常用消防風機水泵的線纜選擇及模塊設置

張 式 磊

(山東省公路設計咨詢有限公司, 山東 濟南 250102)

0 引 言

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

GB 55024—2022《建筑電氣與智能化通用規范》中第5.3.1條規定,消防水泵、防煙和排煙風機應采用聯動/連鎖控制方式,還應在消防控制室設置手動控制消防水泵起動裝置[1]。由此可見,消防風機、水泵至少應有聯動控制、連鎖控制和手動控制3種控制方式。

聯動控制是由消防聯動控制器通過聯動報警總線和消防模塊來控制消防設備;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備直接點對點控制;連鎖控制也可稱為聯鎖控制,通過專用線路和中間繼電器等直接控制消防設備。

1 消防風機

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

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

(2) 手動控制。風機控制箱引至消防控制室的手動控制線為風機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) 聯鎖控制。由GB 55036—2022《消防設施通用規范》中第11.3.5條可知,任一排煙防火閥在280 ℃關閉時應聯鎖關閉相應的排煙風機和補風機[4]。排煙防火閥一般為雙觸點執行機構,其中一組觸點用作反饋動作信號,另一組觸點用作聯鎖控制,顯然僅一組聯鎖觸點無法直接聯鎖2個消防風機。目前常見的做法是,排煙風機聯鎖停機信號取自排煙防火閥常開觸點;補風機聯鎖停機信號取自排煙風機控制箱KA7常開觸點。因此聯鎖控制線有:2根排煙風機控制箱至排煙防火閥的聯鎖控制線、2根排煙風機控制箱至補風機控制箱的聯鎖控制線,聯鎖控制線可采用2芯耐火控制電纜。

(4) 消防風機關聯設備。常用通風與空調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設2根監視線,采用1個輸入模塊;電動防火閥、加壓送風口、排煙閥、排煙口應設4根監視控制線,采用1個輸入輸出模塊。

表1 常用通風與空調工程的防火閥門

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,與消防水泵相關的線纜及模塊具體如下。

(1) 聯動控制。水泵控制柜至模塊箱的線纜有:2根消防聯動起動水泵控制線、8根主備用水泵起停狀態監視線、4根手/自動工作狀態監視線、2根過負荷報警監視線,共計16根監視控制線,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) 聯鎖控制。壓力開關、流量開關引至水泵控制柜的聯鎖啟泵控制線為2根,聯鎖控制線可采用2芯耐火控制電纜。需要注意的是,壓力開關和流量開關應有2組常開觸點,其中一組觸點用作反饋動作信號,另一組觸點用作聯鎖控制,報警閥間等集中設置壓力開關的場所,其聯鎖控制線可采用并聯接線,以減少布線數量。

(4) 消防水泵關聯設備。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、流量開關反饋動作信號應設2根監視線,采用1個輸入模塊;電磁閥、快速排氣閥前的電動閥應設4根監視控制線,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電磁閥的起?？刂?。預作用系統火災自動報警系統圖如圖1所示。

圖1 預作用系統火災自動報警系統圖

由GB 55036—2022《消防設施通用規范》中第3.0.8條可知,消防水池的水位應能就地在消防控制室顯示,消防水池應設置高低水位報警裝置。因此在消防水池(箱)處設置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,信號監視線為4根,采用2個輸入模塊;在消防控制室內設置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 消防穩壓泵

根據GB 50974—2014《消防給水及消火栓系統技術規范》中第11.0.7(2)條規定,消防控制室應能顯示消防穩壓泵的運行狀態,以確保發生火災時消防給水的可靠性[5]。

由16D303-3《常用水泵控制電路圖》中消防穩壓泵一用一備控制電路圖XKF-17-2可知,消防穩壓泵應設置8根主備用水泵起停狀態的監視線、2根過負荷報警監視線,共計10根監視線,采用5個輸入模塊。消防穩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備成套提供,設計僅預留管路即可。常用消防風機、水泵火災自動報警系統圖如圖2所示。

圖2 常用消防風機、水泵火災自動報警系統圖

4 選用消防線纜和模塊的注意事項

(1) 消防風機、水泵及關聯設備相關的消防線纜主要有聯動報警線、手動控制線和聯鎖控制線。由消防設備引至模塊的聯動報警線一般距離較短,通常采用阻燃(耐火)雙絞線,如聯動總線可采用WDZN-RYJS-2×1.5,報警總線可采用WDZ-RYJS-2×1.5,總線根數較多時可采用多根雙絞線;手動控制線和聯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《火災自動報警系統設計規范》中第3.1.6條規定“每只總線短路隔離器保護的火災探測器、手動火災報警按鈕和模塊等消防設備的總數不應超過32點”[6]。應注意此處“消防設備”指的是消防模塊,而不是消防風機水泵的數量。例如,排煙風機控制箱選用4個輸入模塊和1個I/O模塊,其消防設備的數量為5個點;如選用5個輸入模塊和1個輸出模塊,其消防設備的數量為6個點。由此可見,在設計中應盡量組合使用I/O模塊,以減少消防模塊的點位數。另外,對于消防風機房、消防水泵房、消防水箱間等消防模塊較多的場所而言,消防模塊應集中設置在模塊箱內,以便于后期檢修維護。

常用消防風機、水泵的線纜選擇和模塊配置表如表3所示。其中加壓送風機、排煙風機和補風機以單臺風機為例,消火栓泵、噴淋泵和消防穩壓泵以一用一備為例,風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 常用消防風機、水泵的線纜選擇和模塊配置表

5 結 語

本文針對幾種常用風機、水泵的控制電路圖做出分析,在實際工程中所遇到的風機水泵種類會更多更復雜,設計人員應根據設備專業的提資要求結合相應的規范和圖集,合理地選用消防線纜和消防模塊,以確保消防風機、消防水泵等重要消防設備在火災時能可靠、有效地運行,力求達到發生火災及時撲救、人員安全疏散的目的。