針對施工圖審查過程中發(fā)現(xiàn)的消防用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)的一些不妥做法，結(jié)合現(xiàn)行規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，分析了這些做法的不足之處，并提出了消防用電設(shè)備配電的正確設(shè)計(jì)方法。
發(fā)生火災(zāi)時(shí)，確保消防用電設(shè)備能夠正常運(yùn)行，可有效保護(hù)人身和財(cái)產(chǎn)安全，最大限度減少建筑火災(zāi)危害。因此，對消防用電設(shè)備設(shè)置完善而合理的保護(hù)控制裝置、選擇合理的啟動(dòng)方式是非常重要的，應(yīng)引起建筑電氣設(shè)計(jì)人員的高度重視。
筆者在參加建筑施工圖審查過程中，常常發(fā)現(xiàn)有些電氣設(shè)計(jì)存在不妥之處。本文僅就防排煙風(fēng)機(jī)、消火栓泵、噴淋泵等鼠籠型低壓電動(dòng)機(jī)以及消防電梯的配的設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾個(gè)問題進(jìn)行簡單分析。
1設(shè)計(jì)深度不夠
有的設(shè)計(jì)人員在防排煙風(fēng)機(jī)、消火栓泵、噴淋泵等電動(dòng)機(jī)類消防用電設(shè)備的配電設(shè)計(jì)時(shí)，只畫出主回路，不畫二次控制原理圖，也未選用國標(biāo)大樣圖，或者僅在圖中標(biāo)注“過載保護(hù)只作用于報(bào)警信號，不跳閘”的文字說明。而對信號、保護(hù)和控制等要求只字未提，顯然不滿足設(shè)計(jì)深度的要求。有的設(shè)計(jì)人員甚至對于有備用機(jī)組的消防用電設(shè)備，也注明“過載保護(hù)只作用于報(bào)警信號，不跳閘”，則違反了規(guī)范的規(guī)定�，F(xiàn)分析如下。
《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50055-2011)第2.3.7條第一款規(guī)定，“但斷電比過載造成的損失更大時(shí)，應(yīng)使過載保護(hù)動(dòng)作于信號。”此規(guī)定指的是排煙風(fēng)機(jī)等無備用機(jī)組的電動(dòng)機(jī)類消防用電設(shè)備，而對于消火栓泵等有備用機(jī)組的電動(dòng)機(jī)類消防用電設(shè)備，則工作機(jī)組過載時(shí)應(yīng)切斷其電源，以免過載引發(fā)短路故障而拖垮消防用電設(shè)備的兩路電源，致使備用消防用電設(shè)備無法投入運(yùn)行。而備用機(jī)組過載時(shí)不得切斷主回路，只能作用于發(fā)出過載報(bào)警信號，是為了盡量延長消防用電設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間，以利有效滅火。所以，對有備用機(jī)組的消防用電設(shè)備設(shè)置保護(hù)裝置時(shí)，工作機(jī)組過載時(shí)應(yīng)動(dòng)作于跳閘并自動(dòng)投入備用機(jī)組。而備用機(jī)組過載時(shí)只能動(dòng)作于報(bào)警信號。
正確的做法是，除畫出主回路外，還應(yīng)畫出控制原理圖，當(dāng)然，也可以選用滿足該消防用電設(shè)備使用要求的最新版國標(biāo)大樣圖。
此外，由于工作機(jī)組和備用機(jī)組并非固定不變，而是可以通過轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，所以不能在主回路中標(biāo)注“工作泵”或“備用泵”，只能注明“一用一備”或“兩用一備”。
2主回路不滿足規(guī)范要求
�。�1）主回路無隔離電器
有些設(shè)計(jì)人員在電動(dòng)機(jī)主回路中僅設(shè)置保護(hù)電器和控制電器，而未設(shè)置隔離電器。當(dāng)對電動(dòng)機(jī)或其保護(hù)、控制裝置進(jìn)行檢修或維護(hù)時(shí)，將非常不方便，甚至有可能發(fā)生觸電事故，無疑存在安全隱患。為方便檢修或維護(hù)工作，保證人員安全，《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50055-2011)第2.4.2條第一款規(guī)定，“每臺電動(dòng)機(jī)的主回路上應(yīng)裝設(shè)隔離電器”。
隔離電器單獨(dú)設(shè)置時(shí)，應(yīng)裝設(shè)在保護(hù)電器的電源側(cè)。當(dāng)采用具有隔離功能的塑殼斷路器或具有隔離功能的CPS時(shí)，則不必設(shè)置單獨(dú)的隔離電器。若采用具有隔離功能的塑殼斷路器，則應(yīng)在塑殼斷路器符號的靜觸頭端增加一條短豎線；當(dāng)采用具有隔離功能的CPS時(shí)，應(yīng)在其型號中表示出來，多數(shù)廠家的產(chǎn)品是在其型號中增加一個(gè)字母“G”，詳見廠家的產(chǎn)品樣本。
�。�2）主回路保護(hù)電器選型錯(cuò)誤。
發(fā)生火災(zāi)時(shí)，為了最大限度地保護(hù)人身和財(cái)產(chǎn)安全，盡量減少火災(zāi)危害，必須確保消防用電設(shè)備能夠正常工作，盡最大可能延長其運(yùn)行時(shí)間，即使電動(dòng)機(jī)因過載燒毀也在所不惜�！锻ㄓ糜秒娫O(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50055-2011)第2.3.7條第一款規(guī)定，“但斷電比過載造成的損失更大時(shí)，應(yīng)使過載保護(hù)動(dòng)作于信號。”。然而，筆者常常發(fā)現(xiàn)，有些設(shè)計(jì)人員在電動(dòng)機(jī)類消防用電設(shè)備的主回路中選用帶復(fù)式脫扣器的塑殼斷路器或普通微型斷路器作為保護(hù)電器。眾所周知，除個(gè)別廠家的產(chǎn)品外，普通微型斷路器均為復(fù)式脫扣器，帶復(fù)式脫扣器的塑殼斷路器或普通微型斷路器過載時(shí)會(huì)跳閘，用于保護(hù)電動(dòng)機(jī)類消防用電設(shè)備無疑會(huì)降低其運(yùn)行的可靠性，顯然是違反規(guī)范規(guī)定的。
當(dāng)采用分立元件時(shí)，電動(dòng)機(jī)主開關(guān)應(yīng)采用脫扣器代號為3200的塑殼斷路器或僅帶短路保護(hù)功能的微型斷路器，其整定電流應(yīng)為電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的2～2.5倍；當(dāng)采用電動(dòng)機(jī)組合式電器時(shí)，應(yīng)選用過載不跳閘僅報(bào)警的消防型CPS.
3啟動(dòng)方式不合理
對電動(dòng)機(jī)類消防用電設(shè)備應(yīng)選擇最可靠的啟動(dòng)方式，是消防用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)的一條重要原則，電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)該嚴(yán)格遵守。
筆者在施工圖審查時(shí)，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有些設(shè)計(jì)人員對電動(dòng)機(jī)功率大于15kW的消防設(shè)備采取降壓啟動(dòng)方式，甚至對消火栓泵和噴淋泵采用軟啟動(dòng)器啟動(dòng)方式。這些做法是非常不妥的。
電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流會(huì)引起電壓波動(dòng)。為減輕電壓波動(dòng)對其它設(shè)備正常運(yùn)行的影響，根據(jù)電動(dòng)機(jī)是否頻繁啟動(dòng)、配電母線上是否接有其它用電設(shè)備以及其它用電設(shè)備對電壓波動(dòng)的敏感程度，《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50055-2011）2.2.2條規(guī)定了電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)配電母線上最大的電壓波動(dòng)值。此外，《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ16-2008）9.2.6條第二款要求“民用建筑中。大功率的水泵、風(fēng)機(jī)宜采用軟啟動(dòng)裝置”。需要指出的是，上述條款僅適用于普通用途的電動(dòng)機(jī)，而不適用于消防設(shè)備。
眾所周知，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，壓倒一切的重要工作是盡快撲滅火災(zāi)、最大限度減少人員傷亡和降低經(jīng)濟(jì)損失。因此，電動(dòng)機(jī)類消防用電設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，完全不必考慮其產(chǎn)生的電壓波動(dòng)對其它普通用電設(shè)備的影響，只要電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)接觸器線圈的電壓不低于釋放電壓，就應(yīng)選用最簡單也是最可靠的全壓啟動(dòng)方式。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，只要電動(dòng)機(jī)額定功率不超過電源變壓器額定容量的30%，即可全壓啟動(dòng)。
不滿足上述條件時(shí)，方可采用降壓啟動(dòng)方式。每一個(gè)電器元件都有發(fā)生故障的可能性，電器元件的可靠性用可靠系數(shù)表示。該系數(shù)永遠(yuǎn)小于1，電器元件越可靠，其可靠系數(shù)越接近于1.每臺電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)裝置的可靠性是由構(gòu)成該啟動(dòng)裝置的所有電器元件的可靠系數(shù)之積決定的，因此，在同等條件下，結(jié)構(gòu)越簡單就越可靠。在所有降壓啟動(dòng)方式中，由于星-三角形轉(zhuǎn)換降壓啟動(dòng)裝置和自耦變壓器降壓啟動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)最簡單，且經(jīng)過長期使用考驗(yàn)，是最可靠的降壓啟動(dòng)方式，同時(shí)，采用上述降壓啟動(dòng)方式還具有很大的價(jià)格優(yōu)勢。因此，當(dāng)必須采用降壓啟動(dòng)方式時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用星-三角形轉(zhuǎn)換降壓啟動(dòng)方式或自耦變壓器降壓啟動(dòng)方式。
與此相反，雖然軟啟動(dòng)器的啟動(dòng)性能更好，但由于軟啟動(dòng)器結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，包括有源器件，故可靠性較低，并且價(jià)格較高，自然不適用于用作消防設(shè)備的啟動(dòng)裝置。有鑒于此，新國標(biāo)大樣圖10D303-3中已取消軟啟方案。《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》GB50974-2014第11.0.14條明文規(guī)定，“消防時(shí)消防水泵應(yīng)工頻運(yùn)行，消防水泵應(yīng)工頻直接啟泵，當(dāng)功率較大時(shí)，宜采用星三角和自耦降壓變壓器啟動(dòng)，不宜采用有源器件啟動(dòng)。”
需要注意的是，若消防設(shè)備的雙電源中，其中一路由應(yīng)急發(fā)電機(jī)組供電，則應(yīng)由應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的額定容量與電動(dòng)機(jī)額定功率之比來確定電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式。當(dāng)發(fā)電機(jī)的額定容量不小于電動(dòng)機(jī)額定功率的5.5倍時(shí)，則全壓啟動(dòng)；當(dāng)發(fā)電機(jī)的額定容量不小于電動(dòng)機(jī)額定功率的1.9倍時(shí)，應(yīng)采用星-三角形轉(zhuǎn)換降壓啟動(dòng)方式；當(dāng)發(fā)電機(jī)的額定容量不小于電動(dòng)機(jī)額定功率的2.4倍時(shí)，可采用星-三角形轉(zhuǎn)換降壓啟動(dòng)方式或自耦變壓器降壓啟動(dòng)方式。
4選用的大樣圖不正確
近年來，由于工程設(shè)計(jì)規(guī)范和產(chǎn)品制造標(biāo)準(zhǔn)做了大量修改，99D303-2和01D303-3等國標(biāo)大樣圖因存在不妥之處而作廢，取而代之的國標(biāo)大樣圖是10D303-2和10D303-3.筆者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，部分廠家或地方自行編寫的大樣圖中，二次原理圖存在不完善，甚至不滿足規(guī)范要求等問題。設(shè)計(jì)質(zhì)量由設(shè)計(jì)人負(fù)責(zé)，因此，選用廠家或地方自行編寫的大樣圖時(shí)應(yīng)仔細(xì)核查，避免選用存在問題的大樣圖。
在施工圖審查時(shí)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，有些設(shè)計(jì)人員對電動(dòng)機(jī)類消防用電設(shè)備進(jìn)行配電設(shè)計(jì)時(shí)，選用99D303-2或01D303-3等已作廢的國標(biāo)大樣圖，還有些設(shè)計(jì)人員選用廠家或地方自行編寫的存在問題的大樣圖，無疑將影響設(shè)計(jì)質(zhì)量，甚至造成違反規(guī)范規(guī)定的問題。
5電梯機(jī)房配電箱不滿足規(guī)范要求
《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50055-2011）3.3.2條規(guī)定，每臺電梯的配電回路應(yīng)裝設(shè)隔離電器和短路保護(hù)電器。請注意，是短路保護(hù)電器而非過負(fù)荷保護(hù)電器。同時(shí)，電梯機(jī)房的每路電源進(jìn)線均應(yīng)裝設(shè)隔離電器。但是，有些設(shè)計(jì)人員未在每臺電梯的配電回路和電梯機(jī)房的每路電源進(jìn)線上裝設(shè)隔離電器，顯然不方便電梯設(shè)備的檢修和維護(hù)，存在安全隱患；還有些設(shè)計(jì)人員選用帶復(fù)式脫扣器的塑殼斷路器或普通微型斷路器作為電梯配電回路的保護(hù)電器，無疑降低了消防電梯的供電可靠性。
電梯發(fā)生故障時(shí)，可靠的電梯轎廂照明和通風(fēng)對穩(wěn)定被困人員的情緒起著重要作用。因此，電梯轎廂照明和通風(fēng)的供電應(yīng)有較高的可靠性。根據(jù)GB50182-93第2.0.6條的要求，電梯轎廂照明和通風(fēng)應(yīng)設(shè)置單獨(dú)的配電回路，其電源可引自電梯機(jī)房雙電源配電箱的母線，其配電回路不得裝設(shè)動(dòng)作于跳閘的漏電保護(hù)。設(shè)計(jì)人員只需將電梯轎廂照明和通風(fēng)的配電線路敷設(shè)至電梯控制柜，由電梯控制柜引至電梯轎廂的一段線路由電梯廠家負(fù)責(zé)。此外，根據(jù)《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50055-2011）3.3.5條規(guī)定，電梯轎廂照明通風(fēng)、電梯機(jī)房照明、電梯機(jī)房通風(fēng)、電梯井道照明等除均須設(shè)置單獨(dú)的的配電回路外，同時(shí)還應(yīng)裝設(shè)隔離電器和短路保護(hù)電器。對消防電梯的上述要求同樣適用于普通電梯。
6用于消防用電設(shè)備的ATSE選型不妥
《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ16-2008）7.5.4條第4款規(guī)定，“但采用CB級ATSE為消防負(fù)荷供電時(shí)，應(yīng)采用僅具短路保護(hù)的斷路器組成的ATSE，其保護(hù)選擇性應(yīng)與上下級保護(hù)電器相配合”。有些電氣設(shè)計(jì)人員據(jù)此對用于消防用電設(shè)備的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)選用CB級ATSE，這種做法是非常不妥的。
大家知道，CB級ATSE由一對非選擇型塑殼斷路器或普通微型斷路器構(gòu)成，塑殼斷路器或微型斷路器并非專門用于電源轉(zhuǎn)換的裝置，因此，由塑殼斷路器或普通微型斷路器構(gòu)成的ATSE可靠性較低。另一方面，由一對非選擇型塑殼斷路器構(gòu)成的ATSE雖然可以取消過負(fù)荷保護(hù)，但是，其短路保護(hù)選擇性很難做到與上下級保護(hù)電器相配合；小規(guī)格的ATSE則是由一對普通微型斷路器構(gòu)成，無法取消過負(fù)荷保護(hù)，則違反了規(guī)范的上述規(guī)定。
因此，對于消防用電設(shè)備的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)若用CB級ATSE，應(yīng)選用僅具短路保護(hù)的斷路器組成的ATSE，并確保其保護(hù)選擇性能與上下級保護(hù)電器相配合。
