消防泵相關(guān)的配電設計問(wèn)題進(jìn)行分析總結

　　建筑物中消火栓泵和噴淋泵（以下簡(jiǎn)稱(chēng)消防泵）是消防滅火設施中的重要設備，消防泵擔負消防管網(wǎng)的供水任務(wù)，就像人的心臟一樣地位重要。建筑物中設置消防泵的目的就是為了減少火災帶來(lái)的生命和財產(chǎn)損失，如果在建筑物消防泵配電設計中某個(gè)環(huán)節考慮不周，在建筑物發(fā)生火災時(shí)，消防泵不能正常工作，將會(huì )給國家和人民生命財產(chǎn)造成不必要的損失，因此消防泵的配電設計環(huán)節非常重要，來(lái)不得半點(diǎn)馬虎。

　　下面就一些與消防泵相關(guān)的配電設計問(wèn)題進(jìn)行分析和總結。

一、消防泵的配電級數問(wèn)題

　　（1）配電級數定義

　　對于一個(gè)配電裝置而言，進(jìn)線(xiàn)總開(kāi)關(guān)與饋出分開(kāi)關(guān)合起來(lái)稱(chēng)為一級配電，不因它的進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)采用斷路器或采用隔離開(kāi)關(guān)而改變它的配電級數。

　　（2）配電級數要求

　　《民用建筑電氣設計規范》JGJ16－2008中第7．1．4．1條要求“自變壓器二次側至用電設備之間的低壓配電級數不宜超過(guò)三級”。而對于消防設備來(lái)說(shuō)供配電系統應該簡(jiǎn)單可靠，配電級數越少越好，這樣可以減少故障率，增加配電系統的可靠性。

　　（3）影響配電級數的專(zhuān)用回路起點(diǎn)的確定

　　《建筑設計防火規范》第11．1．4條要求“消防用電設備應采用專(zhuān)用的供電回路，當生產(chǎn)、生活用電被切斷時(shí)，應仍能保證消防用電”。設計人員往往對專(zhuān)用回路沒(méi)有疑問(wèn)，而配出專(zhuān)用供電回路的起點(diǎn)確定是設計中容易出現錯誤的地方。對于有變電所的建筑物而言，供電回路的起點(diǎn)應該是變電所低壓出線(xiàn)端，對于沒(méi)有變電所的建筑物，供電回路的起點(diǎn)應該是總配電間（計量點(diǎn)）的低壓出線(xiàn)端，這樣才能滿(mǎn)足規范中的“專(zhuān)用回路”要求，同時(shí)也滿(mǎn)足了上一條規范低壓配電級數不超過(guò)三級的要求。而部分設計人員往往在后面又增加了一級配電（地下室配電間），有的是套用系統時(shí)沒(méi)有注意，有的則是疏忽大意，還有的可能是對規范沒(méi)有完全理解，總之，這是一個(gè)牽涉違反強制性條文的問(wèn)題，必須引起重視。

二、消防泵自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)（ATSE）的選擇與應用問(wèn)題

　　（1）電源自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)（ATSE）的分類(lèi)

　　目前建筑電氣設計中常采用的電源自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)（ATSE）可分為PC級、CB級和CC級三種。PC級ATSE：能夠接通、承載但不用于分斷短路電流，即PC級只有電源轉換功能，沒(méi)有短路及過(guò)載保護功能。CB級ATSE：具有短路、過(guò)載及其它保護功能，它的主觸頭能夠接通并用于分斷短路電流，功能多于PC級　ATSE，但是可靠性卻降低了。CC級ATSE：能夠接通、承載但不用于分斷短路電流，其主體由接觸器組成，而且由于是分立元件組成，可靠性較差，現在設計中很少采用。

　　（2）消防泵電源自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)（ATSE）的選擇及注意事項

　　消防泵屬于消防用電設備?！督ㄖO計防火規范》GB50016－2006中第11．1．5條明確規定：“消防控制室、消防水泵房、防煙與排煙風(fēng)機房的消防用電設備及消防電梯等的供電，應在其配電線(xiàn)路的最末一級配電箱處設置自動(dòng)切換裝置?！奔聪辣每刂葡淝岸吮仨毑捎米詣?dòng)轉換開(kāi)關(guān)（ATSE）。曾經(jīng)有一個(gè)廠(chǎng)家銷(xiāo)售人員說(shuō)他們廠(chǎng)的自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)（ATSE）先進(jìn)，是空氣開(kāi)關(guān)型（實(shí)際是CB級），具有短路、過(guò)載及其它保護功能，比負荷開(kāi)關(guān)型（PC級）的好，要大家全部采用。其實(shí)他不知道，對于普通設備來(lái)說(shuō)這些保護是優(yōu)點(diǎn)，但是對于消防泵這一類(lèi)消防設備卻成了缺陷。消防泵需要在建筑物火災發(fā)生的180min內正常運行，只要前端電源保證供電，自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)（ATSE）就不需要動(dòng)作。如果消防泵前端采用CB級自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)（ATSE），一旦消防泵過(guò)載運行CB級自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)（ATSE）動(dòng)作，滅火工作將不能正常進(jìn)行。對于一棟建筑來(lái)說(shuō)，火災的損失往往要遠遠大于消防泵及其線(xiàn)路、控制設備的價(jià)值，此時(shí)應該丟卒保車(chē)，讓消防泵繼續運行，以保證消防滅火工作的正常進(jìn)行?！兜蛪号潆娫O計規范》GB50054－95中第4．3．5條規定：突然斷電比過(guò)負載造成的損失更大的線(xiàn)路，其過(guò)負載保護應作用于信號而不應作用于切斷電路。所以消防泵前端電源轉換開(kāi)關(guān)不應使用過(guò)載也動(dòng)作的CB級自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)（ATSE），而應使用無(wú)過(guò)載保護功能的PC級自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)（ATSE）。

　　現在生產(chǎn)自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)（ATSE）的廠(chǎng)家很多（如施耐德、ABB、韓光等），各種編號、型號不一，PC級、CB級分辨困難，設計人員往往只標注一個(gè)型號，并沒(méi)有文字及其它參數標注，并且兩種ATSE在圖標上又沒(méi)有區別，這樣容易造成用戶(hù)招標和采購時(shí)發(fā)生錯誤，如果錯誤沒(méi)有糾正，工程使用以后，會(huì )給以后消防滅火工作埋下隱患。

　　　　自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)（ATSE）的選用還應注意以下幾點(diǎn)：

　　　　1）根據《民用建筑電氣設計規范》JGJ16－2008第7．5．3．2條（TN－C－S、TN－S系統中的電源轉換開(kāi)關(guān)應采用切斷相導體和中性導體的四級開(kāi)關(guān)）要求選用四極開(kāi)關(guān)。

　　　　2）《民用建筑電氣設計規范》JGJ16－2008第7．5．4．3條要求：“當采用PC級自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)電器時(shí)，應能耐受回路的預期短路電流，且ATSE的額定電流不應小于回路計算電流的125％?！?/p>

　　　　3）電源轉換時(shí)間要明確，與上級聯(lián)絡(luò )開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)間要配合好。

　　　　4）消防泵電源轉換開(kāi)關(guān)控制器還應該采用自投不自復方式控制，這樣就能夠避免在主電源失電后又來(lái)電的情況下自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)來(lái)回跳的現象，減少切換次數為消防滅火贏(yíng)得寶貴的時(shí)間。

三、建筑物消防負荷劃分為三級負荷的消防泵的配電問(wèn)題

　　有這樣一個(gè)工程：一個(gè)小學(xué)，其消防泵房有兩臺消火栓泵，一用一備，按照《建筑設計防火規范》第11．1．1．3條（除本條第1、2款外的建筑物、儲罐/區和堆場(chǎng)等的消防用電可采用三級負荷供電）進(jìn)行負荷分級，屬于三級負荷。設計人員認為，既然是三級負荷，單電源供電就可以滿(mǎn)足要求，沒(méi)有必要執行《建筑設計防火規范》第11．1．5條（消防控制室、消防水泵房、防煙與排煙風(fēng)機房的消防用電設備及消防電梯等的供電，應在其配電線(xiàn)路的最末一級配電箱處設置自動(dòng)切換裝置），所以沒(méi)有設自動(dòng)切換裝置，直接采用單電源單回路供電給消火栓泵。同樣類(lèi)似的一個(gè)工程，另一個(gè)設計人員采用雙電源（一路市電加EPS電源）雙回路供電，并在最末一級配電箱處設置自動(dòng)切換裝置供電給消火栓泵。同樣類(lèi)似的工程，由于設計人員對規范理解的不同，采用了兩種不同的做法。

　　其實(shí)《建筑設計防火規范》第11．1．1．3條和第11．1．5條對于三級消防負荷供電沒(méi)有矛盾的地方。實(shí)際上這兩條條文含義各不相同：前者是強調前端電源的可靠性，后者是強調內部供電的可靠性。前者要求三級負荷電源可以是單路電源，后者要求是不論是雙電源還是單電源都要求有兩個(gè)回路供電，以確?；馂那闆r下如果一條供電線(xiàn)路出現故障，可以通過(guò)自動(dòng)切換裝置切換來(lái)保證供電。

　　我們在《民用建筑電氣設計規范》JGJ16－2008第13．9．6條中也可以找到“兩個(gè)供電回路”的要求。顯然有設計人員在設計中違反了《建筑設計防火規范》第11．1．5條和《民用建筑電氣設計規范》JGJ16－2008第13．9．6條的要求，而另外的設計人員實(shí)際上提高了建筑物的消防負荷等級、增加了工程造價(jià)。所以對于建筑物負荷分級為三級負荷的消防泵應該采用單電源、兩回路供電，并在最末一級配電箱處設置自動(dòng)切換裝置供電給消火栓泵，才能滿(mǎn)足規范的要求。

　　需要說(shuō)明的是，這里“最末一級配電箱處設置自動(dòng)切換裝置”就是大家常說(shuō)的“末端切換”。同樣“末端切換”在《民用建筑電氣設計規范》JGJ16－2008第13．9．6條中是這樣表達的：“應在最末一級配電箱處自動(dòng)切換”。本人認為“末端切換”包含兩個(gè)含義：一個(gè)是空間上的末端，一個(gè)是配電系統的末端。正確的理解“末端切換”非常重要，對于消防泵來(lái)說(shuō)空間上的末端應該是消防泵房，而配電系統上的末端是消防泵的控制箱，兩回路切換以后應該直接供電給每一臺消防泵（泵的內部保護除外），出線(xiàn)側不應再設保護開(kāi)關(guān)，也就是說(shuō)每一臺消防泵除自己內部保護外應該直接面對切換開(kāi)關(guān)，中間不應該再有其它空氣開(kāi)關(guān)一類(lèi)的保護。否則就沒(méi)有做到配電系統上的“末端切換”，這樣將增加故障點(diǎn)，降低電源的可靠性。而這種情況電氣施工圖中經(jīng)?？梢钥吹?，設計人員應該避免。

四、消防泵配電線(xiàn)路的選擇與敷設問(wèn)題

　　消防泵屬于消防設備，其配電線(xiàn)路應按照《民用建筑電氣設計規范》JGJ16－2008第13．10．4．1～4條要求進(jìn)行選擇。其中第13．10．4．1條（火災自動(dòng)報警系統保護對象分級為特級的建筑物，其消防設備供電干線(xiàn)及分支干線(xiàn)，應采用礦物絕緣電纜）和第13．10．4．4條（消防設備的分支線(xiàn)路和控制線(xiàn)路，宜選用與消防供電干線(xiàn)或分支干線(xiàn)耐火等級降一類(lèi)的電線(xiàn)或電纜）。

　　為新規范的新增內容，部分設計人員由于新規范學(xué)習不及時(shí)，還套用以前的老規范（《民用建筑電氣設計規范》JGJ／T16－92）執行時(shí)期的圖紙，會(huì )出現以下錯誤：

　?。?）保護對象為特級的建筑物消防泵供電干線(xiàn)未采用礦物絕緣電纜，而是采用一般耐火電纜；

　?。?）保護對象為一級的建筑物消防泵供電干線(xiàn)未采用礦物絕緣電纜或耐火電纜，而是采用一般阻燃電纜。以上兩點(diǎn)要求都表述地比較明確，只要設計人員認真學(xué)習、正確理解規范，就不難克服。

　　目前，大部分設計人員容易忽視前端電源的進(jìn)線(xiàn)電纜選擇與敷設，設計往往沒(méi)有交代會(huì )出現盲區：

　?。?）對于大型建筑中總變電所或開(kāi)閉所引至各分變電所中的高壓電纜采用普通電纜。

　?。?）對于建筑物內沒(méi)有變電所的低壓配電間（不靠外墻）的進(jìn)線(xiàn)也選用普通電纜或由供電公司配套（一般也是普通電纜）。對于這樣的建筑物，如果有火災發(fā)生，前端電源進(jìn)線(xiàn)則不能保證正常供電，消防泵就形同虛設。另外消防泵的兩回路電源干線(xiàn)應分開(kāi)敷設，明敷時(shí)（包括敷設在吊頂內）應穿金屬管或封閉式金屬線(xiàn)槽，并應采取防火保護措施，這些環(huán)節都不容忽視。

　　綜上所述，目前消防泵配電設計環(huán)節中仍然存在著(zhù)一些容易被設計者忽視的問(wèn)題。鑒于消防泵是整個(gè)建筑物滅火系統的核心設備，因而消防泵配電設計環(huán)節的重要性不言而喻，必須引起大家的足夠重視。希望電氣設計人員對消防泵的配電設計環(huán)節更加重視，認真學(xué)習規范，全面、正確的理解規范，在消防泵配電設計中認認真真、考慮周全；同時(shí)也希望建筑電氣施工圖審查人員認真把好審圖關(guān)，及時(shí)發(fā)現和糾正一些違反強制性條文的問(wèn)題和不恰當的做法，不給建筑物消防系統留下任何隱患。