常用消防設備過負荷保護方式比較及改進

王 瑜 孫曼莉 王理想

（中機中聯(lián)工程有限公司 重慶 400000）

0 引言

建筑電氣設計人員在消防水泵、消防風機等消防設備過負荷保護設計時，常要求電機過負荷保護動作于信號，不能切斷電路。根據(jù)16D303-3《常用水泵控制電路圖》與16D303-2《常用風機控制電路圖》，本文討論了消防水泵與消防風機過負荷保護的不同處理方式，并在16D303-3《常用水泵控制電路圖》的基礎上，提出了消防排水泵電機過負荷保護選擇標準圖集時應注意的事項，及在無備用水泵時選用標準圖集時的改進方法，以供相關電氣技術人員參考。

1 消防水泵過負荷保護

根據(jù)《通用用電設備配電設計規(guī)范》（GB 50055—2011）2.3.7條，交流電動機的過載保護應符合下列規(guī)定：斷電比過載造成的損失更大時，應使過載保護動作于信號。對于消防水泵過負荷保護，電氣設計人員常選用16D303-3《常用水泵控制電路圖》的二次標準圖，并在電機一次回路斷路器旁備注：電機過載報警不脫扣，一次回路斷路器選擇帶過載報警功能的電機保護型單磁斷路器。部分審圖專家也要求消防泵雙電源進線、水泵供電回路出線均應采用過負荷只報警不動作型斷路器。

根據(jù)《通用用電設備配電設計規(guī)范》（GB 50055—2011）2.3.7條的條文解釋，某些場合下斷電的后果比過載運行更嚴重，如沒有備用機組的消防水泵，應在過載情況下堅持工作。對于有備用機組的消防水泵電機的過負荷保護，根據(jù)16D303-3《常用水泵控制電路圖》，對有備用機組的消防水泵電機回路，過負荷保護均直接作用于跳閘，過負荷跳閘信號作為備用水泵的啟動信號，同時作用于報警信號。標準圖集中電機一次回路斷路器為短路保護元件，過負荷保護元件為熱繼電器，所以一次回路斷路器選擇電機保護型單磁斷路器，無過負荷報警功能。

在國標圖集16D303-3《常用水泵控制電路圖》中，消防水泵均考慮備用機組，相應的消防水泵電機主回路過負荷保護均直接作用于跳閘，啟動備用機組，同時作用于報警。

2 消防風機過負荷保護

對于消防風機，一般無備用機組。所以消防風機的過負荷保護按照斷電比過負荷造成的損失更大時，應使過負荷保護動作于信號。電氣設計人員經(jīng)常選用16D303-2《常用風機控制電路圖》的二次標準圖，并在電機一次回路斷路器旁備注：電機過載報警不脫扣，一次回路斷路器選擇帶過載報警功能的電機保護型單磁斷路器。同樣部分審圖專家也要求消防風機雙電源進線、風機供電回路出線均采用過負荷只報警不動作型斷路器。

在16D303-2《常用風機控制電路圖》中，消防風機電機一次回路過負荷保護均作用于信號，風機過負荷時繼續(xù)工作。標準圖集中消防風機一次回路斷路器為短路保護元件，過負荷保護元件為熱繼電器，所以主回路斷路器選擇電機保護型單磁斷路器，無過負荷報警功能。

在國標圖集16D303-2《常用風機控制電路圖》中，消防風機均不考慮備用機組，消防風機電機過負荷保護均作用于報警，過負荷時風機繼續(xù)工作。

3 排水泵過負荷保護

在16D303-3《常用水泵控制電路圖》中，對排水泵未細分消防用排水泵與普通排水泵。根據(jù)給排水專業(yè)要求，消防電梯坑底排水泵、消防泵房排水泵等明確為消防用電設備，應按消防設備供電。

在16D303-3《常用水泵控制電路圖》中，因排水泵未區(qū)分消防用排水泵與普通排水泵。無論有沒有備用水泵，排水泵電機過負荷保護均直接作用于跳閘，同時發(fā)出報警信號。標準圖集中排水泵電機一次回路斷路器為短路保護元件，過負荷保護元件為熱繼電器，所以一次回路斷路器選擇電機保護型單磁斷路器，無過負荷報警功能。

4 常用消防設備過負荷保護及短路保護方式比較

根據(jù)上述消防水泵、消防風機、消防排水泵電機過負荷及短路保護方式比較，結合16D303-3《常用水泵控制電路圖》與16D303-2《常用風機控制電路圖》，三者的過負荷及短路保護設置情況參見表1。

表1 常用消防設備過負荷及短路保護

按照標準圖集，根據(jù)表1，消防設備電動機過負荷保護元件均為熱繼電器，斷路器為短路保護元件。斷路器帶過載報警輔助觸點，對消防配電線路過負荷保護是適用的，對消防設備電動機過負荷保護不是必須的，可以作為熱繼電器過負荷保護的輔助或后備保護。

結合實際工程設計，消防水泵、消防風機設置與標準圖一般是一致的，在采用標準圖集時，消防設備電動機一次回路斷路器選擇電機保護型單磁斷路器，無需過載報警功能。對部分資金充裕的項目，一次回路斷路器帶過載報警輔助觸點，熱繼電器作為過負荷保護主元件，增加斷路器過載報警作為熱繼電器過負荷保護的輔助或后備保護，技術上也可行。但是設計人員選擇帶過載報警功能的電機保護型斷路器，二次控制回路選擇標準圖集時，標準圖集上并沒有利用斷路器過載報警輔助觸點的線路設計，應增加該部分的接線設計。

對消防排水泵，因標準圖未細分消防排水泵與普通排水泵，無論是否有備用水泵，水泵電機過負荷保護均直接作用于跳閘，在選用標準圖集時，應根據(jù)給排水專業(yè)水泵設置及工作情況，選擇合適的標準圖或在標準圖的基礎上進行改進，使其滿足規(guī)范與使用要求。

5 消防排水泵常規(guī)設置

根據(jù)給排水專業(yè)資料，消防電梯坑底、消防泵房排水泵一般設置兩臺排水泵，低水位保護，高水位啟一臺泵，超高水位兩臺泵一起工作。按給排水專業(yè)資料，消防排水泵在超高水位時，兩臺泵需一起工作，在該工況下，無備用水泵。

根據(jù)《通用用電設備配電設計規(guī)范》（GB 50055—2011）2.3.7條，交流電動機的過載保護應符合下列規(guī)定：斷電比過載造成的損失更大時，應使過載保護動作于信號。在消防排水泵無備用水泵時，過負荷保護應作用于信號，但標準圖中排水泵過負荷保護直接作用于跳閘，不滿足規(guī)范要求。

6 消防排水泵電機過負荷保護的改進

消防排水泵采用兩臺排水泵，低水位保護，高水位啟一臺泵，超高水位兩臺泵一起工作。對上述消防排水泵電機過負荷保護的改進可采用如下兩種方式：

（1）給排水專業(yè)調(diào)整水泵選型及工作方式，消防排水泵采用一用一備或二用一備，在增加備用水泵情況下，可直接采用標準圖集，過負荷保護直接作用于跳閘，同時發(fā)出報警信號，啟動備用泵。

（2）給排水專業(yè)不調(diào)整水泵選型及工作方式，仍然采用兩臺排水泵，低水位保護，高水位啟一臺泵，超高水位兩臺泵一起工作。該方案無備用水泵，平時過負荷保護直接作用于跳閘，同時發(fā)出報警信號，直接采用16D303-3《常用水泵控制電路圖》P252～254頁XKP-12-2方案；消防工況時消防聯(lián)動短接熱繼電器接點，過負荷保護只作用于信號，對應的XKP-12-2方案P253頁可按圖1修改。

圖1 消防排水泵雙泵運行控制電路

7 結語

綜上所述，對常用消防設備過負荷保護，16D303-3《常用水泵控制電路圖》與16D303-2《常用風機控制電路圖》滿足消防水泵、消防風機的使用要求。對排水泵中的消防排水泵，現(xiàn)有電氣設計選用國家標準圖集，滿足規(guī)范要求的較少，應與給排水專業(yè)協(xié)調(diào)，設置備用水泵或?qū)藴蕡D集進行修改，以滿足規(guī)范及使用的要求。