消防泵机械应急启泵电气装置的研究

申永朝

【摘 要】目前我国的消防泵控制柜存在诸多问题，也出现过很多由于控制柜不能启泵而影响灭火的案例，编制组的出发点是强调要提高消防泵控制柜的可靠性。机械应急启泵功能，就是在最后的紧要关头，当控制电路出现故障而主电源仍然完好时，通过机械应急启动装置强制消防泵启动，这无疑是在传统基于控制电路的启泵功能的基础上，提高了可靠性。

【关键词】消防泵机械应急启泵装置；

消防泵是消防灭火系统中的主要装置，该系统在运行期间对可靠性要求比较高。随着近几年城市化经济的不断增长，高层建筑也在不断增多，对消防灭火系统运行期间的可靠性也提出较高要求。

一、消防泵的结构要求

1.消防泵的性能要求。消防泵在使用期间，由于产生的及时性，就会利用大量水。但随着水量的不断增加，操作人员就不可能按照严格要求来实施，从而大开阀门。为了保证良好的灭火效果，在这期间就要保证水压不能降低。而且，在用水量减少期间，也不能将压力调太高，必须利用压管以及管道附件来实施。特别是用水量的不固定现象，所以消防泵的设计不仅要满足大流量稳定性，还要保证小流量的稳定运行。

2.消防泵的紧急要求。火灾发生期间，消防泵的使用就会产生及时性所以消防泵的设计要求还要具有一定适应性。一方面，消防泵在遇到火情期间，保证能够及时启动。另一方面，当消防泵用水量产生递增、递减等情况时，还要对消防泵进行调整，从而使它在使用期间满足一定要求。

3.消防泵的可靠要求。消防泵的设计要求就要满足较大可靠性。消防泵在一般情况下是不运行的，所以运行的数量比较少，产生的可靠性就无法验证。消防泵的可靠性表现在多种情况下，如：泵本身的控制系统、管路系统等。根据泵的本身情况进行分析，影响可靠性变化为。第一，泵的部件选择是否实现足够强度，因为消防泵的进出口阀门是开启状态的，主要因为该系统的利用频率比较短。所以泵阀门在启动期间呈现大开状态，就会导致各个部件存在较大扭矩。第二，泵本身结构的合理性，由于消防泵流量比较大，产生的扬程、推力也比较大，所以要保护轴承，就要实现结构平衡性。第三，材料的选择要考虑特殊物质。第四，驱动机的选择要根据消防泵的工作范围，选择具有足够富裕度的驱动机。第五，驱动机的控制系统也要保证可靠性，特别是消防泵的紧急情况下，能够实现控制系统的准确运行。

二、机械应急启泵功能的实现

在消防水泵控制柜旁设置一套机械应急启泵的电气装置，并与消防水泵控制柜进行电气连接。这套机械应急启泵电气装置不通过二次控制回路启泵，直接通过机械应急启泵电气装置上机械装置启动消防泵。

1.消防泵一用一备全压直接启动时的机械应急启泵电气装置接线方案。国标图集16D303-3给出了一用一备全压启动控制电路图XKF-1-2，以此电路图为例，加装机械应急启泵电气装置的接线方案如图1所示。

图1消防泵一用一备全压启动时机械应急启泵电气装置接线方案

图1中左侧虚线框表示在消防水泵控制柜旁增加一面机械应急启泵电气装置，装置里面装设两台断路器QA3、QA4，QA3、QA4附带有安全钥匙锁的旋转手柄，有管理权限的人员才能打开安全钥匙锁进行操作。将QA3、QA4分别并联在两路消防水泵配电主回路的进线端母线和热继BB1、BB2的两端。

将QA3、QA4的辅助动断触点（11、12）串联在二次控制电源主令开关“S”前，当打开任意一台QA3或QA4，相应消防水泵机械应急启动；同时二次控制回路失效，防止二次控制回路误动作。QA3和QA4构成了消防泵一用一备全压启动的机械应急启泵电气装置。平时，QA3和QA4均处于断开状态，且有安全钥匙锁加以保护，防止人员误操作。消防水泵由二次控制回路进行控制，实现手动、自动控制功能。当消防水泵控制柜内控制电路发生故障导致消防泵无法正常启动时，有管理权限人员应按照以下步骤进行操作，进行机械应急启泵：（1）打开设置在机械应急启泵电气装置上的2把安全钥匙锁。（2）转动机械旋转手柄，闭合QA3，机械应急启动消防主泵。（3）当主泵没有启动，则应该断开QA4，闭合QB2，启动消防备用泵。

2.消防泵一用一备星三角降压启动时的机械应急启泵电气装置接线方案。国标图集16D303-3给出了消防泵一用一备星三角降压启动控制电路图XKF-5-2，

图2消防泵一用一备星三角降压启动时的机械应急启泵装置接线方案

以此电路图为例，加装机械应急启泵装置的接线图如图2所示。图2中左侧虚线框表示在消防水泵旁增加一面机械应急启泵电气装置，装置里面设置4台断路器QA3、QA4及QA5、QA6，QA3、QA4机械闭锁（同时开同时断），QA5、QA6机械闭锁（同时开同时断），其中QA3、QA4附带有安全钥匙锁的旋转手柄，有管理权限的人员才能打开安全钥匙锁进行操作，将QA3、QA4分别并联在消防水泵配电主回路的进线端母线和热继BB1、BB2的两端，将QA4、QA6分别并联在QA3、QA5后端和接触器QAC3、QAC6前端。將QA3、QA5的辅助动断触点（11、12）串联在二次控制电源主令开关“S”前，当打开QA3或QA5，相应消防水泵机械应急启动；同时二次控制回路失效，防止二次控制回路误动作。QA3～QA6 4台断路器构成了消防泵一用一备星三角降压启动的机械应急启泵电气装置。平时，QA3～QA6均处于断开状态，且有安全钥匙锁加以保护，防止人员误操作。消防水泵由二次控制回路进行控制，实现手动、自动控制功能。当消防水泵控制柜内控制电路发生故障导致消防泵无法正常启动时，有管理权限人员应按照以下步骤进行操作，进行机械应急启泵：（1）打开设置在这套机械应急启泵电气装置上的2把安全钥匙锁。（2）转动机械旋转手柄，闭合QA3，QA4与QA3机械闭锁，同时闭合，消防主泵以三角形接线方式全压直接启泵。（3）当主泵没有启动，则应该断开QA3，QA4机械闭锁同时断开，闭合QA5，QA6与QA5机械闭锁，同时闭合，消防备用泵以三角形接线方式全压直接启泵。

三、消防泵机械应急起泵装置

机械应急起泵装置具有一定的特殊性，其起泵功能能够应用于不同的起泵方式中。例如，可以应用于全压启动、降压启动中。而在一般的消防泵控制柜中，都安置有消防泵启动操作手柄，当应急启动之后，系统就会拉动手柄，在拉动的动作，能够与泵内的机械闭合回路进行接触，导致接触器回路闭合。然后水泵电机直接处于全压启动状态中。在降压消防泵应急启动环节中，主要分为三种启动模式。第一，直接应急启动模式。直接的应急启动模式是这些应急启动中最为简单的一种启动方式。在消防泵的控制中，当有紧急情况出现时，只需要通过机械应急手柄闭合主接触器，就能够实现应急起泵。第二，在星三角启动控制中，需要机械应急手柄将两个运行中的接触器闭合，然后就能够实现应急起泵。第三，在软启动控制器中，通过机械应急手柄的操作，将旁路中的接触器进行闭合，实现应急起泵。在以上所有的降压启动控制器中，需要应急起泵的操作时，都需要在应急手柄将控制器闭合后，能够使得消防泵电机进入到运行状态。

总之，消防泵的结构要求决定了装置的设计流程，为了对消防泵机械应急装置进行设计，机械人员就要根据相关的制定标准，根据消防泵的结构要求以及相关技术，制定我国高技术水平的消防泵，从而实现消防泵在各个行业的工作需要。

参考文献：

[1]张大勇.浅谈消防泵机械应急启泵电气装置的研究.2017.

[2]王艳萍，消防泵机械应急启泵电气装置的探讨，2018.

（作者单位：天津市意杰成消防器材有限公司）