消防水泵房的电气设计
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水利水电
130 2015年6期
消防水泵房的电气设计
李 斌
大连新大地建筑设计研究有限公司, 辽宁 大连 116021
摘要:介绍消防泵房的设置要求,消防泵房的用电负荷分级,以实例说明泵房内配电箱的电气控制原理。
关键词:消防泵房;电气控制;原理
中图分类号:TU991.5;TU85 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)06-0130-02
1 泵房的设置要求
泵房应根据规模、服务范围、使用要求、现场环境等确
定单独设置还是与动力站等合建,是地上式还是地下式、半
地下式;独立设置的水泵房,应将泵室、配电间和辅助用房
(如检修间、值班室、卫生间等)建在一栋建筑内;当和水
加热间、冷冻机房等设备用房相邻时,辅助用房可共用。
居住小区独立设置的水泵房宜靠近用水大户;建筑内的
泵房,宜在吸水池的侧面或下方,不得毗邻需要安静的房间
(如播音室、精密仪器间科研室、办公室、教室、病房、卧
室等)。一般宜设在地面层,若设在地下层时应有通往室外
的安全通道,并由可靠的消声降噪措施。
在国标图集《消防专用水泵选用及安装》(04S204)和
《全国民用建筑工程设计技术措施 给水排水》(2009年版)
中提供了几种布置方式,此处以500m3以下的消防水池和泵
房布置为例。500 m3 以下的消防水池和消防泵房设计相对
简单,按照泵房设计要求设计即可。单个消防水池的水泵安
装形式如图所示:
2 泵房的负荷分级
《建筑设计防火规范》 GB50016-2014中指出:“消防控
制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟设施、火灾自动报警
系统、自动灭火系统、火灾应急照明、疏散指示标志和电动
防火门、窗、卷帘、阀门等用电设备为消防负荷”。
《民用建筑电气设计规范》 JGJ 16-2008 中关于民用
建筑中消防用电的负荷等级是这样规定的:“一类高层民用
建筑的消防控制室、火灾自动报警及联动控制装置、火灾应
急照明及疏散指示标志、防烟及排烟设施、自动灭火系统、
消防水泵、消防电梯及其排水泵、电动的防火卷帘及门窗以
及阀门等消防用电应为一级负荷,二类高层民用建筑内的上
述消防用电应为二级负荷。”
综上所述,泵房的用电在大多数情况下负荷级别不低于
二级,《供配电系统设计规范》 GB50052-2009中第3.0.1条
规定了电力系统的负荷分级,这就要求要有两路电源供电,
在设计过程中,基本采用一路市电供电,一路柴油发电机供
电,末端配电箱进行双电源自动切换,在以放射式供电方式
供给相应的控制箱。
3 泵房水泵的电气控制
以某工程为实例,该工程为500 m3 以下的消防水池,
泵房包括消防泵、喷淋泵、排污泵(均为一用一备,均采用
全压启动方式)。泵房的负荷级别为二级,末端配电箱进行
双电源自动切换,再放射式供电给各个泵的控制箱。双电源
自动切换电气原理如下图所示:
当常用电源(即市电)有电时,ATS1回路闭合(即市电),
馈出回路为下端控制箱提供电源;当市电停电时,端子41,42
为柴油发电机组提供无源点启动信号,柴油发电机组考
DC24V蓄电池自启动,此时2回路电源带电(即柴油发电机
供电),ATS中的自动感应控制器动作,使2回路闭合,1回
路断开,从而实现了双电源自动转换工作。原理图中端子
11~14为ATS提供电动转换外接点,51~54为ATS提供电源
指示,21~22为ATS提供回路的优先选择,即21,22断开,1
回路为常用电源,21,22闭合,2回路为常用电源。
消防泵控制箱电气原理图如下图所示:(本文中只以消
防控制箱为例)
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当控制回路带电时,即SA1闭合,控制电源指示灯亮。
当供水回路压力开关动作,KT3时间继电器线圈带电,延时
10秒后KT3常开辅助触点闭合,使KT4时间继电器线圈带电,
KT4常闭辅助触点延时一小时断开,在此过程中,KA4中间
继电器线圈带电,KA4敞开辅助触点闭合,启动水泵,并完
成管道补水工作。
当DC24V消防外控动作触电闭合时,K1中间继电器线圈
带电,K1敞开辅助触点闭合,直接启动水泵。
当钥匙式控制按钮闭合,直接启动水泵。(该功能由值
班人员操作)
当转换开关打到手动操作时,由现场工作人员使用手动
按钮,手动启停水泵,两台水泵进行电气联锁,现在工作人
员只能启动一台水泵,另外一台备用。
当转换开关打到1用2备时,1号泵启动,2号泵备用,
当转换开关从1用2备打到2用1备时,1号泵停止,2号
泵启动。在两台泵转换使用过程中,若其中的一台泵坏掉,
不能顺利启动的话,则通过时间继电器KT1,延时1分钟后
启动可以正常工作的水泵。该功能实现自动转换是在消防外
控动作触电动作的条件下完成的。
两路电机回路都有热过载继电器,来实现过载保护,但
是消防控制属于特殊控制回路,即只报警不跳闸,所以当两
路电机的热过载继电器都报警时,中间继电器KA3线圈带电,
KA3的常开辅助触点闭合,启动声光报警装置。声光报警装
置启动后,若要解除声响报警,手动按下SB按钮,此时KA5
继电器线圈带电,KA5常开辅助触点闭合,常闭辅助触点断
开,电铃断电,但是报警指示灯还一直处于亮灯状态,若要
解除声光报警,则需要手动复位热过载继电器,此时KA3继
电器线圈断电,声光报警解除。
4 结束语
消防泵房的电气设计对于设计院工作人员是一个比较
简单的过程,设计院人员出图时只出供电电源箱的系统图,
对于设备控制箱内部的原理,基本上都是由泵的生产厂家来
做配套设计和调试,所以对于设计院人员来讲,熟悉其中的
原理控制过程,能够为以后的设计工作奠定良好的基础,比
如说,消防控制中心是通过什么方式来控制水泵的,压力开
关是如何控制水泵的等等。当然水泵的电气控制有很多种方
式,有的控制箱使用PLC(可编程控制器)进行1用1备的
控制,使控制过程更加简洁。所以做电气设计不单要了解暖
通及给排水专业的相关知识,还要不断更新自己已知的电气
知识,从而完成更全面的设计工作。
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