張婷婷

【摘 要】闡述了消防泵配電設(shè)計(jì)中電源選擇、電機(jī)啟動(dòng)方式、電纜敷設(shè)的要求，討論了設(shè)計(jì)中容易忽視的一些常見問題。

【關(guān)鍵詞】消防泵；雙電源自動(dòng)切換；消防控制；電力線纜

0 引言

消防泵擔(dān)負(fù)消防管網(wǎng)的供水任務(wù)，就像人的心臟一樣地位重要。石油化工廠中設(shè)置消防泵的目的就是為了減少火災(zāi)帶來的損失，如果在消防泵配電設(shè)計(jì)中某個(gè)環(huán)節(jié)考慮不周，在廠區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防泵不能正常工作，將會(huì)給工廠和工人生命財(cái)產(chǎn)造成不必要的損失，因此消防泵的配電設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)非常重要，容不得半點(diǎn)馬虎。筆者以下就對石油化工廠中的低壓消防泵的配電設(shè)計(jì)進(jìn)行分析、總結(jié)。

1 消防電源的選擇

《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50160-2008中指出當(dāng)僅采用電源作為消防水泵房設(shè)備動(dòng)力源時(shí)，應(yīng)滿足《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50052所規(guī)定的一級(jí)負(fù)荷供電要求。一級(jí)負(fù)荷供電要求為：應(yīng)由雙重電源供電，當(dāng)一路電源發(fā)生故障時(shí)，另一路電源不應(yīng)同時(shí)收到損壞。左圖為某工程消防水泵電氣系統(tǒng)圖，一路電源采用ZR-YJV22-0.6/1KV-4×150+1×70型阻燃電纜埋地敷設(shè)至消防泵雙電源切換控制柜，另一路由柴油發(fā)電機(jī)引入，此兩路電源可滿足消防泵供電要求，下面我們以此項(xiàng)目為例，淺談一下消防泵的電源選擇、雙電源切換、啟動(dòng)方式、電纜敷設(shè)中應(yīng)注意的問題。

2 消防電源的選擇

由于柴油發(fā)電機(jī)組的容量較大，可并機(jī)運(yùn)行且持續(xù)供電時(shí)間長，還可獨(dú)立運(yùn)行，不與地區(qū)電網(wǎng)并列運(yùn)行，不受電網(wǎng)故障的影響，可靠性較高。尤其對某些地區(qū)常用市電不是很可靠的情況下，把柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源，既能起到應(yīng)急電源的作用，又能通過低壓系統(tǒng)的合理優(yōu)化，將一些平時(shí)比較重要的負(fù)荷在停電時(shí)使用，因此在工程中得到廣泛的使用。但柴油發(fā)電機(jī)組的推廣也帶來諸多問題：首選是占用面積較大，儲(chǔ)油間本身是一個(gè)火災(zāi)隱患，還需對其進(jìn)行防火處理。其次，柴油發(fā)電機(jī)組帶來的噪音、振動(dòng)、排煙、通風(fēng)、防潮、防凍的問題也很嚴(yán)重，再次，在某些場合，對允許中斷時(shí)間要求較高的情況下，柴油發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間一般在15s以內(nèi)，柴油發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急電源是不能滿足允許中斷時(shí)間要求的。

與柴油發(fā)電機(jī)相比EPS有如下特點(diǎn)：啟動(dòng)時(shí)間小于10ms，運(yùn)行及后續(xù)的維護(hù)相對而言比較簡單，可在無人值守的情況下較長時(shí)間內(nèi)安全運(yùn)行，還可利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，而柴油發(fā)電機(jī)則需專人看守，定期開啟、保養(yǎng)和維護(hù)，EPS使用時(shí)無排氣、無排煙、無噪音、無振動(dòng)、無公害，短時(shí)過載能力強(qiáng)，對供電設(shè)備及其自身在實(shí)際運(yùn)行時(shí)具有較好的保護(hù)功能，與所服務(wù)的設(shè)備功率匹配比要求低，一般選擇1：1即可，因此可以節(jié)約初期的投資成本，而柴油發(fā)電機(jī)自身過載能力較弱，不管對其自身還是供電設(shè)備來講保護(hù)功能較差，與所服務(wù)的設(shè)備功率匹配比要求高，一般為1：1.4，因此初期投資成本高。

本項(xiàng)目廠區(qū)規(guī)模小，建廠資金并不充裕，選用的柴油發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急電源，如廠區(qū)自身發(fā)展前景好、資金投入到位，設(shè)計(jì)人員可采用EPS取代柴油發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急電源是可行的。

3 雙電源切換及消防泵電機(jī)啟動(dòng)方式

《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50160-2008規(guī)定：重要消防低壓用電設(shè)備的供電應(yīng)在最末一級(jí)配電裝置或配電箱處實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。也就是說僅僅是雙電源已經(jīng)不能滿足消防負(fù)荷的要求，實(shí)現(xiàn)雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換才是關(guān)鍵。

雙電源切換方法為一路市電，一路自備電源分別引出一路低壓電源至雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，一路常用，一路備用，當(dāng)常用電突然故障或停電時(shí)，通過雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)自動(dòng)切換到備用電源上。該類自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)通常分為CB級(jí)和PC級(jí)，CB級(jí)具有短路保護(hù)功能，PC級(jí)不具備保護(hù)功能，但具備較高的耐受和接通能力，保證了消防負(fù)荷的供電可靠性。近來用雙電源切換的主流是一體式自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，此類電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是集開關(guān)與邏輯控制于一體，無需外加控制器，真正實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)。該開關(guān)不具備電流保護(hù)功能，屬于PC級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)。其一般轉(zhuǎn)換時(shí)間比較小，開關(guān)切換驅(qū)動(dòng)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，切換平穩(wěn)可靠，開關(guān)帶有機(jī)電聯(lián)鎖裝置，可實(shí)現(xiàn)自投自復(fù)、自投不自復(fù)、失壓、欠壓、斷相保護(hù)、手動(dòng)-自動(dòng)轉(zhuǎn)換、延時(shí)控制等。大大提升了雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換的可靠性。

在廠區(qū)發(fā)生火災(zāi)的事故情況時(shí)，除消防設(shè)備的供電回路須保證供電外，其它負(fù)荷均已強(qiáng)行切斷電源，事故時(shí)變壓器專供消防負(fù)荷，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)消防泵配電與消防泵房相鄰，見右圖平面布置，配電線路段、壓降小，電動(dòng)機(jī)可以直接啟動(dòng)，直接啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)設(shè)備簡單、二次線路接線也簡單、所需的電器元件也少、故障率低、維護(hù)簡單、經(jīng)濟(jì)投資少。當(dāng)在實(shí)際情況不能滿足直接啟動(dòng)的要求時(shí)，設(shè)計(jì)者需選擇降壓啟動(dòng)，現(xiàn)今由于軟啟動(dòng)器的迅速發(fā)展以及技術(shù)日趨成熟，在消防電動(dòng)機(jī)降壓啟動(dòng)方式上優(yōu)先選用軟啟動(dòng)方式。

4 電纜敷設(shè)

消防泵房通常獨(dú)立設(shè)計(jì)，與開閉所或配電室的距離較遠(yuǎn)。而消防泵要求至少雙回路電力供電。設(shè)計(jì)人員參考舊的圖集和規(guī)范，部分建設(shè)單位、施工單位從節(jié)約成本方面考慮，選用普通電力電纜。筆者認(rèn)為，必須學(xué)習(xí)領(lǐng)會(huì)新的設(shè)計(jì)規(guī)范，《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50217-2007明確規(guī)定，“在外部火勢作用一定時(shí)間內(nèi)需維持通電的下列場所或回路，明敷的電纜應(yīng)實(shí)施耐火防護(hù)或選用具有耐火性的電纜。消防、報(bào)警、應(yīng)急照明、斷路器操作直流電源和發(fā)電機(jī)組緊急停機(jī)的保安電源等?！睂ο琅潆娋€纜的選用做出了明確規(guī)定。否則過過低標(biāo)準(zhǔn)的選用普通電纜都會(huì)給工程帶來隱患，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定，對消防配電電纜的選擇方面，要嚴(yán)格要求選用耐火等級(jí)高的電纜及線路的防火防護(hù)保護(hù)。

5 結(jié)束語

相比于其他國家，我國整個(gè)社會(huì)的消防意識(shí)還相對薄弱，在部分石油化工廠，業(yè)主只講求如何控制投入成本，對設(shè)計(jì)人員或施工人員提出違反規(guī)范的要求，遇到此種情況，設(shè)計(jì)人員和施工人員應(yīng)嚴(yán)格律己，對規(guī)范中規(guī)定的內(nèi)容決不違反，將消防泵的配電設(shè)計(jì)做到真正的可靠安全，只有這樣才能保護(hù)工廠和工人的利益生命安全，同時(shí)，嚴(yán)格的遵循規(guī)范規(guī)定也是保護(hù)設(shè)計(jì)人員自身利益的有力武器。

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[責(zé)任編輯：鄧麗麗]