消防工程強切與強啟控制電路的研究應(yīng)用

□□ 薛國清 (山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 晉中 030619)

引言

隨著城市經(jīng)濟的發(fā)展，人民對生活的需求不斷提高，建筑物不斷向高層化、大體量、人性化方向發(fā)展。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，消防救援車難以接近，外部撲救難度大，如滅火不及時則會造成巨大的人身傷亡和財產(chǎn)損失，對大體量建筑主要應(yīng)通過自救來撲滅火災(zāi)。

建筑物著火后，應(yīng)迅速啟動樓內(nèi)的消防救援設(shè)施進行滅火，如消火栓泵、噴淋泵、相關(guān)部位的防煙風(fēng)機、排煙風(fēng)機、應(yīng)急照明與疏散指示標志系統(tǒng)。同時，應(yīng)切除樓內(nèi)與滅火無關(guān)的其他用電設(shè)備，如普通動力負荷、自動扶梯、排污泵、空調(diào)用電、康樂設(shè)施、廚房設(shè)施等?；馂?zāi)時切斷非消防電源是非常必要的，因為在火災(zāi)時，未切斷的工作電源越多，引起火勢蔓延的幾率就越大；在滅火過程中，消防隊員更容易觸電，引起次生災(zāi)害。但在切斷方式上，應(yīng)有選擇地切斷。如醫(yī)院的手術(shù)室、民用建筑一類高層中的生活水泵等用電雖不屬于消防負荷，發(fā)生火災(zāi)時，不應(yīng)將其電源強制切除。非消防的重要負荷在發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)手動切除或設(shè)計延退切除，如有不慎將會造成嚴重的后果和重大的經(jīng)濟損失。

發(fā)生火災(zāi)后非消防設(shè)備的切除和消防設(shè)備的啟動是建筑物能否撲滅火災(zāi)的關(guān)鍵因素。建筑設(shè)計圖上都設(shè)計有火災(zāi)發(fā)生時的啟動和切除控制線路，但其控制線路大都比較簡單，未能如實反映控制線路的控制流程與控制原理，因此，有必要對該圖紙進行深化設(shè)計，以方便配電柜生產(chǎn)廠家進行二次線路的柜內(nèi)組裝和建筑施工人員進行后續(xù)安裝調(diào)試與交付使用。

1 非消防用電設(shè)備的切除

1.1 常見配電箱的強切功能

常見具有強切功能的配電箱控制系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 配電箱系統(tǒng)圖

圖1中配電箱進線斷路器選用為帶MX+OF+SD功能的斷路器，其中MX為分勵脫扣器，OF為輔助觸點，SD為分閘指示，指示斷路器跳閘原因，圖1左下方控制線路部分分勵脫扣器額定電壓為220 V，相線加了熔斷器且有輔助觸點輸出，這就需要深化設(shè)計來指導(dǎo)施工。

1.2 強切深化設(shè)計

對圖1系統(tǒng)圖進行深化設(shè)計后的強切控制原理如圖2所示。

圖2 強切控制原理圖

圖2中報警主機為火災(zāi)自動報警系統(tǒng)主機，接受火災(zāi)報警信號，當(dāng)火災(zāi)被確認后，由報警主機根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的邏輯關(guān)系或人工手動通過輸入輸出模塊來切除非消防用電，并接受反饋信號。

報警主機通過報警二總線與輸入輸出模塊進行通信，并通過內(nèi)部邏輯電路來實現(xiàn)電源總線在模塊內(nèi)的可控接通，此時24 V中間繼電器KA線圈帶電，其常開觸點閉合，接通斷路器跳閘線圈YO，斷路器跳閘后，其輔助觸點YO閉合，將斷路器跳閘的信號反饋給輸入輸出模塊，輸入輸出模塊通過信號二總線將跳閘信號傳輸給火災(zāi)自動報警系統(tǒng)主機。

分勵脫扣器是短時工作制，線圈通電時間一般不能超過1 s，否則線圈會被燒斷。塑殼斷路器是為防止線圈燒毀在分勵脫扣器串聯(lián)的一個微動開關(guān)，當(dāng)分勵脫扣器通過銜鐵吸合，微動開關(guān)從閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)為斷開，由于分勵脫扣器電源的控制線路被切斷，即使人為地按住按紐，分勵線圈也不再通電，避免了線圈燒損情況的發(fā)生。當(dāng)斷路器再扣合閘后，微動開關(guān)重新回到閉合位置。該設(shè)計是把跳閘回路接于斷路器的負荷側(cè)，當(dāng)斷路器跳閘后，跳閘線圈同樣不帶電，相當(dāng)于采取了兩種措施來避免跳閘線圈長時間帶電問題。其中，跳閘回路熔斷器為RT18-6 A，中間繼電器為HH54P/DC24 V。

工作流程為：火災(zāi)確認→報警總線→輸入輸出模塊內(nèi)部觸點閉合→KA通電→KA常開觸點閉合→跳閘線圈YO通電→斷路器跳閘→跳閘線圈YO輔助觸點閉合→輸入輸出模塊反饋端子→報警總線→報警主機

2 消防用電設(shè)備的啟動

2.1 常見配電箱的強啟功能

常見具有強啟功能的配電箱控制系統(tǒng)如圖3所示。

圖3 應(yīng)急照明配電箱系統(tǒng)圖

圖3中220 V電源由母線引出經(jīng)過斷路器后接入220 V/24 V變壓器，接變壓器的目的在于防止220 V電壓進入消防系統(tǒng)輸入輸出模塊，從而引入消防報警系統(tǒng)，給消防報警系統(tǒng)帶來威脅，同時，驅(qū)動中間繼電器線圈帶電的能量來自配電箱，而不是模塊內(nèi)的24 V電源，這樣可以避免強啟設(shè)備過多時由于壓降引起的中間繼電器不能可靠動作的后果，缺點是盡管沒有把220 V電源引入模塊但把24 V交流電引入模塊，對模塊和報警系統(tǒng)的24 V直流系統(tǒng)而言，仍然是一種威脅。

電氣控制系統(tǒng)不能帶病或存在缺陷工作，有必要對其做出必要的修改以滿足系統(tǒng)的安全運行。

2.2 強啟深化設(shè)計

對圖3深化設(shè)計后的強啟控制原理如圖4所示。

圖4 強啟控制原理圖

圖4中KM為強啟接觸器，主回路中KM為接觸器的主觸點，用于接通需要強啟的用電設(shè)備，與輸入輸出模塊反饋輸入端相連的KM為接觸器的輔助觸點，輔助觸點容量較小，主要用于控制線路或完成反饋信號的傳輸。

火災(zāi)發(fā)生且被確認后，報警主機通過設(shè)定好的邏輯控制關(guān)系或手動通過報警總線及輸入輸出模塊來控制中間繼電器KA的線圈通電，模塊內(nèi)部接通24 V直流電源是由設(shè)備生產(chǎn)廠家完成，KA中間繼電器通電后，其常開觸點閉合，該觸點串聯(lián)于接觸器的線圈回路中，使得接觸器線圈帶電，接觸器線圈和合閘回路合閘線圈不同，接觸器線圈可以長時間帶電，KM線圈通電后，其主觸點閉合，強啟相關(guān)消防設(shè)備，消防設(shè)備開始用于滅火。與此同時，KM線圈的輔助觸點同時閉合，接于輸入輸出模塊的反饋輸入端，模塊接到反饋信號后，通過報警二總線把強啟完成的信號反饋給報警主機。其中，跳閘回路熔斷器為RT18-6 A，中間繼電器為HH54P/DC24 V，接觸器為CJ20/16 A。

工作流程為：火災(zāi)確認→報警總線→輸入輸出模塊內(nèi)部觸點閉合→KA通電→KA常開觸點閉合→接觸器線圈KM通電→接觸器KM主觸點閉合→強啟設(shè)備接通工作→接觸器KM輔助觸點閉合→輸入輸出模塊反饋端子收到反饋信號→報警總線→報警主機。

3 結(jié)語

某商業(yè)綜合體位于山西省晉中市的山西大學(xué)城，地上2層(局部3層)，地下1層(局部2層)，總建筑面積為12萬m2，商業(yè)廣場業(yè)態(tài)多樣，營業(yè)面積為9萬多m2，車庫車位數(shù)量充足，面積達3萬多m2。該商業(yè)中心設(shè)有火災(zāi)自動報警控制中心、消防水泵房及控制室、消防水池3座、防煙和排煙風(fēng)機26臺(套)、防火卷簾36臺(套)、應(yīng)急照明、疏散指示標志系統(tǒng)以及數(shù)量眾多的非消防用電設(shè)備。

該商業(yè)綜合體人員密集，建筑體量巨大，一旦發(fā)生火災(zāi)撲救難度大，會造成巨大的財產(chǎn)損失和人員傷亡，因此，確保消防系統(tǒng)正常工作至關(guān)重要。該工程對消防工程中的強切與強啟進行了統(tǒng)一深化設(shè)計，并按此施工與驗收。通過公安消防部門組織的驗收合格后，消防系統(tǒng)已正常運行兩年多，強切、強啟控制電路工作正常，動作可靠，在工程中得到了有效檢驗，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。