建筑电气消防手动直接控制电缆截面的选择*

王立光,　魏立明

(1.吉林建筑大学, 吉林 长春　130118;

2.吉林省建筑电气综合节能重点实验室, 吉林 长春　130118)



建筑电气消防手动直接控制电缆截面的选择*

王立光1,2,魏立明1,2

(1.吉林建筑大学, 吉林 长春130118;

2.吉林省建筑电气综合节能重点实验室, 吉林 长春130118)

摘要：分析了电气消防手动控制电缆截面选择存在的问题,以正压送风机为例对现有标准图集中的控制电路图进行修改,以解决消防手动控制电缆截面选择安全性和线路压降之间的矛盾,并对修改后的控制电路图使用注意事项进行说明,以供设计人员参考。

关键词：电气消防; 手动控制线缆截面; 线路压降; 中间继电器; 控制电路

0引言

近年来,我国各个城市正在大量兴建智能化住宅小区,小区规模越来越大,由多栋高层建筑组成的几十万甚至上百万平方米的住宅小区越来越多。按照国家相关规范,小区一般均设有火灾自动报警系统。为保证火灾自动报警系统稳定、有效地工作,除了考虑按相应的设计规范布置探测器和手动报警按钮等火灾报警接收装置外,更应合理选择火灾报警装置的导线电缆截面,以确保火灾自动报警系统正常工作。

本文结合案例分析了消防手动直接控制电缆截面的选择,以期为相关电气人员提供参考。

1规范相关要求和存在的问题

目前,智能住宅小区消防系统形式一般采用集中报警系统,小区设有一个消防控制室,内设集中火灾报警控制器及消防联动控制器,各个建筑单体设有区域火灾报警控制器。GB 50116—2013《火灾自动报警系统设计规范》第4.1.4条规定:消防水泵、防烟和排烟风机的控制设备,除应采用联动控制方式外,还应在消防控制室设置手动直接控制装置;第4.1.2条规定:消防联动控制器的电压控制输出应采用直流24 V,其电源容量应满足受控消防设备的启动和消防工作的控制容量要求。

消防水泵及消防风机等消防设备分设于各个建筑单体内,而消防联动控制器集中设于消防控制室内,使得它们之间的消防手动直接控制电缆长短不一,在控制电压24 V的情况下,如何合理选择电缆线芯的截面就成为电气设计人员必须认真考虑的问题。如果选择的电缆截面过大,则电缆用量往往较大,经济损失较大;而如果选择的电缆截面过小,则消防设备不能可靠启动,那带来的损失可能更大。

2正压送风机控制电路分析及线路压降的计算

本文以正压送风机控制电路为例对上述问题进行分析。参照国标图集14X505-1《火灾自动报警系统设计规范》图示,将国标图集10D303-2《常用风机控制电路图》中正压送风机控制电路图XKY(J)F-3修改,如图1所示。图1中,手动直接启泵按钮SF2、手动直接停泵按钮SF3设于消防控制室的手动控制盘上,而KA4 、KA5两个中间继电器设于各个建筑单体的正压送风机控制箱内,DC 24 V操作电源由消防控制室的专用消防电源模块提供。在满足导体机械强度的前提下,线路电压损失是否能满足中间继电器的正常工作及启动时端电压的要求成为电缆线芯截面选择中应考虑的主要问题。由JGJ 16—2008《民用建筑电气设计规范》表7.4.2(导体最小允许截面)知,控制电缆线芯截面不应小于0.5 mm2。参照国标图集04DX101-1《建筑电气常用数据》表3.14,将数据扩展后,不同电压损失下直流24 V铜导体线路负荷矩如表1所示。

图1　正压送风机控制电路图

W·m

依据10D303-2中采用的DZJ-204型中间继电器,该型号中间继电器相关数据如下:动作电压不低于70%额定电压,线圈功耗小于5 W。若设消防控制室至正压送风机控制箱的距离为L,以1.0 mm2截面导线为例,电压损失为10%,线圈功耗P=5 W,负荷矩PL=1 447 W·m,因此L=1 447/(2×5)=145 m。在线圈功耗不大于5 W的情况下,不同电压损失下24 V铜导体线路的极限长度如表2所示。

表2　不同电压损失下24 V铜导体线路的极限长度　m

3实际运用时注意事项

本文所修改的控制电路解决的是正压送风机至消防控制室的手动直接控制电缆截面的选择问题,其他建筑消防设备控制电缆截面的选择主要取决于中间继电器的功率。在实际设计时,应考虑以下几点注意事项:

(1) 考虑到线缆本身规格不达标以及线缆端接引起的线路电阻增大等不利因素,应预留10%的电压损失,即按照20%的线路压降来计算不同导体截面的电缆极限长度,这样较合理。此时线路总压降为30%,满足DZJ-204型中间继电器的启动电压不低于70%额定电压的要求。

(2) 尽量将消防控制室设于小区中心,使消防控制室至每栋单体建筑的距离均不要过长,以降低导线截面。

(3) 消防控制室到各个正压送风机之间最少要布放3芯电缆才能满足需求,如果考虑备用,则宜选用4芯电缆,即使每个正压送风机需要的电缆芯数不多,但由于小区正压送风机数量往往很多,则总的控制电缆用量很大,从经济角度不建议采用2.5 mm2及其以上截面的导线。

(4) 如果距离超过1.5 mm2导线供电能力,可以采用小功耗的中间继电器或适当增加消防控制室的数量,减小每个消防控制室的控制范围,以满足使用要求。

4结语

对建筑电气消防手动直接控制电缆截面的选择进行了分析,以正压送风机控制电路为例,提出消防手动直接控制电缆截面的选择应充分考虑中间继电器的功率,并给出了不同电压损失下24 V铜导体线路的极限长度,同时介绍了在实际设计时应考虑的注意事项。

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纪峰(1981—),男,高级工程师,从事电力电子计量检测技术方面的研究。

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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

中图分类号：TU 892

文献标志码：B

文章编号：1674-8417(2015)06-0039-03