輸出模塊,其消防設(shè)備的數(shù)量為6個點。由此可見,在設(shè)計中應(yīng)盡量組合使用I/O模塊,以減少消防模塊的點位數(shù)。另外,對于消防風(fēng)機房、消防水泵房、消防水箱間等消防模塊較多的場所而言,消防模塊應(yīng)集中設(shè)置在模塊箱內(nèi),以便于后期檢修維護。

常用消防風(fēng)機、水泵的線纜選擇和模塊配置表如表3所示。其中加壓送風(fēng)機、排煙風(fēng)機和補風(fēng)機以單臺風(fēng)機為例,消火栓泵、噴淋泵和消防穩(wěn)壓泵以一用一備為例,風(fēng)機水泵主回路均以采用斷路器、熱繼電器和接觸器的分立元件為例。

表3 常用消防風(fēng)機、水泵的線纜選擇和模塊配置表

5 結(jié) 語

本文針對幾種常用風(fēng)機、水泵的控制電路圖做出分析,在實際工程中所遇到的風(fēng)機水泵種類會更多更復(fù)雜,設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)設(shè)備專業(yè)的提資要求結(jié)合相應(yīng)的規(guī)范和圖集,合理地選用消防線纜和消防模塊,以確保消防風(fēng)機、消防水泵等重要消防設(shè)備在火災(zāi)時能可靠、有效地運行,力求達到發(fā)生火災(zāi)及時撲救、人員安全疏散的目的。