消防用电设备联动控制的研究

梁伯根

摘 要：对消防电气设备和消防联动控制设备的有效运用将大大提高现代建设的消防可靠性。结合多年工作经验，分析了消防用电设备控制原理图设计的现状及存在的问题，并根据实际给出了原理图改进的方法建议，详细阐述了消防联动控制的接口配合，以提高消防设备联动控制系统的可靠性，为关键时刻更好地发挥消防设备功能提供一定的理论依据。

关键词：消防用电设备；消防联动控制；系统可靠性；控制原理

中图分类号：TU892 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.102

文章编号：2095-6835（2016）20-0102-02

当前，城市建设过程中大规模、大空间建筑工程的诞生对建筑消防安全问题提出了严峻的挑战。作为现代建筑内部消防系统中的重要组成部分，消防电气设备和联动控制系统起着发现火灾、控制消防设施是否投入工作的作用。在联动控制中，接口的配合是确保其可靠运行的关键所在，必须得到重视。

1 设计现状及存在的问题

就目前来看，在消防用电设备的控制原理图设计中，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、10D303-3，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，容易造成施工方无从下手或接口连接的错误。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。

2.1 新规范的问题

由于“图集”从2010年实施，无法满足之后陆续实施的重要消防规范中的新规定，需要改进。比如室内消防泵，规范GB 50116—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的第19页中说明，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。改进后的室内消防泵一用一备直接起动控制电路局部如图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安装了FAS系统，有的未安装的情况，最大限度地满足了规范和工程实际的要求。

2.2 安全电压的问题

我们注意到，图集10D303-3第19页中的液位器BL是直接接在AC220 V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24 V或36 V的安全电压，详见图1中的“注2”。

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，例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，实际工程设计时应进行补充。

对于气体灭火场所的风机，图集仅提供了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。

3.1 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，且必须用专用的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，否则只会徒增施工难度。比如图集10D303-3第20页中说明，采用KA8的常闭触点反馈过负荷信号相当不便。

3.2 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。人们往往理所当然地认为它应接入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DC4 V输出，可直接接DC24 V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。

3.3 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，继而发生危险。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、10D303-3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第20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AC220 V。如果直接与其他FAS系统的DC24 V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发生触电的危险。

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。当然必须明确的是，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，我们可绘制室内消防泵控制柜接线端子图（详图集10D303-3的第21页）与FAS系统模块的接口配合图，如图2所示。

规范GB 50116—2013中的强制性条文，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

总之，可靠性是消防工程的核心，在消防电气控制设备与消防联动控制设备的应用和实施中，技术人员一定要严格按照规范安装，认真对待维护和管理中的每一个工作环节，通过对配电控制原理、消防联动原理的深度理解把握，提供正确、完整的控制原理图，以确保建筑发生火灾事故时，消防设备和系统能够及时、有效地发挥其职能，为消防救援工作的开展提供有利条件。

参考文献

[1]姚伟斌.消防联动控制模块与设备的接口配合[J].城市建设理论研究：电子版，2012（1）.

[2]李葆申.引用标准图集和消防联动控制中易忽略的问题[J].电世界，2013，54（6）.

[3]李慧，徐建兵，郑宇.消防风机、消防水泵联动接口方案探讨[J].建筑电气，2014（1）.

[4]周培青.关于消防用电设备的联动控制要求的探讨[J].城市建设理论研究：电子版，2013（6）.