消防泵機(jī)械應(yīng)急啟泵電氣裝置的研究

申永朝

【摘 要】目前我國的消防泵控制柜存在諸多問題，也出現(xiàn)過很多由于控制柜不能啟泵而影響滅火的案例，編制組的出發(fā)點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)要提高消防泵控制柜的可靠性。機(jī)械應(yīng)急啟泵功能，就是在最后的緊要關(guān)頭，當(dāng)控制電路出現(xiàn)故障而主電源仍然完好時(shí)，通過機(jī)械應(yīng)急啟動(dòng)裝置強(qiáng)制消防泵啟動(dòng)，這無疑是在傳統(tǒng)基于控制電路的啟泵功能的基礎(chǔ)上，提高了可靠性。

【關(guān)鍵詞】消防泵機(jī)械應(yīng)急啟泵裝置；

消防泵是消防滅火系統(tǒng)中的主要裝置，該系統(tǒng)在運(yùn)行期間對(duì)可靠性要求比較高。隨著近幾年城市化經(jīng)濟(jì)的不斷增長，高層建筑也在不斷增多，對(duì)消防滅火系統(tǒng)運(yùn)行期間的可靠性也提出較高要求。

一、消防泵的結(jié)構(gòu)要求

1.消防泵的性能要求。消防泵在使用期間，由于產(chǎn)生的及時(shí)性，就會(huì)利用大量水。但隨著水量的不斷增加，操作人員就不可能按照嚴(yán)格要求來實(shí)施，從而大開閥門。為了保證良好的滅火效果，在這期間就要保證水壓不能降低。而且，在用水量減少期間，也不能將壓力調(diào)太高，必須利用壓管以及管道附件來實(shí)施。特別是用水量的不固定現(xiàn)象，所以消防泵的設(shè)計(jì)不僅要滿足大流量穩(wěn)定性，還要保證小流量的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.消防泵的緊急要求。火災(zāi)發(fā)生期間，消防泵的使用就會(huì)產(chǎn)生及時(shí)性所以消防泵的設(shè)計(jì)要求還要具有一定適應(yīng)性。一方面，消防泵在遇到火情期間，保證能夠及時(shí)啟動(dòng)。另一方面，當(dāng)消防泵用水量產(chǎn)生遞增、遞減等情況時(shí)，還要對(duì)消防泵進(jìn)行調(diào)整，從而使它在使用期間滿足一定要求。

3.消防泵的可靠要求。消防泵的設(shè)計(jì)要求就要滿足較大可靠性。消防泵在一般情況下是不運(yùn)行的，所以運(yùn)行的數(shù)量比較少，產(chǎn)生的可靠性就無法驗(yàn)證。消防泵的可靠性表現(xiàn)在多種情況下，如：泵本身的控制系統(tǒng)、管路系統(tǒng)等。根據(jù)泵的本身情況進(jìn)行分析，影響可靠性變化為。第一，泵的部件選擇是否實(shí)現(xiàn)足夠強(qiáng)度，因?yàn)橄辣玫倪M(jìn)出口閥門是開啟狀態(tài)的，主要因?yàn)樵撓到y(tǒng)的利用頻率比較短。所以泵閥門在啟動(dòng)期間呈現(xiàn)大開狀態(tài)，就會(huì)導(dǎo)致各個(gè)部件存在較大扭矩。第二，泵本身結(jié)構(gòu)的合理性，由于消防泵流量比較大，產(chǎn)生的揚(yáng)程、推力也比較大，所以要保護(hù)軸承，就要實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)平衡性。第三，材料的選擇要考慮特殊物質(zhì)。第四，驅(qū)動(dòng)機(jī)的選擇要根據(jù)消防泵的工作范圍，選擇具有足夠富裕度的驅(qū)動(dòng)機(jī)。第五，驅(qū)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)也要保證可靠性，特別是消防泵的緊急情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確運(yùn)行。

二、機(jī)械應(yīng)急啟泵功能的實(shí)現(xiàn)

在消防水泵控制柜旁設(shè)置一套機(jī)械應(yīng)急啟泵的電氣裝置，并與消防水泵控制柜進(jìn)行電氣連接。這套機(jī)械應(yīng)急啟泵電氣裝置不通過二次控制回路啟泵，直接通過機(jī)械應(yīng)急啟泵電氣裝置上機(jī)械裝置啟動(dòng)消防泵。

1.消防泵一用一備全壓直接啟動(dòng)時(shí)的機(jī)械應(yīng)急啟泵電氣裝置接線方案。國標(biāo)圖集16D303-3給出了一用一備全壓啟動(dòng)控制電路圖XKF-1-2，以此電路圖為例，加裝機(jī)械應(yīng)急啟泵電氣裝置的接線方案如圖1所示。

圖1消防泵一用一備全壓啟動(dòng)時(shí)機(jī)械應(yīng)急啟泵電氣裝置接線方案

圖1中左側(cè)虛線框表示在消防水泵控制柜旁增加一面機(jī)械應(yīng)急啟泵電氣裝置，裝置里面裝設(shè)兩臺(tái)斷路器QA3、QA4，QA3、QA4附帶有安全鑰匙鎖的旋轉(zhuǎn)手柄，有管理權(quán)限的人員才能打開安全鑰匙鎖進(jìn)行操作。將QA3、QA4分別并聯(lián)在兩路消防水泵配電主回路的進(jìn)線端母線和熱繼BB1、BB2的兩端。

將QA3、QA4的輔助動(dòng)斷觸點(diǎn)（11、12）串聯(lián)在二次控制電源主令開關(guān)“S”前，當(dāng)打開任意一臺(tái)QA3或QA4，相應(yīng)消防水泵機(jī)械應(yīng)急啟動(dòng)；同時(shí)二次控制回路失效，防止二次控制回路誤動(dòng)作。QA3和QA4構(gòu)成了消防泵一用一備全壓啟動(dòng)的機(jī)械應(yīng)急啟泵電氣裝置。平時(shí)，QA3和QA4均處于斷開狀態(tài)，且有安全鑰匙鎖加以保護(hù)，防止人員誤操作。消防水泵由二次控制回路進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)控制功能。當(dāng)消防水泵控制柜內(nèi)控制電路發(fā)生故障導(dǎo)致消防泵無法正常啟動(dòng)時(shí)，有管理權(quán)限人員應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行操作，進(jìn)行機(jī)械應(yīng)急啟泵：（1）打開設(shè)置在機(jī)械應(yīng)急啟泵電氣裝置上的2把安全鑰匙鎖。（2）轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械旋轉(zhuǎn)手柄，閉合QA3，機(jī)械應(yīng)急啟動(dòng)消防主泵。（3）當(dāng)主泵沒有啟動(dòng)，則應(yīng)該斷開QA4，閉合QB2，啟動(dòng)消防備用泵。

2.消防泵一用一備星三角降壓啟動(dòng)時(shí)的機(jī)械應(yīng)急啟泵電氣裝置接線方案。國標(biāo)圖集16D303-3給出了消防泵一用一備星三角降壓啟動(dòng)控制電路圖XKF-5-2，

圖2消防泵一用一備星三角降壓啟動(dòng)時(shí)的機(jī)械應(yīng)急啟泵裝置接線方案

以此電路圖為例，加裝機(jī)械應(yīng)急啟泵裝置的接線圖如圖2所示。圖2中左側(cè)虛線框表示在消防水泵旁增加一面機(jī)械應(yīng)急啟泵電氣裝置，裝置里面設(shè)置4臺(tái)斷路器QA3、QA4及QA5、QA6，QA3、QA4機(jī)械閉鎖（同時(shí)開同時(shí)斷），QA5、QA6機(jī)械閉鎖（同時(shí)開同時(shí)斷），其中QA3、QA4附帶有安全鑰匙鎖的旋轉(zhuǎn)手柄，有管理權(quán)限的人員才能打開安全鑰匙鎖進(jìn)行操作，將QA3、QA4分別并聯(lián)在消防水泵配電主回路的進(jìn)線端母線和熱繼BB1、BB2的兩端，將QA4、QA6分別并聯(lián)在QA3、QA5后端和接觸器QAC3、QAC6前端。將QA3、QA5的輔助動(dòng)斷觸點(diǎn)（11、12）串聯(lián)在二次控制電源主令開關(guān)“S”前，當(dāng)打開QA3或QA5，相應(yīng)消防水泵機(jī)械應(yīng)急啟動(dòng)；同時(shí)二次控制回路失效，防止二次控制回路誤動(dòng)作。QA3～QA6 4臺(tái)斷路器構(gòu)成了消防泵一用一備星三角降壓啟動(dòng)的機(jī)械應(yīng)急啟泵電氣裝置。平時(shí)，QA3～QA6均處于斷開狀態(tài)，且有安全鑰匙鎖加以保護(hù)，防止人員誤操作。消防水泵由二次控制回路進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)控制功能。當(dāng)消防水泵控制柜內(nèi)控制電路發(fā)生故障導(dǎo)致消防泵無法正常啟動(dòng)時(shí)，有管理權(quán)限人員應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行操作，進(jìn)行機(jī)械應(yīng)急啟泵：（1）打開設(shè)置在這套機(jī)械應(yīng)急啟泵電氣裝置上的2把安全鑰匙鎖。（2）轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械旋轉(zhuǎn)手柄，閉合QA3，QA4與QA3機(jī)械閉鎖，同時(shí)閉合，消防主泵以三角形接線方式全壓直接啟泵。（3）當(dāng)主泵沒有啟動(dòng)，則應(yīng)該斷開QA3，QA4機(jī)械閉鎖同時(shí)斷開，閉合QA5，QA6與QA5機(jī)械閉鎖，同時(shí)閉合，消防備用泵以三角形接線方式全壓直接啟泵。

三、消防泵機(jī)械應(yīng)急起泵裝置

機(jī)械應(yīng)急起泵裝置具有一定的特殊性，其起泵功能能夠應(yīng)用于不同的起泵方式中。例如，可以應(yīng)用于全壓啟動(dòng)、降壓啟動(dòng)中。而在一般的消防泵控制柜中，都安置有消防泵啟動(dòng)操作手柄，當(dāng)應(yīng)急啟動(dòng)之后，系統(tǒng)就會(huì)拉動(dòng)手柄，在拉動(dòng)的動(dòng)作，能夠與泵內(nèi)的機(jī)械閉合回路進(jìn)行接觸，導(dǎo)致接觸器回路閉合。然后水泵電機(jī)直接處于全壓啟動(dòng)狀態(tài)中。在降壓消防泵應(yīng)急啟動(dòng)環(huán)節(jié)中，主要分為三種啟動(dòng)模式。第一，直接應(yīng)急啟動(dòng)模式。直接的應(yīng)急啟動(dòng)模式是這些應(yīng)急啟動(dòng)中最為簡單的一種啟動(dòng)方式。在消防泵的控制中，當(dāng)有緊急情況出現(xiàn)時(shí)，只需要通過機(jī)械應(yīng)急手柄閉合主接觸器，就能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)急起泵。第二，在星三角啟動(dòng)控制中，需要機(jī)械應(yīng)急手柄將兩個(gè)運(yùn)行中的接觸器閉合，然后就能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)急起泵。第三，在軟啟動(dòng)控制器中，通過機(jī)械應(yīng)急手柄的操作，將旁路中的接觸器進(jìn)行閉合，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急起泵。在以上所有的降壓啟動(dòng)控制器中，需要應(yīng)急起泵的操作時(shí)，都需要在應(yīng)急手柄將控制器閉合后，能夠使得消防泵電機(jī)進(jìn)入到運(yùn)行狀態(tài)。

總之，消防泵的結(jié)構(gòu)要求決定了裝置的設(shè)計(jì)流程，為了對(duì)消防泵機(jī)械應(yīng)急裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，機(jī)械人員就要根據(jù)相關(guān)的制定標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)消防泵的結(jié)構(gòu)要求以及相關(guān)技術(shù)，制定我國高技術(shù)水平的消防泵，從而實(shí)現(xiàn)消防泵在各個(gè)行業(yè)的工作需要。

參考文獻(xiàn)：

[1]張大勇.淺談消防泵機(jī)械應(yīng)急啟泵電氣裝置的研究.2017.

[2]王艷萍，消防泵機(jī)械應(yīng)急啟泵電氣裝置的探討，2018.

（作者單位：天津市意杰成消防器材有限公司）