消防设备控制电路设置选择开关的思考(徐建兵)-建筑电气2016.11
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消防设备控制电路设置选择开关的思考(徐建兵)-建筑电气2016.11
文本预览
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BUILDING
2016 年第11 期 ELECTRICITY
消防设备控制电路设置选择开关的思考
徐建兵 李 慧 郑 宇 （中国建筑西南设计研究院有限公司， 成都市 610042）
Thoughts on the Selective Switch Setting in Control Circuit of Firefighting Equipment
XU Jianbing LI Hui ZHENG Yu （China Southwest Architectural Design and
Research Institute Corp.， Ltd， Chengdu 610042， China）
Abstract： Based on firefighting blowers, 在工业与民用建筑中， 存在大量由电动机驱动的
firefighting pumps and other major firefighting 工艺设备， 当一个设备组有多台设备、 或有多种工作
equipment that has special requirements， the existing 模式时， 通常会在电动机控制电路中设置选择开关来
problems in the setting of selective switches in 进行模式转换。 针对消防风机、 消防水泵这种有特殊
conventional control circuit of firefighting equipment 要求的重要设备， 选择开关设置 “手动” 位是否存在
are analyzed. By studying relevant standards at home 问题？ 选择开关应该如何设置？ 本文以消防水泵的控
and aboard， and analyzing matured products 制电路为例进行论述 （消防风机是类似情况）。
overseas， isolation measures for maintenance that
1 传统控制电路中选择开关存在的问题
satisfy the requirements of specifications are proposed
and suggestions on improvement of conventional 1. 1 选择开关设置 “手动” 位， 存在阻断消防自动
control circuits are given. 控制信号风险
Key words： firefighting pump； firefighting 四川省消防总队防火部的一位老领导曾多次与笔
blower； control circuit； selective switch； “manual” 者所在单位沟通， 针对消防水泵控制柜设计中设有带
position； control cabinet of firefighting pump； “手动” 位置的选择开关提出质疑， 他们在多年的消
equipment maintenance； breaking isolation 防监督检查中， 发现这个 “手动” 位置存在很大的安
全隐患， 如果管理不善， 将导致控制柜长期处于 “手
摘 要： 针对消防风机、 消防水泵这种有特殊要 动” 状态， 一旦发生火灾， 自动喷水灭火系统的湿式
求的重要消防设备， 探析消防设备传统控制电路选择 报警阀压力开关等自动信号将不能启动消防水泵。
开关设置存在问题。 通过对国内外相关标准的研读和 1. 2 选择开关设置 “手动” 位的规范依据
对国外成熟产品的剖析， 提出满足规范要求的检修隔 传统控制电路中选择开关设置 “手动” 位的依
离措施及针对传统控制电路的修改建议。 据， 来自 GB 50055-2011 《通用用电设备配电设计
关键词： 消防水泵； 消防风机； 控制电路； 选择 规范》 第2.5.4条： 自动控制或连锁控制的电动机应
开关； “手动” 位置； 消防水泵控制柜； 设备检修； 有手动控制和解除自动控制或连锁控制的措施 ……
分断隔离 其条文解释指出： 这是在设备检修、 运行中为保证人
中图分类号： TU892 文献标识码： A 身安全的措施， 在检修时， 远方误启动可能导致检修
doi： 10.3969/j.issn.1003-8493.2016.11.002 人员伤亡。
作者信息
徐建兵， 男， 中国建筑西南设计研究院有限公司， 教授级高级工程师， 院副总工程师。
李 慧， 女， 中国建筑西南设计研究院有限公司， 高级工程师， 第三设计院电气总工程师。
郑 宇， 男， 中国建筑西南设计研究院有限公司， 高级工程师， 第三设计院电气副总工程师。
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Nov. 2016 Vol.35 No.11
6841. 3 问题分析 的其余端子断开， 能够解除自动控制信号KA5、 KA8
为保证人身安全， 设置解除自动、 连锁、 远方控 及备用泵自投信号 KA6 对这两台水泵的自动控制，
制的措施是合理的， 但用于消防设备的措施是否设置 满足规范中关于 “解除自动控制” 的要求。
得当， 则需要具体问题具体分析。 下面以传统消防水 1. 3. 2 貌似完美的保障措施， 实际存在的系列问题
泵控制电路 （如图1所示） 为例进行分析。 a. 由于消防控制室的钥匙开关 SF 接线跨过了
1. 3. 1 选择开关设置 “手动” 位可以 “解除自动 SAC， 当 SAC 置于 “手动” 位时， 并不能解除这一
控制” “远方” 控制， 不满足上述规范关于 “解除远方控制”
图 1 中的选择开关 SAC 设有 3 个工位， 代表消 的规定。 如果在有人正在进行设备检修时强制闭合
防水泵控制柜3种不同的工作模式： SF， 会对现场检修人员造成人身伤害， 显然， 依赖该
a. 当 SAC 置于 “自动 1” 时， SAC 的 13、 14 电路中SAC设置的这个 “手动” 位来进行设备检修，
及 11、 12 端子接通， 2# 泵可由消防自动控制信号 并不安全。
（KA5、 KA8 的常开触点） 控制启动； 1#泵可由备用 b. 如果因管理疏漏， 在检修完成后未能及时将
泵自投信号 （KA6的常开触点） 控制启动； 两台泵都 SAC恢复到 “自动” 位， 控制柜将长期处于 “手动”
可由消防控制室的手动启泵信号 （钥匙开关 SF） 控 状态， 无法进行自动控制， 一旦发生火灾， 可能错失
制启动。 良机， 造成严重后果。
b. 当SAC置于 “自动2” 时， 情况与 “自动1” 有观点认为， 电路图中设置有选择开关返信， 可
类同。 以根据其位置返信 （见图 1 中 X1： 28 ~ X1： 31 端
c. 当 SAC 置于 “手动” 位时， SAC 的 1、 2 端 子）， 提醒值班人员及时将选择开关恢复到 “自动”
子及3、 4端子接通， 可以通过手动按钮SS1、 SF1及 位置。 如果此观点成立， 将图中的钥匙开关 SF 与
SS2、 SF2 对两台泵分别进行手动启、 停控制； SAC KA5、 KA8的常开触点并联又未尝不可？ 然而， 该图
图1 传统消防水泵控制电路图
Fig.1 Diagram of conventional control circuit of firefighting pump
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消防设备控制电路设置选择开关的思考 （徐建兵 李慧 郑宇）
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2016 年第11 期 ELECTRICITY
的设计者并没有这样做， 很显然， 设计者并不相信这 动状态。
种通过位置返信来复位的管理方式能够真正落实到 b. “控制柜在准工作状态时， 消防水泵应处于
位， 所以， 才有意将SF跨过SAC来强制启动消防水 自动启泵状态”。
泵， 但是这样的做法又不可避免地存在无法 “解除远 该如何理解这一要求？ 如果选择开关仍然按照传
方控制” 的安全问题。 统方式设置有 “手动” 位， 而没有从技术手段上杜绝
传统消防水泵控制电路中出现的上述问题， 恰恰 消防水泵 “处于手动启动状态” 的可能性， 要满足本
反映出我们在设计控制电路时的困惑： 既希望控制电 条文的要求就只能靠加强管理来实现， 如果真是这样
路能够满足规范GB 50055-2011要求， 保证检修人 的话， 这种基于加强管理的老生常谈， 只能是隔靴搔
员的人身安全， 又希望能保持消防控制信号畅通无 痒， 并不能从根本上解决问题。
阻， 让消防水泵可以随时投入灭火战斗。
3 解决问题的关键思路
1. 3. 3 将选择开关置于 “手动” 位作为消防设备的
检修措施做法存在风险 根据上文的分析、 论述可以看出， 选择开关设
GB 50055-2011 第 1.0.2 条明确该规范适用于 置 “手动” 位成为消防水泵控制中诸多问题的根源，
“一般用途电动机”。 对于由 “一般用途电动机” 所驱 摒弃设置 “手动” 位选择开关的传统做法， 才是解
动的普通设备而言， 选择开关设置 “手动” 位的做法 决问题的关键所在， 这需要跳出传统思路， 去学习、
是完全可行的， 因为即便由于管理不善使得选择开关 借鉴先进国家的经验， 优化消防设备控制电路和安
长时间处于 “手动” 位置， 也不会造成严重的后果。 全措施。
消防风机、 消防水泵是一种有特殊用途、 特别重 3. 1 IEC （国际电工委员会） 和 NFPA （美国消防
要的设备， 而发生火灾是极具偶然性的， 如果消防设 协会） 标准中， 消防水泵的 “停止” 控制是受约束的
备长时间处于 “手动” 位， 因延误火灾扑救时机所造 图 1 传统控制电路中， 将选择开关旋转至 “手
成的危害和后果不言而喻。 动” 位时， 会导致正在运行的消防水泵停止运行， 是
一种 “停止” 控制。
2 新版国家规范对消防水泵控制柜的要求
在IEC和NFPA标准中， 消防水泵的 “停止” 控制
2014 年 10 月 1 日实施的 GB 50974 - 2014 《消 是受到严格约束的。 IEC 62091-2007 《低压开关设
防给水及消火栓系统技术规范》， 首次对消防泵控制 备和控制设备 固定式消防水泵驱动器的控制器》 第
柜提出新的要求， 其第11.0.1条第1款规定： “消防 8.6.8条针对 “停止方式” 规定如下： 应通过手动操作
水泵控制柜在平时应使消防水泵处于自动启动状态”， 设置于控制柜箱面的停止装置来实现停泵， 同时， 这
本条为强制性条文， 必须严格执行。 样的手动操作应将消防水泵控制柜复位到自动状态。
其条文解释中提到： 在我国大型社会活动工程调 NFPA 20-2007 《固定式消防水泵安装标准》 第
研和检查中， 往往发现消防水泵处于手动启动状态， 消 10.5.4 条关于 “停止方式” 的规定与 IEC 相同， 但
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2016 年第11 期 ELECTRICITY
消防设备控制电路设置选择开关的思考
徐建兵 李 慧 郑 宇 （中国建筑西南设计研究院有限公司， 成都市 610042）
Thoughts on the Selective Switch Setting in Control Circuit of Firefighting Equipment
XU Jianbing LI Hui ZHENG Yu （China Southwest Architectural Design and
Research Institute Corp.， Ltd， Chengdu 610042， China）
Abstract： Based on firefighting blowers, 在工业与民用建筑中， 存在大量由电动机驱动的
firefighting pumps and other major firefighting 工艺设备， 当一个设备组有多台设备、 或有多种工作
equipment that has special requirements， the existing 模式时， 通常会在电动机控制电路中设置选择开关来
problems in the setting of selective switches in 进行模式转换。 针对消防风机、 消防水泵这种有特殊
conventional control circuit of firefighting equipment 要求的重要设备， 选择开关设置 “手动” 位是否存在
are analyzed. By studying relevant standards at home 问题？ 选择开关应该如何设置？ 本文以消防水泵的控
and aboard， and analyzing matured products 制电路为例进行论述 （消防风机是类似情况）。
overseas， isolation measures for maintenance that
1 传统控制电路中选择开关存在的问题
satisfy the requirements of specifications are proposed
and suggestions on improvement of conventional 1. 1 选择开关设置 “手动” 位， 存在阻断消防自动
control circuits are given. 控制信号风险
Key words： firefighting pump； firefighting 四川省消防总队防火部的一位老领导曾多次与笔
blower； control circuit； selective switch； “manual” 者所在单位沟通， 针对消防水泵控制柜设计中设有带
position； control cabinet of firefighting pump； “手动” 位置的选择开关提出质疑， 他们在多年的消
equipment maintenance； breaking isolation 防监督检查中， 发现这个 “手动” 位置存在很大的安
全隐患， 如果管理不善， 将导致控制柜长期处于 “手
摘 要： 针对消防风机、 消防水泵这种有特殊要 动” 状态， 一旦发生火灾， 自动喷水灭火系统的湿式
求的重要消防设备， 探析消防设备传统控制电路选择 报警阀压力开关等自动信号将不能启动消防水泵。
开关设置存在问题。 通过对国内外相关标准的研读和 1. 2 选择开关设置 “手动” 位的规范依据
对国外成熟产品的剖析， 提出满足规范要求的检修隔 传统控制电路中选择开关设置 “手动” 位的依
离措施及针对传统控制电路的修改建议。 据， 来自 GB 50055-2011 《通用用电设备配电设计
关键词： 消防水泵； 消防风机； 控制电路； 选择 规范》 第2.5.4条： 自动控制或连锁控制的电动机应
开关； “手动” 位置； 消防水泵控制柜； 设备检修； 有手动控制和解除自动控制或连锁控制的措施 ……
分断隔离 其条文解释指出： 这是在设备检修、 运行中为保证人
中图分类号： TU892 文献标识码： A 身安全的措施， 在检修时， 远方误启动可能导致检修
doi： 10.3969/j.issn.1003-8493.2016.11.002 人员伤亡。
作者信息
徐建兵， 男， 中国建筑西南设计研究院有限公司， 教授级高级工程师， 院副总工程师。
李 慧， 女， 中国建筑西南设计研究院有限公司， 高级工程师， 第三设计院电气总工程师。
郑 宇， 男， 中国建筑西南设计研究院有限公司， 高级工程师， 第三设计院电气副总工程师。
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Nov. 2016 Vol.35 No.11
6841. 3 问题分析 的其余端子断开， 能够解除自动控制信号KA5、 KA8
为保证人身安全， 设置解除自动、 连锁、 远方控 及备用泵自投信号 KA6 对这两台水泵的自动控制，
制的措施是合理的， 但用于消防设备的措施是否设置 满足规范中关于 “解除自动控制” 的要求。
得当， 则需要具体问题具体分析。 下面以传统消防水 1. 3. 2 貌似完美的保障措施， 实际存在的系列问题
泵控制电路 （如图1所示） 为例进行分析。 a. 由于消防控制室的钥匙开关 SF 接线跨过了
1. 3. 1 选择开关设置 “手动” 位可以 “解除自动 SAC， 当 SAC 置于 “手动” 位时， 并不能解除这一
控制” “远方” 控制， 不满足上述规范关于 “解除远方控制”
图 1 中的选择开关 SAC 设有 3 个工位， 代表消 的规定。 如果在有人正在进行设备检修时强制闭合
防水泵控制柜3种不同的工作模式： SF， 会对现场检修人员造成人身伤害， 显然， 依赖该
a. 当 SAC 置于 “自动 1” 时， SAC 的 13、 14 电路中SAC设置的这个 “手动” 位来进行设备检修，
及 11、 12 端子接通， 2# 泵可由消防自动控制信号 并不安全。
（KA5、 KA8 的常开触点） 控制启动； 1#泵可由备用 b. 如果因管理疏漏， 在检修完成后未能及时将
泵自投信号 （KA6的常开触点） 控制启动； 两台泵都 SAC恢复到 “自动” 位， 控制柜将长期处于 “手动”
可由消防控制室的手动启泵信号 （钥匙开关 SF） 控 状态， 无法进行自动控制， 一旦发生火灾， 可能错失
制启动。 良机， 造成严重后果。
b. 当SAC置于 “自动2” 时， 情况与 “自动1” 有观点认为， 电路图中设置有选择开关返信， 可
类同。 以根据其位置返信 （见图 1 中 X1： 28 ~ X1： 31 端
c. 当 SAC 置于 “手动” 位时， SAC 的 1、 2 端 子）， 提醒值班人员及时将选择开关恢复到 “自动”
子及3、 4端子接通， 可以通过手动按钮SS1、 SF1及 位置。 如果此观点成立， 将图中的钥匙开关 SF 与
SS2、 SF2 对两台泵分别进行手动启、 停控制； SAC KA5、 KA8的常开触点并联又未尝不可？ 然而， 该图
图1 传统消防水泵控制电路图
Fig.1 Diagram of conventional control circuit of firefighting pump
9
消防设备控制电路设置选择开关的思考 （徐建兵 李慧 郑宇）
685誖
BUILDING
2016 年第11 期 ELECTRICITY
的设计者并没有这样做， 很显然， 设计者并不相信这 动状态。
种通过位置返信来复位的管理方式能够真正落实到 b. “控制柜在准工作状态时， 消防水泵应处于
位， 所以， 才有意将SF跨过SAC来强制启动消防水 自动启泵状态”。
泵， 但是这样的做法又不可避免地存在无法 “解除远 该如何理解这一要求？ 如果选择开关仍然按照传
方控制” 的安全问题。 统方式设置有 “手动” 位， 而没有从技术手段上杜绝
传统消防水泵控制电路中出现的上述问题， 恰恰 消防水泵 “处于手动启动状态” 的可能性， 要满足本
反映出我们在设计控制电路时的困惑： 既希望控制电 条文的要求就只能靠加强管理来实现， 如果真是这样
路能够满足规范GB 50055-2011要求， 保证检修人 的话， 这种基于加强管理的老生常谈， 只能是隔靴搔
员的人身安全， 又希望能保持消防控制信号畅通无 痒， 并不能从根本上解决问题。
阻， 让消防水泵可以随时投入灭火战斗。
3 解决问题的关键思路
1. 3. 3 将选择开关置于 “手动” 位作为消防设备的
检修措施做法存在风险 根据上文的分析、 论述可以看出， 选择开关设
GB 50055-2011 第 1.0.2 条明确该规范适用于 置 “手动” 位成为消防水泵控制中诸多问题的根源，
“一般用途电动机”。 对于由 “一般用途电动机” 所驱 摒弃设置 “手动” 位选择开关的传统做法， 才是解
动的普通设备而言， 选择开关设置 “手动” 位的做法 决问题的关键所在， 这需要跳出传统思路， 去学习、
是完全可行的， 因为即便由于管理不善使得选择开关 借鉴先进国家的经验， 优化消防设备控制电路和安
长时间处于 “手动” 位置， 也不会造成严重的后果。 全措施。
消防风机、 消防水泵是一种有特殊用途、 特别重 3. 1 IEC （国际电工委员会） 和 NFPA （美国消防
要的设备， 而发生火灾是极具偶然性的， 如果消防设 协会） 标准中， 消防水泵的 “停止” 控制是受约束的
备长时间处于 “手动” 位， 因延误火灾扑救时机所造 图 1 传统控制电路中， 将选择开关旋转至 “手
成的危害和后果不言而喻。 动” 位时， 会导致正在运行的消防水泵停止运行， 是
一种 “停止” 控制。
2 新版国家规范对消防水泵控制柜的要求
在IEC和NFPA标准中， 消防水泵的 “停止” 控制
2014 年 10 月 1 日实施的 GB 50974 - 2014 《消 是受到严格约束的。 IEC 62091-2007 《低压开关设
防给水及消火栓系统技术规范》， 首次对消防泵控制 备和控制设备 固定式消防水泵驱动器的控制器》 第
柜提出新的要求， 其第11.0.1条第1款规定： “消防 8.6.8条针对 “停止方式” 规定如下： 应通过手动操作
水泵控制柜在平时应使消防水泵处于自动启动状态”， 设置于控制柜箱面的停止装置来实现停泵， 同时， 这
本条为强制性条文， 必须严格执行。 样的手动操作应将消防水泵控制柜复位到自动状态。
其条文解释中提到： 在我国大型社会活动工程调 NFPA 20-2007 《固定式消防水泵安装标准》 第
研和检查中， 往往发现消防水泵处于手动启动状态， 消 10.5.4 条关于 “停止方式” 的规定与 IEC 相同， 但
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