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類型分類：: 科普知識

數(shù)據(jù)分類：: 單相導(dǎo)軌開關(guān)電源

電氣專業(yè)如何實現(xiàn)穩(wěn)壓泵運行狀態(tài)監(jiān)控？

發(fā)布日期：2022-07-16 點擊率：148

1、什么是穩(wěn)壓泵？穩(wěn)壓泵有什么作用？
在消防給水系統(tǒng)中，濕式消火栓系統(tǒng)或者濕式自動滅火系統(tǒng)都是利用消防管道的靜水壓力變化來實現(xiàn)自動控制的。而要保證消防管道的基礎(chǔ)靜水壓力，一般可以利用高位消防水箱與最不利壓力處的高差來實現(xiàn)。而實際項目中，很難有足夠的高差來設(shè)置高位消防水箱。這時，我們的主角-穩(wěn)壓泵，就隆重出場。它和氣壓罐配合，對消防管網(wǎng)進行壓力調(diào)節(jié)工作，保證管道充滿介質(zhì)，并且具有一定的靜水壓力。如下圖：
消防管網(wǎng)中配置的穩(wěn)壓泵

2、穩(wěn)壓泵工作原理
穩(wěn)壓泵通過幾個壓力控制點與壓力繼電器相連接，實現(xiàn)自動控制功能。實際運行中，由于各種原因，穩(wěn)壓泵如果經(jīng)常頻繁啟動，不但泵容易損壞，而且對整個管網(wǎng)系統(tǒng)不利，因此，穩(wěn)壓泵經(jīng)常與小型氣壓罐配合使用。

氣壓罐壓力控制點分布示意圖

在氣壓罐內(nèi)通常有P1，P2，PS1，PS2,四個壓力控制點，P1為氣壓罐的最小工作壓力，P2為水泵啟動壓力，PS1為穩(wěn)壓泵啟動壓力。當(dāng)罐內(nèi)壓力為PS2時，消防給水管網(wǎng)處于較高工作壓力狀態(tài)，穩(wěn)壓泵和消防水泵處于停止?fàn)顟B(tài)；隨著管網(wǎng)滲漏或者其他原因引起的泄壓，當(dāng)罐內(nèi)壓力從PS2降至PS1時，便自動啟動穩(wěn)壓泵，向氣壓罐補水，直到罐內(nèi)壓力增加至PS2時，穩(wěn)壓泵停止工作。若建筑發(fā)生火災(zāi)，隨著滅火設(shè)備出水，氣壓罐內(nèi)儲水量減少，壓力下降，當(dāng)壓力從PS2降至PS1時，穩(wěn)壓泵啟動，但是穩(wěn)壓泵流量較小，氣壓罐內(nèi)的水持續(xù)減少，罐內(nèi)壓力繼續(xù)下降至P2時，消防水泵啟動并向管網(wǎng)供水，穩(wěn)壓泵停止工作，消防增壓穩(wěn)壓工作完成。

穩(wěn)壓泵工作流程

3、消防穩(wěn)壓泵屬于消防設(shè)備嗎？
《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》第5.1.6條中明確“消防水泵的性能應(yīng)滿足消防給水系統(tǒng)所需流量和壓力的要求”，可以得出作為消防水泵的兩個必要條件是流量和揚程。這在日常生活中也能得到印證，假設(shè)你手里拿著一個出水軟管，用手壓緊出水口，水柱的噴射距離就能較遠(yuǎn)，但是水量較小。反之，手放松一些，出水口變大，水柱的水量也變大，但是噴射距離變短，水柱到達不了火堆。

因此，只有同時滿足流量和揚程的情況下，水柱才能完成滅火工作。

那么穩(wěn)壓泵的流量和揚程滿足消防水泵的必要條件嗎？

《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》第5.3.2條明確“穩(wěn)壓泵的設(shè)計流量宜按消防給水設(shè)計流量的1％～3％計，且不宜小于1L/s”，由此看出，穩(wěn)壓泵的流量遠(yuǎn)不能達到消防給水滅火時所需的流量。

結(jié)合穩(wěn)壓泵的工作原理上，我們可以看出，穩(wěn)壓泵是批著消防設(shè)備的外衣，核心工作內(nèi)容是日常時候維持消防管網(wǎng)的靜水壓力。火災(zāi)狀態(tài)下，應(yīng)該盡早停止使用，讓管網(wǎng)壓力盡快下降，從而自動啟動消防水泵。因此，穩(wěn)壓泵屬于火災(zāi)狀態(tài)下不工作的日常輔助型消防設(shè)備。

4、消防負(fù)荷等級為一級或二級時，是否考慮雙電源？
對于這個問題，我們需要先論一下消防穩(wěn)壓泵和消防主泵的理論工作時間。很明顯，消防水泵的工作時間是整個火災(zāi)持續(xù)時間。而穩(wěn)壓泵呢？

早期給排水專業(yè)要求穩(wěn)壓泵能滿足火災(zāi)初期10分鐘的使用時間。10分鐘是考慮到消防人員十分鐘內(nèi)趕到火災(zāi)場所所需的時間。當(dāng)時消防水池的設(shè)置不那么廣泛，需要消防穩(wěn)壓泵當(dāng)成消防水泵來使用，支撐到消防人員的到來。但現(xiàn)行給排水規(guī)范已經(jīng)沒有這個概念了。根據(jù)消防給水的工作原理，滅火工作主要由消防水池和消防水泵來實現(xiàn)。同時，《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》第11.0.12條“消機械應(yīng)急啟動時，應(yīng)確保消防水泵在報警后5.0min內(nèi)正常工作”，證明了穩(wěn)壓泵不需要在火災(zāi)初期使用10分鐘了。根據(jù)消防水泵的啟動時間及機械應(yīng)急時的人員行動時間，按時間軸圖分析，穩(wěn)壓泵的火災(zāi)工作時間估計在3分鐘以內(nèi)。

在一個最極端的情況下，在火災(zāi)初期時穩(wěn)壓泵不工作了，會影響消火栓的出水和消防水泵的啟動嗎？顯然，是不會的。

因此，按當(dāng)前給排水設(shè)計規(guī)范，在有消防水池和消防水泵的情況下，穩(wěn)壓泵是可以按平時負(fù)荷供電，不需要考慮雙電源供電。

5、穩(wěn)壓泵的運行狀態(tài)是指什么？
《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》第5.3.4條規(guī)定，穩(wěn)壓泵不應(yīng)頻繁啟動，啟泵次數(shù)不大于15次/h。第11.0.7條規(guī)定，消防控制柜或控制盤應(yīng)能顯示消防水泵和穩(wěn)壓泵的運行狀態(tài)。

《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB 50116-2013第4.2條規(guī)定，自動噴水滅火系統(tǒng)的聯(lián)動控制設(shè)計中：水流指示器、信號閥、壓力開關(guān)、噴淋消防泵的啟動和停止的動作信號應(yīng)反饋至消防聯(lián)動控制器。第4.3.3條規(guī)定：消火栓泵的動作信號應(yīng)反饋至消防聯(lián)動控制器。

可以看出，《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》并未對消防穩(wěn)壓泵動作信號反饋進行明文規(guī)定，火規(guī)并不認(rèn)為穩(wěn)壓泵屬于消防聯(lián)動的范圍，不需要監(jiān)視其在火災(zāi)情況下運行狀態(tài)。而給排水設(shè)計規(guī)范又明確需要對穩(wěn)壓的運行狀態(tài)進行監(jiān)視。

結(jié)合穩(wěn)壓泵與氣壓罐的工作原理，在火災(zāi)過程中，對穩(wěn)壓泵的啟動與停止?fàn)顟B(tài)進行監(jiān)視的現(xiàn)實意義不大。應(yīng)當(dāng)更傾向于去監(jiān)視穩(wěn)壓泵的日常運行次數(shù)。通過監(jiān)視運行次數(shù)，可以幫助消防管理人員知曉消防管網(wǎng)的滲漏情況，從而保證消防給水系統(tǒng)的穩(wěn)定。

6、穩(wěn)壓泵的運行狀態(tài)如何監(jiān)視？
根據(jù)穩(wěn)壓泵配電箱系統(tǒng)圖，我們進行統(tǒng)計分析，消防穩(wěn)壓系統(tǒng)運行狀態(tài)表如下：

消防穩(wěn)壓系統(tǒng)運行狀態(tài)表：

根據(jù)上表，個人覺得至少有2種實現(xiàn)方案。

方案1：如下圖，分別將主泵和備用泵的啟動控制電路中的接觸器的一個常開觸點，作為多功能計數(shù)器的輸入，通過與內(nèi)部集成控制電腦進行邏輯判斷，大于規(guī)范規(guī)定的頻率(15次/h)時，報警信息通知至消控管理人員。該方案系統(tǒng)簡單，易實現(xiàn)。
消防穩(wěn)壓系統(tǒng)設(shè)計方案1

方案2：利用電流表采集電流數(shù)據(jù)，傳輸至能耗監(jiān)控系統(tǒng)或者建筑BA系統(tǒng)，根據(jù)采集到的的電流數(shù)據(jù)，利用軟件程序進行邏輯判斷，實現(xiàn)對穩(wěn)壓泵啟動頻率的報警功能。
消防穩(wěn)壓系統(tǒng)設(shè)計方案2

結(jié)語
消防穩(wěn)壓泵對于電氣設(shè)計人員來說，既熟悉也陌生。遇到多個建筑單體組成的建筑群共用一套消防給水系統(tǒng)時，常常為了一個設(shè)置偏遠(yuǎn)且用電負(fù)荷3kw左右的消防穩(wěn)壓泵，不得不拉一段很長的消防雙電源配電線路。浪費資源不說，也很少對其進行正確的監(jiān)管。剖析其原理后，在目前取消消防巡檢系統(tǒng)的情況下，穩(wěn)壓泵的運行狀態(tài)能很直管反饋消防給水系統(tǒng)的日常運行狀態(tài)，應(yīng)該引起相關(guān)設(shè)計人員的足夠重視。限于個人水平，本文恐難以避免思維瑕疵之處，但期待能起到一些拋磚引玉的作用，歡迎同行批評指正。
作者：何俊輝(華僑大學(xué)建筑設(shè)計院)

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