消防设备供电、消防泵控制及消防联动简述
一、消防设备的供电
(1)消防设备供电
建筑物中火灾自动报警与消防设备联动控制系统的工作特点是连续的、不间断。为保证消防系统供电电源的可靠性,应设有主供电电源和直流备用供电电源。消防自动监控系统的主供电电源应采用消防专用电源,其负荷等级应按照《建筑设计防火规范》划分,并按照电力系统设计规范规定的不同负荷级别要求供电。
消防设备供电系统应能充分保证设备的工作性能,在火灾发生时应能发挥消防设备的功能,将损失减少到最低限度。对于电力负荷集中的高层建筑或一、二级电力负荷(消防负荷),通常是采用单电源或双电源的双回路供电方式,用两个10kV电源进线和两台变压器构成消防主供电电源。在此前提下,为提高供电可靠性,消防设备从主电源受电的接线方案有如下两种形式:
第一类建筑物消防设备(一级消防负荷)的供电系统,采用如图所示的方式。其中左图采用不同电网构成双电源,两台变压器互为暗备用,单母线分段提供消防设备用电源;右图采用同一电网双回路供电,两台变压器暗备用,单母线分段,设置柴油发电机组作为应急电源向消防设备供电,与主供电电源互为备用,满足一级负荷要求。
第二类建筑物消防设备(二级消防负荷)的供电系统如图示。左图表示由外部引来的一路低压电源,与本部门电源(自备柴油发电机组)互为备用,供给消防设备电源;右图表示双回路供电,满足二级负荷要求。
(2)备用电源自动投入
消防规范要求一类、二类高层建筑分别采用双电源、双回路供电,且变电所需采用分段母线供电,以保证供电的可靠性。备用电源的自动投入装置(BZT)可使两路供电互为备用,也可用于主供电电源与应急电源(如柴油发电机组)的连接和应急电源自动投入。
典型的低压备用(或应急)电源自动投入装置接线如图所示。其中1C、2C、3C是交流接触器,ZK是短路保护用自动空气开关,平时处于闭合状态;1KK、2KK、3KK是手动开关。
正常时,两台变压器分别运行,1KK和2KK线闭合,3KK后闭合,接触器1C、2C接通,3C断开,若Ⅰ段母线失去电压(或1#回路掉电),1C失电断开,接触器3C闭合,使Ⅰ段母线通过Ⅱ段母线接受2#回路电源供电,完成自动切换任务。
必须说明,两路电源在消防泵、消防电梯等消防设备端实现切换(末端切换)常采用备用电源自动投入装置。
二、消防泵、喷洒泵的控制
(1)消防栓水泵联动控制
室内消防栓系统水泵起动方式的选择与建筑的规模和给水系统有关,以确保安全,电路设计简单合理为原则。消防泵联动控制原理框图如图所示。
接收到火灾报警信号后,集中报警控制器联动控制消防泵起动,也可手动控制其起动。同时,水位信号反馈回控制器,作为下一步控制操作的依据之一。
(2)喷洒泵联动控制
喷洒泵联动控制原理框图如图所示。出现火警后,火灾现场的喷淋头由于温度升高至60℃以上,使喷淋头内充满热敏液体的玻璃球受热膨胀而破碎,密封垫随之脱落,喷出具有一定压力的水花进行灭火。
喷水后有水流流动且水压下降,这些变化分别可经过水流报警器和水压开关转换成电信号,送到集中报警控制器或直接送到喷洒泵控制箱,起动喷洒泵工作,保持喷洒灭火系统具有足够高的水压。
三、消防联动控制
(1)排烟联动控制
防排烟系统电气控制的设计,是在选定自然排烟、机械排烟、自然与机械排烟并用或机械加压送风方式以后进行,排烟控制有直接控制方式和模块控制方式,图中给出了两种控制方式的原理框图。
上图为直接控制方式,集中报警控制器收到火警信号后,直接产生控制信号控制排烟阀门开启,排烟风机起动,空调、送风机、防火门等关闭。同时接收各设备的反馈信号,监测各设备是否工作正常。
下图为模块控制方式,集中报警控制器收到火警信号后,发出控制排烟阀、排烟风机、空调、送风机、防火门等设备动作的一系列指令。在此,输出的控制指令是经总线传输到各控制模块,然后再由各控制模块驱动对应的设备动作。同时,各设备的状态反馈信号也是通过总线传送到集中报警控制器的。
图所示为机械排烟控制框图。机械加压送风控制的原理及过程与机械排烟控制相似,只是受控对象变成了正压送风机和正压送风阀门。
(2)防火卷帘及防火门的联动控制
防火卷帘通常设置于建筑物中防火分区通道口外,可形成门帘式防火隔离。火灾发生时,防火卷帘根据火灾报警控制器发出的指令或手动控制,使其先下降一部分,经一定延时后,卷帘降至地面,从而达到人员紧急疏散、火灾区隔火、隔烟,控制烟雾及燃烧过程可能产生的有毒气体扩散并控制火势的蔓延。图为防火卷帘联动控制原理框图。
电动防火门的作用与防火卷帘相同,联动控制的原理也类同。防火门的工作方式有平时不通电,火灾时通电关闭方式,以及平时通电,火灾时断电关闭两种方式。
气体灭火系统用于建筑物内需要防水又比较重要的对象。如配电间、通信机房等。通常,气体管网灭火系统通过火灾报警探测器对灭火控制装置进行联动控制,实现自动灭火。图为气体灭火系统联动控制原理框图。
(3)消防电梯的控制
消防控制室在火灾确认后,应能控制电梯全部首层,并接受其反馈信号。
电梯是高层建筑纵向交通的工具,消防电梯是火灾时供消防人员扑救火灾和营救人员用的。火灾时,一般电源没有特殊情况不能作疏散用,因为这时电源没有把握。因此,火灾时对电梯的控制一定要安全可靠。
对电梯的控制有两种方式:
一种是将所有电梯控制显示的副盘设在控制室,消防值班人员随时可直接控制;另一种作法是消防控制室自行设计电梯控制装置,火灾时,消防值班人员通过控制装置,向电梯机房发出火灾信号和强制电梯全部停于首层的指令。
在一些大型公共建筑里,利用消防电梯前的烟探测器直接联动控制电梯,这也是一种控制方式,但必须注意烟探测器误报的危险性。
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