消防用电设备与消防联动控制的接口配合

曾碧阳

(福建众合开发建筑设计院 福建福州 350001)

消防用电设备的可靠运行是建筑消防疏散、灭火及救援成功的基本保证。消防用电设备的配电控制属于AC220/380V的强电范畴，而火灾自动报警系统的消防联动控制则属于DC24V的弱电范畴。消防用电设备的强弱电协调，特别是接口的配合是确保其可靠运行的关键所在。

1 设计现状及存在的问题

目前，消防用电设备的控制原理图设计，主要有以下几种做法:

1)大部分的设计，均直接套用国家建筑标准图集“常用电机控制电路图”10D303-2～3(下文简称“图集”)。由于图集侧重的是各种电机的配电控制，包括非消防用的风机水泵的控制。对于消防电气设备与火灾自动报警系统(FAS)的联动，存在着部分不足或不详，下文将详细叙及。

2)部分设计关注到上述问题，采用套用图集加修改说明的做法。这种做法显然无法满足施工图用于定制、生产控制箱的设计深度要求，容易造成施工方无所适从或接口连接的错误。

3)部分设计，坚持提供完整的控制原理图及消防模块接口配合图，应予提倡。

下文尝试以消防用电设备中最常见的室内消火栓用消防泵为例，探讨其配电控制与消防联动的无缝对接。

2 控制原理图的改进

设计时如果直接套用“图集”，存在着种种问题，归纳如下:

1)新规范的问题。由于“图集”为2010年实施，无法满足之后陆续实施的重要消防规范(如参考文献2～3)的新规定，需要改进。

比如室内消防泵，规范 GB50116-2013要求:“应由消火栓系统出水干管上设置的低压压力开关、高位消防水箱出水管上设置的流量开关或报警阀压力开关等信号作为触发信号，直接控制启动消火栓泵”。图集10D303-3的P19页，只能通过消火栓按钮启泵，不能实现该功能。所以必须予以修改。改进后室内消防泵一用一备直接起动控制电路图局部详(图1)所示，其中“注1”即压力开关、流量开关BP1～BPn的联动起泵控制。图中仍保留消火栓按钮启泵功能，也是考虑到实际工程中，室内消防泵服务范围内各楼有的设置、有的未设FAS系统的情况，最大限度满足规范和工程实际的要求。

图1 室内消防泵一用一备直接起动控制电路图局部改进

2)安全电压的问题。我们注意到，图集10D303-3的P19页中的液位器BL是直接接在AC220V的端电压中。实际使用时，液位器是浸没于水中的设备，考虑到长期使用后导线绝缘可能老化，又没有漏电保护等相应的保护措施，这种接线存在安全隐患。所以建议予以修改，液位器使用24V或36V安全电压，详(图1)中的“注2”。

3)适用性的问题。“图集”并不能涵盖各种常用的消防用电设备。如室外消火栓用消防泵、喷雾系统雨淋阀组、高位消防水箱电动阀等的配电控制，“图集”均未提供，实际工程设计时应进行补充。

气体灭火场所的风机，“图集”仅提供一种双速风机控制图，其功能是“正常时低速运行用于排风;气体灭火后风机高速运行用于排废气”。而实际工程中，暖通专业通常选用的是单速风机，其功能是“正常时运行用于排风;气体灭火时停机;气体灭火后运行用于排废气”。实际工程设计时应进行修正。

一个工程中的消防泵、喷淋泵、喷雾泵一般共用一个消防水池，水池水位过低的报警信号只要在其中一台控制箱采集、显示、报警、传输即可，其他控制箱应取消该功能。“图集”关注的是普遍适用性，实际工程设计时应进行改进。

3 消防联动控制的接口

“图集”中各控制箱与 FAS系统的联动，仅在外部接线端子图中注明了“至消防联动台”或“至消防系统”。至于引至FAS系统的什么模块、怎么接线，不是“图集”的功能，却是本文关注的重点，也是设计时无法回避的问题。因此，必须对FAS系统模块的功能及接线有深入的了解。

1)输入模块。通常输入模块用于连接被监视设备反馈的无源常开触点。如果一定要接常闭触点，必须把终端电阻从并联接法改为串联接法，且必须用专用编码器修改模块参数，方可实现常闭检线。在继电器的辅助常开触点没有用尽的情况下，一定要接常闭触点反馈，只会徒增施工困难。比如，图集10D303-3的P20页，采用KA8的常闭触点反馈过负荷信号，相当不便。

2)输出模块。众所周知，输出模块用于 FAS系统输出控制信号实现对消防设备的控制。往往理所当然地仍为，它应接入4芯线，其中2芯接控制总线，2芯接电源总线。其实不然。输出模块本身的工作电源由信号总线提供。当其外接电源总线时，其输出为有源DC4V输出，可直接接DC24V的继电器;当不外接电源总线时，其输出为无源输出，才能与(图1)中“注3”的消防控制动合触点K接口对应。

3)切换模块。消防切换模块(也称转换模块)，用于实现对现场大电流设备的转换控制，以防将交流电源引入控制总线的危险。它是非编码模块，不可直接与信号总线连接。切换模块的功能可以简单理解为一个继电器，用弱电实现控制强电的功能。

图集10D303-2～3中所有接线端子图中“至消防联动台”的线路，从 FAS系统的角度看，就是接消控室的多线手动联动盘。我们仔细观察一下，图集10D303-3的P20页的“钥匙式控制按钮 SF”，其所接的消防应急控制线路的端电压是AC220V。如果直接与其他FAS系统的DC24V线路共同敷设，会严重影响FAS系统的稳定性和可靠性，甚至造成人员在毫无防备的情况下触电的危险。

有的设计人员为此专门在控制柜里加配了中间继电器，用于实现强、弱电线路的隔离。实际上，切换模块完全可以胜任这一功能，而且还能实现消控室至被控设备之间的线路状态监控。当然必须明确，图集的“SF”接点需要自保持，为此必须给切换模块提供电源。

综上所述，我们就可绘制室内消防泵控制柜接线端子图(详图集10D303-3的P21页)与FAS系统模块的接口配合图，如(图2)所示。

图2 室内消防泵控制柜接线端子与FAS系统模块的接口配合图

规范GB50116-2013的强制性条文，要求“模块严禁设置在配电(控制)柜(箱)内”，并限制“每只总线短路隔离器保护的模块总数不应超过32点”。因此，设计时必须将各控制箱的相关消防模块集中设置，并明确其数量和接线。只有对“图集”中消防用电设备的控制原理图进行改进完善，并提供其与FAS系统模块的接口配合图，方可准确执行规范，指导施工。

4 总结

消防用电设备的联动控制是关系到建筑安全的重大问题。提供正确、完整的控制原理图是设计人员的职责，必须且可以通过对配电控制原理、消防联动原理的深度理解把握来实现。

但是，包括笔者在内的众多设计人员，在具体设计中仍然会面对一些复杂的控制要求，如:两用一备喷淋泵的星三角启动如何控制，规范GB50974-2014要求的消防水泵机械应急启泵功能如何实现等。靠一人或一院之力，无法确保各种复杂控制符合消防控制“万无一失”的要求。建议并期盼新版又专业的“消防用电设备控制电路图”国家标准图集的出版，或者对所有消防用电设备的电气控制器实行定型产品的消防认证管理。

[1]10D303-2～3，常用电机控制电路图.中国建筑标准设计研究院编制[S].

[2]GB50116-2013，火灾自动报警系统设计规范[S].

[3]GB50974-2014，消防给水及消火栓系统技术规范[S].