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)計方法。
發(fā)生火災(zāi)時，確保消防用電設(shè)備能夠正常運行，可有效保護人身和財產(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控制裝置、選擇合理的啟動方式是非常重要的，應(yīng)引起建筑電氣設(shè)計人員的高度重視。
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)計存在不妥之處。本文僅就防排煙風(fēng)機、消火栓泵、噴淋泵等鼠籠型低壓電動機以及消防電梯的配的設(shè)計中應(yīng)注意的幾個問題進行簡單分析。
1設(shè)計深度不夠
有的設(shè)計人員在防排煙風(fēng)機、消火栓泵、噴淋泵等電動機類消防用電設(shè)備的配電設(shè)計時，只畫出主回路，不畫二次控制原理圖，也未選用國標大樣圖，或者僅在圖中標注“過載保護只作用于報警信號，不跳閘”的文字說明。而對信號、保護和控制等要求只字未提，顯然不滿足設(shè)計深度的要求。有的設(shè)計人員甚至對于有備用機組的消防用電設(shè)備，也注明“過載保護只作用于報警信號，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，應(yīng)使過載保護動作于信號。”此規(guī)定指的是排煙風(fēng)機等無備用機組的電動機類消防用電設(shè)備，而對于消火栓泵等有備用機組的電動機類消防用電設(shè)備，則工作機組過載時應(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)備無法投入運行。而備用機組過載時不得切斷主回路，只能作用于發(fā)出過載報警信號，是為了盡量延長消防用電設(shè)備的運行時間，以利有效滅火。所以，對有備用機組的消防用電設(shè)備設(shè)置保護裝置時，工作機組過載時應(yīng)動作于跳閘并自動投入備用機組。而備用機組過載時只能動作于報警信號。
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大樣圖。
此外，由于工作機組和備用機組并非固定不變，而是可以通過轉(zhuǎn)換開關(guān)進行轉(zhuǎn)換，所以不能在主回路中標注“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)計人員在電動機主回路中僅設(shè)置保護電器和控制電器，而未設(shè)置隔離電器。當(dāng)對電動機或其保護、控制裝置進行檢修或維護時，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。為方便檢修或維護工作，保證人員安全，《通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范》(GB50055-2011)第2.4.2條第一款規(guī)定，“每臺電動機的主回路上應(yīng)裝設(shè)隔離電器”。
隔離電器單獨設(shè)置時，應(yīng)裝設(shè)在保護電器的電源側(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，則不必設(shè)置單獨的隔離電器。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，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字母“G”，詳見廠家的產(chǎn)品樣本。
�。�2）主回路保護電器選型錯誤。
發(fā)生火災(zāi)時，為了最大限度地保護人身和財產(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行時間，即使電動機因過載燒毀也在所不惜�！锻ㄓ糜秒娫O(shè)備配電設(shè)計規(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，應(yīng)使過載保護動作于信號。”。然而，筆者常常發(fā)現(xiàn)，有些設(shè)計人員在電動機類消防用電設(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電器。眾所周知，除個別廠家的產(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會跳閘，用于保護電動機類消防用電設(shè)備無疑會降低其運行的可靠性，顯然是違反規(guī)范規(guī)定的。
當(dāng)采用分立元件時，電動機主開關(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功能的微型斷路器，其整定電流應(yīng)為電動機啟動電流的2～2.5倍；當(dāng)采用電動機組合式電器時，應(yīng)選用過載不跳閘僅報警的消防型CPS.
3啟動方式不合理
對電動機類消防用電設(shè)備應(yīng)選擇最可靠的啟動方式，是消防用電設(shè)備配電設(shè)計的一條重要原則，電氣設(shè)計人員應(yīng)該嚴格遵守。
筆者在施工圖審查時，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有些設(shè)計人員對電動機功率大于15kW的消防設(shè)備采取降壓啟動方式，甚至對消火栓泵和噴淋泵采用軟啟動器啟動方式。這些做法是非常不妥的。
電動機啟動時的沖擊電流會引起電壓波動。為減輕電壓波動對其它設(shè)備正常運行的影響，根據(jù)電動機是否頻繁啟動、配電母線上是否接有其它用電設(shè)備以及其它用電設(shè)備對電壓波動的敏感程度，《通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范》（GB50055-2011）2.2.2條規(guī)定了電動機啟動時配電母線上最大的電壓波動值。此外，《民用建筑電氣設(shè)計規(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)機宜采用軟啟動裝置”。需要指出的是，上述條款僅適用于普通用途的電動機，而不適用于消防設(shè)備。
眾所周知，發(fā)生火災(zāi)時，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)濟損失。因此，電動機類消防用電設(shè)備啟動時，完全不必考慮其產(chǎn)生的電壓波動對其它普通用電設(shè)備的影響，只要電動機啟動時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方式。根據(jù)經(jīng)驗，只要電動機額定功率不超過電源變壓器額定容量的30%，即可全壓啟動。
不滿足上述條件時，方可采用降壓啟動方式。每一個電器元件都有發(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.每臺電動機啟動裝置的可靠性是由構(gòu)成該啟動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。在所有降壓啟動方式中，由于星-三角形轉(zhuǎn)換降壓啟動裝置和自耦變壓器降壓啟動裝置結(jié)構(gòu)最簡單，且經(jīng)過長期使用考驗，是最可靠的降壓啟動方式，同時，采用上述降壓啟動方式還具有很大的價格優(yōu)勢。因此，當(dāng)必須采用降壓啟動方式時，應(yīng)優(yōu)先采用星-三角形轉(zhuǎn)換降壓啟動方式或自耦變壓器降壓啟動方式。
與此相反，雖然軟啟動器的啟動性能更好，但由于軟啟動器結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，包括有源器件，故可靠性較低，并且價格較高，自然不適用于用作消防設(shè)備的啟動裝置。有鑒于此，新國標大樣圖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，“消防時消防水泵應(yīng)工頻運行，消防水泵應(yīng)工頻直接啟泵，當(dāng)功率較大時，宜采用星三角和自耦降壓變壓器啟動，不宜采用有源器件啟動。”
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)電機組供電，則應(yīng)由應(yīng)急發(fā)電機組的額定容量與電動機額定功率之比來確定電動機的啟動方式。當(dāng)發(fā)電機的額定容量不小于電動機額定功率的5.5倍時，則全壓啟動；當(dāng)發(fā)電機的額定容量不小于電動機額定功率的1.9倍時，應(yīng)采用星-三角形轉(zhuǎn)換降壓啟動方式；當(dāng)發(fā)電機的額定容量不小于電動機額定功率的2.4倍時，可采用星-三角形轉(zhuǎn)換降壓啟動方式或自耦變壓器降壓啟動方式。
4選用的大樣圖不正確
近年來，由于工程設(shè)計規(guī)范和產(chǎn)品制造標準做了大量修改，99D303-2和01D303-3等國標大樣圖因存在不妥之處而作廢，取而代之的國標大樣圖是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)計質(zhì)量由設(shè)計人負責(zé)，因此，選用廠家或地方自行編寫的大樣圖時應(yīng)仔細核查，避免選用存在問題的大樣圖。
在施工圖審查時經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，有些設(shè)計人員對電動機類消防用電設(shè)備進行配電設(shè)計時，選用99D303-2或01D303-3等已作廢的國標大樣圖，還有些設(shè)計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)計質(zhì)量，甚至造成違反規(guī)范規(guī)定的問題。
5電梯機房配電箱不滿足規(guī)范要求
《通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(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電器。請注意，是短路保護電器而非過負荷保護電器。同時，電梯機房的每路電源進線均應(yīng)裝設(shè)隔離電器。但是，有些設(shè)計人員未在每臺電梯的配電回路和電梯機房的每路電源進線上裝設(shè)隔離電器，顯然不方便電梯設(shè)備的檢修和維護，存在安全隱患；還有些設(shè)計人員選用帶復(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，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)置單獨的配電回路，其電源可引自電梯機房雙電源配電箱的母線，其配電回路不得裝設(shè)動作于跳閘的漏電保護。設(shè)計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責(zé)。此外，根據(jù)《通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范》（GB50055-2011）3.3.5條規(guī)定，電梯轎廂照明通風(fēng)、電梯機房照明、電梯機房通風(fēng)、電梯井道照明等除均須設(shè)置單獨的的配電回路外，同時還應(yīng)裝設(shè)隔離電器和短路保護電器。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為消防負荷供電時，應(yīng)采用僅具短路保護的斷路器組成的ATSE，其保護選擇性應(yīng)與上下級保護電器相配合”。有些電氣設(shè)計人員據(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雖然可以取消過負荷保護，但是，其短路保護選擇性很難做到與上下級保護電器相配合；小規(guī)格的ATSE則是由一對普通微型斷路器構(gòu)成，無法取消過負荷保護，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)選用僅具短路保護的斷路器組成的ATSE，并確保其保護選擇性能與上下級保護電器相配合。
