建筑電氣消防手動直接控制電纜截面的選擇*

王立光,　魏立明

(1.吉林建筑大學, 吉林 長春　130118;

2.吉林省建筑電氣綜合節(jié)能重點實驗室, 吉林 長春　130118)

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建筑電氣消防手動直接控制電纜截面的選擇*

王立光1,2,魏立明1,2

(1.吉林建筑大學, 吉林 長春130118;

2.吉林省建筑電氣綜合節(jié)能重點實驗室, 吉林 長春130118)

摘要：分析了電氣消防手動控制電纜截面選擇存在的問題,以正壓送風機為例對現(xiàn)有標準圖集中的控制電路圖進行修改,以解決消防手動控制電纜截面選擇安全性和線路壓降之間的矛盾,并對修改后的控制電路圖使用注意事項進行說明,以供設計人員參考。

關鍵詞：電氣消防; 手動控制線纜截面; 線路壓降; 中間繼電器; 控制電路

0引言

近年來,我國各個城市正在大量興建智能化住宅小區(qū),小區(qū)規(guī)模越來越大,由多棟高層建筑組成的幾十萬甚至上百萬平方米的住宅小區(qū)越來越多。按照國家相關規(guī)范,小區(qū)一般均設有火災自動報警系統(tǒng)。為保證火災自動報警系統(tǒng)穩(wěn)定、有效地工作,除了考慮按相應的設計規(guī)范布置探測器和手動報警按鈕等火災報警接收裝置外,更應合理選擇火災報警裝置的導線電纜截面,以確?；馂淖詣訄缶到y(tǒng)正常工作。

本文結合案例分析了消防手動直接控制電纜截面的選擇,以期為相關電氣人員提供參考。

1規(guī)范相關要求和存在的問題

目前,智能住宅小區(qū)消防系統(tǒng)形式一般采用集中報警系統(tǒng),小區(qū)設有一個消防控制室,內設集中火災報警控制器及消防聯(lián)動控制器,各個建筑單體設有區(qū)域火災報警控制器。GB 50116—2013《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》第4.1.4條規(guī)定:消防水泵、防煙和排煙風機的控制設備,除應采用聯(lián)動控制方式外,還應在消防控制室設置手動直接控制裝置;第4.1.2條規(guī)定:消防聯(lián)動控制器的電壓控制輸出應采用直流24 V,其電源容量應滿足受控消防設備的啟動和消防工作的控制容量要求。

消防水泵及消防風機等消防設備分設于各個建筑單體內,而消防聯(lián)動控制器集中設于消防控制室內,使得它們之間的消防手動直接控制電纜長短不一,在控制電壓24 V的情況下,如何合理選擇電纜線芯的截面就成為電氣設計人員必須認真考慮的問題。如果選擇的電纜截面過大,則電纜用量往往較大,經(jīng)濟損失較大;而如果選擇的電纜截面過小,則消防設備不能可靠啟動,那帶來的損失可能更大。

2正壓送風機控制電路分析及線路壓降的計算

本文以正壓送風機控制電路為例對上述問題進行分析。參照國標圖集14X505-1《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》圖示,將國標圖集10D303-2《常用風機控制電路圖》中正壓送風機控制電路圖XKY(J)F-3修改,如圖1所示。圖1中,手動直接啟泵按鈕SF2、手動直接停泵按鈕SF3設于消防控制室的手動控制盤上,而KA4 、KA5兩個中間繼電器設于各個建筑單體的正壓送風機控制箱內,DC 24 V操作電源由消防控制室的專用消防電源模塊提供。在滿足導體機械強度的前提下,線路電壓損失是否能滿足中間繼電器的正常工作及啟動時端電壓的要求成為電纜線芯截面選擇中應考慮的主要問題。由JGJ 16—2008《民用建筑電氣設計規(guī)范》表7.4.2(導體最小允許截面)知,控制電纜線芯截面不應小于0.5 mm2。參照國標圖集04DX101-1《建筑電氣常用數(shù)據(jù)》表3.14,將數(shù)據(jù)擴展后,不同電壓損失下直流24 V銅導體線路負荷矩如表1所示。

圖1　正壓送風機控制電路圖

W·m

依據(jù)10D303-2中采用的DZJ-204型中間繼電器,該型號中間繼電器相關數(shù)據(jù)如下:動作電壓不低于70%額定電壓,線圈功耗小于5 W。若設消防控制室至正壓送風機控制箱的距離為L,以1.0 mm2截面導線為例,電壓損失為10%,線圈功耗P=5 W,負荷矩PL=1 447 W·m,因此L=1 447/(2×5)=145 m。在線圈功耗不大于5 W的情況下,不同電壓損失下24 V銅導體線路的極限長度如表2所示。

表2　不同電壓損失下24 V銅導體線路的極限長度　m

3實際運用時注意事項

本文所修改的控制電路解決的是正壓送風機至消防控制室的手動直接控制電纜截面的選擇問題,其他建筑消防設備控制電纜截面的選擇主要取決于中間繼電器的功率。在實際設計時,應考慮以下幾點注意事項:

(1) 考慮到線纜本身規(guī)格不達標以及線纜端接引起的線路電阻增大等不利因素,應預留10%的電壓損失,即按照20%的線路壓降來計算不同導體截面的電纜極限長度,這樣較合理。此時線路總壓降為30%,滿足DZJ-204型中間繼電器的啟動電壓不低于70%額定電壓的要求。

(2) 盡量將消防控制室設于小區(qū)中心,使消防控制室至每棟單體建筑的距離均不要過長,以降低導線截面。

(3) 消防控制室到各個正壓送風機之間最少要布放3芯電纜才能滿足需求,如果考慮備用,則宜選用4芯電纜,即使每個正壓送風機需要的電纜芯數(shù)不多,但由于小區(qū)正壓送風機數(shù)量往往很多,則總的控制電纜用量很大,從經(jīng)濟角度不建議采用2.5 mm2及其以上截面的導線。

(4) 如果距離超過1.5 mm2導線供電能力,可以采用小功耗的中間繼電器或適當增加消防控制室的數(shù)量,減小每個消防控制室的控制范圍,以滿足使用要求。

4結語

對建筑電氣消防手動直接控制電纜截面的選擇進行了分析,以正壓送風機控制電路為例,提出消防手動直接控制電纜截面的選擇應充分考慮中間繼電器的功率,并給出了不同電壓損失下24 V銅導體線路的極限長度,同時介紹了在實際設計時應考慮的注意事項。

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Section Selection of Direct Manual Control Cable in Electrical Building FireWANGLiguang1,2,WEILiming1,2

(1.Jilin Jianzhu University, Changchun 130118, China;

2.Jilin Province Integrated Building Electrical Energy Conservation Key Laboratory, Changchun 130118, China)

Abstract：This paper analyzed the section selection of the fire manual control cable.As an example of positive pressure blower,the control schematic diagram of existing standard atlas was modified to solve the contradiction between security and fire line drop of cable section.The cautions of a control circuit diagram modified were explained.It could provide references for designers.

Key words:electrical fire; manual control cable section; line drop; intermediate relay; control circuit

收稿日期：2015-03-23

中圖分類號：TU 892

文獻標志碼：B

文章編號：1674-8417(2015)06-0039-03