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從消防泵的啟動(dòng)方式分析其供水設備
我們來(lái)應該清楚消防給水設備是由消防泵組、管道、閥門(mén)、電控柜及一次儀表等組成。影響消防供水設備可靠性的因素是多方面的，從數學(xué)的角度出發(fā)進(jìn)行概率的分析從而得出可靠性的相關(guān)結論是一般常用的方法，本文僅從消防泵的啟動(dòng)方式結合相關(guān)新技術(shù)的應用來(lái)討論給水設備的可靠性。
其次，常用消防泵啟動(dòng)方式及可靠性分析
1、直接啟動(dòng)方式
直接啟動(dòng)式線(xiàn)路使用器件最少，都是無(wú)源器件，該啟動(dòng)方式使消防泵啟動(dòng)最迅速，且啟動(dòng)電流很大，對電網(wǎng)變壓器的容量要求也頗大，考慮到目前所使用的水泵電機的啟動(dòng)特性較好，又因為水泵平方率負載，也能視為輕載啟動(dòng)，相對低壓電機可考慮單臺電機功率，其可達90kW，而高壓電機（6kV或者10kV）其功率范圍可達幾兆瓦。當發(fā)生消防泵過(guò)載、過(guò)電流情況時(shí)，是以熱磁脫扣器的形式保護，但熱繼電器動(dòng)作時(shí)，“只報警，不掉閘”。這種方式是最簡(jiǎn)單、經(jīng)濟和最可靠的啟動(dòng)方式。
2、星－角啟動(dòng)方式
星－角啟動(dòng)方式線(xiàn)路直接，啟動(dòng)方式卻頗為復雜，同樣是無(wú)源器件，啟動(dòng)時(shí)間在60s內完成，其啟動(dòng)電流較直接啟動(dòng)方式要小。因此，可以考慮單臺電機功率可設置到110kW，且此線(xiàn)路僅可用于低壓電機。消防泵有過(guò)載、過(guò)電流情況時(shí)，以熱磁脫扣器的形式保護，但它的熱繼電器在運作時(shí)，“只報警，不掉閘”。因線(xiàn)路略復雜些，故障概率要高于前者。
3、自藕變壓器啟動(dòng)方式
自藕變壓器啟動(dòng)方式和線(xiàn)路比前兩者更復雜，也同屬無(wú)源器件，啟動(dòng)時(shí)間在90s內完成，其啟動(dòng)電流也較前兩者小，因此此方式的單臺電機功率范圍可達160kW左右，此線(xiàn)路僅用于低壓電機。當有消防泵過(guò)載、過(guò)電流時(shí)，以熱磁脫扣器的型式保護，但它的熱繼電器在運作時(shí)，“只報警，不掉閘。”因線(xiàn)路也較前兩者復雜，故障概率要高于前兩者。
4、 KB0啟動(dòng)方式
KB0啟動(dòng)方式也是無(wú)源啟動(dòng)方式，它是將斷路器、接觸器、過(guò)載繼電器、隔離開(kāi)關(guān)等分離元器件的主要功能集成化，并能綜合多種信號，實(shí)現控制及保護特性在產(chǎn)品內部互相配合。具有體積小、短路分斷性能指標高、機電壽命長(cháng)和運行可靠性高、使用安全方便、節能節材等優(yōu)點(diǎn)。但是，由于該器件的額定電流等級只能到125A，也沒(méi)有高壓產(chǎn)品，只能應用于小功率的低壓消防泵而受到限制。另外，選型時(shí)要注意，多多考慮消防型產(chǎn)品。因為在消防泵過(guò)載、過(guò)電流時(shí)，該器件“不掉閘、只報警”，符合消防泵控制保護的條件。該方式應用于小功率消防泵中，對可靠性的提高明顯，要優(yōu)于前幾種方式，同時(shí)，成本較之也會(huì )高些。
5、 軟啟動(dòng)器啟動(dòng)方式
RQ器件即軟啟動(dòng)器。是有源啟動(dòng)模式，線(xiàn)路較前幾者更復雜。該模式最大的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)啟動(dòng)電流，其啟動(dòng)時(shí)間可按水泵電機功率在0~3600s方便設定，因此單臺電機的功率范圍可高達幾百千瓦，由于器件的原因，該模式多數用于低壓電機，也很適應EPS供電電源的情況。由于它的保護是電子式的，其過(guò)載、電源欠壓、過(guò)流、缺相等都會(huì )令其馬上啟動(dòng)“掉閘”保護，關(guān)閉輸出，這就是有源性器件的特點(diǎn)。在火災發(fā)生時(shí)，一旦消防泵過(guò)載或電源有過(guò)壓、欠壓等情況，消防泵會(huì )立即關(guān)閉。所以它的可靠性較前幾種方式稍差。
6、 變頻器啟動(dòng)方式
當應用處于高壓下時(shí)，需配備相應的輸入和輸出變壓器。屬于有源啟動(dòng)方式，線(xiàn)路與軟啟動(dòng)器方式復雜程度要更甚些。也是無(wú)啟動(dòng)電流，啟動(dòng)時(shí)間可自己設定，單臺電機功率及電機電壓范圍可達幾兆瓦及10kV。也很適合EPS供電電源的情況。因其線(xiàn)路復雜，尤其是變頻器的有源性所以它的可靠性較前幾者都差。
綜上所述，軟啟動(dòng)器及變頻器均屬有源啟動(dòng)方式，其他的則是無(wú)源方式。那么如何評價(jià)有源方式的可靠性呢？
我們先來(lái)看一下消防泵應用現狀：
軟啟動(dòng)器及變頻器均為舶來(lái)品，20世紀80年代中期起于我國開(kāi)始廣泛應用?？墒?，我們注意到一個(gè)現象：NFPA標準和FM的認證產(chǎn)品中并未涉及此內容，也未見(jiàn)到使用軟啟動(dòng)器和變頻器作為消防泵的啟動(dòng)方式和文章的報道。這不能看成是他們的疏忽。因為，歐美等國進(jìn)口的設備中，生活生產(chǎn)使用的泵類(lèi)中廣泛使用軟啟動(dòng)器和變頻器。這可理解為他們是以消防設施的可靠性出發(fā)采取的方式，不建議使用?？墒?，我國的情況卻截然不同，有源啟動(dòng)方式在消防泵啟動(dòng)上被廣泛應用。目前在國內使用的軟啟動(dòng)器和變頻器的質(zhì)量良莠不齊，品牌品質(zhì)也參差不齊，使用者的水平更是不一而論，設計者和使用者的理解、認識存在較大差異。如：消防泵的過(guò)載保護方式，有源和無(wú)源方式截然不同。無(wú)源方式時(shí)，其熱磁保護（熱繼電器）在過(guò)載后，只報警不停泵。但，有源方式準確的電子式保護在過(guò)載后會(huì )馬上關(guān)閉軟啟動(dòng)器或變頻器的輸出而停泵，此時(shí)，如果消防事件發(fā)生如何啟動(dòng)消防泵給出水源，從而完成消防滅火呢？
筆者認為，消防泵啟動(dòng)方式的選擇不宜選擇有源方式，應采用無(wú)源方式。直接啟動(dòng)方式可以滿(mǎn)足大多數的建筑物對消防給水設備容量的要求，所以需要首先推薦?，F在，是時(shí)候規范消防泵啟動(dòng)方式（目前，在我國尚未有一個(gè)規范涉及到此問(wèn)題），否則在如此強調消防安全的今天，這完全是管理漏洞，此漏洞是建筑防火的不穩定因素。
最后，我們談一下如果發(fā)生消防事故，消防泵的啟動(dòng)控制回路發(fā)生故障時(shí)消防泵啟動(dòng)不了怎么辦？下面介紹一種具有緊急啟動(dòng)消防泵機械裝置的消防給水設備控制裝置。
該裝置在雙電源轉換線(xiàn)路、低壓電器組成的主回路的連接結構和柜體前面板上的電壓表、電流表、若干指示燈和按鈕的結構外，其特征包括：操作手柄、卡銷(xiāo)、操作手柄帶動(dòng)的連動(dòng)桿、連動(dòng)桿的復位彈簧、由連動(dòng)桿帶動(dòng)的旋轉開(kāi)關(guān)、由連動(dòng)桿帶動(dòng)的橫桿及由橫桿帶動(dòng)的可調節的短桿組成的消防緊急情況下啟動(dòng)消防水泵的手動(dòng)機械裝置。連動(dòng)桿帶動(dòng)旋轉開(kāi)關(guān)，在手柄逆時(shí)針旋轉90°后電狀態(tài)是斷開(kāi)狀態(tài)。短桿是絕緣材料制造的，且有螺紋并附兩個(gè)螺母用來(lái)調整和緊固短桿，短桿調整標準為使其距離主電路中的主接觸器在短桿由手柄推入時(shí)的傳動(dòng)力可能使主接觸器的所有觸點(diǎn)接實(shí)而不能產(chǎn)生虛接?？ㄤN(xiāo)安裝于柜體側梁上，且其是連動(dòng)桿的活動(dòng)軸，手柄逆時(shí)針旋轉90°后并按下，其要將連動(dòng)桿卡住，讓連動(dòng)短桿可持續壓緊于主接觸器上。然后，在手柄順時(shí)針旋轉時(shí)，連動(dòng)桿上的復位彈簧會(huì )使其恢復到位置。橫桿是工字鋼結構，其一端以軸的方式固定于柜體的另一側梁上，以此中心，可以平行移動(dòng)；另一端由連動(dòng)桿帶動(dòng)平行移動(dòng)，正是這平行移動(dòng)帶動(dòng)短桿做壓緊及施放主接觸器的動(dòng)作。
當消防事故發(fā)生時(shí)，若消防泵控制柜電路發(fā)生故障而不能讓消防泵及時(shí)啟動(dòng)，被授權者可立即操作手柄，將它逆時(shí)針旋轉90°，用適當的力按下。這時(shí)主電路的主接觸器被強行壓下，即接通了消防水泵的電機饋電電源，如此，水泵就被強行啟動(dòng)，而不是按原來(lái)電路按排的啟動(dòng)程序。之所以先要做逆時(shí)針旋轉的動(dòng)作是為了操作旋轉開(kāi)關(guān)先斷開(kāi)控制柜內的二次控制線(xiàn)路的電源。在消防事件結束后，被授權者只要順時(shí)針旋轉手柄，它受復位彈簧作用復位至初始狀態(tài)。
標簽: 消防泵 離心泵 連成泵
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