关于消防泵房主电源故障的处理分析

黄忠毅

【摘要】消防泵房是非常重要的场所，而其中的主电源将发挥重要的控制作用，一旦主电源发生故障，必然影响消防泵房功能的发挥，降低运行效率。本文结合笔者多年的研究与实践，探讨消防泵房主电源故障及其有效的处理措施，以供参考。

【关键词】消防泵房;主电源;故障;处理方法

向消防用电设备供给电能的独立电源叫消防电源。在消防泵房中应用电能的设备包括两大类，而不同的设备结合需要组合成若干功能性子系统，比如消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟设施、火灾自动报警、消防联动控制、自动灭火、应急照明、疏散指示标志和

电动的防火墙、门、窗、卷帘、阀门等，从而构成完备的、功能复杂的建筑消防电气系统。消防用电设备是用以保障人身和财产安全的设备，要求其供电电源必须安全可靠。不仅要求在正常情况下、而且当电网停电或发生火灾断电等种种特殊情况时，都能够为各种消防用电设备提供充足可靠的电能，确保消防设备正常运转、发挥应有的作用。消防电源及其配电线路是现代建筑安全保障设施的重要组成部分，一旦发生故障必须尽快解决，才能确保其在关键时候发挥重要功能。

1.消防电源及其主电源

1.1消防电源

现在世界各国对于集中式工作、生活建筑物中人员疏散的方法，大多数采取增加这类建筑物中的消防设施，保证人员疏散的速度和效率，延缓和抑止火灾的发展蔓延，为灭火工作的有序开展作好准备^[1]。因此，这些消防设施的能源供给就成了减少和避免人员伤亡和财产损失的关键因素之一，就目前各国采用的消防设施所用能源情况来看，基本上都以电能为主，即消防电源，它是保证工业与民用建筑在平时和火灾情况下消防设备正常工作用电的电源。为使消防设施供电做到经济、合理，现行规范根据建筑物的结构、使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度、事故后果等因素，在参照电力负荷分级和参考不同级别电力负荷供电要求的前提下，提出了建筑物内部消防设施供电的要求，将消防电源按供电范围和时间不同分为主电源和应急电源两类。由于规范对消防电源的叙述不够统一，出现了设计人员理解和把握不尽相同的情况，导致不同设计人员对相同情况设计出的消防电源供电方案中，既有满足规范要求的，也有未满足要求的情况出现，究其问题根源是各规范对消防电源的规定未能统一所致。

1.2消防泵房主电源

主电源电能取自电力系统，出于对火灾等特殊情况发生后供电质量、可靠性和安全性的考虑，并参考应急电源的定义，可以理解主电源是保证工业与民用建筑在平时情况下消防设备正常工作用电的电源，即消防负荷接入普通的供电系统，在这里可以把消防负荷理解成普通的电力负荷。

2.关于消防泵房主电源的技术的要求及问题分析

我国在对建筑消防要求中，有明确的指示和要求，比如一类建筑消防泵房除了两个电源供电外，还要增设应急电源，并严禁将其它负荷接入应急供电系统。也就是说特别重要的消防负荷需要三个电源供电，一般的做法是在已有两路高压市电的基础上 ,再设自备应急电源，以此提高特别重要的消防负荷供电的可靠性。比如一级消防负荷供电的要求中，明确有两个独立电源供电，一旦其中一个发生故障，那么另一个电源不应同时受到损坏，并且能自动和手动装置切换到另一个电源继续供电^[2]。再如二级消防负荷供电的要求，在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回6 k V及以上专用的架空线路或电缆供电。当采用架空线时，可为一回架空线供电；当采用电缆线路时,应采用两根电缆组成的线路供电，其每根电缆应能承受100 %的二级负荷。

在实际工作中常见的主电源问题，特别是一些按二级或三级负荷供电的场合，双电源双回路客观存在的问题，很容易造成迟迟无法现场消防验收。如果应用内燃机作为动力，在发生火灾时断电处理，内燃机则直接启动带动消防水泵供水，则更切实有效，从而解决没有主电源的问题。但具体应用在消防上却相对复杂，它需面临以下的问题：（1）自动控制的问题，它尽管可以全部手动，但用在消防上不能在发生火灾后再由人工手动启动，而是在接收火灾信号后就能立刻启动；（2）和水泵匹配的问题，消防水泵必须满足消防用水的流量和压力的要求而内燃机的转速就必须与水泵要求的转速相匹配，所以当内燃机能自动启动以后，还必须能自动调速，达到水泵要求的转速。（3）解决内部电源问题。停电以后，自动控制部分的用电，电磁离合器的用电，内燃机启动的用电都必须合理妥善解决，而且还必须解决久置不用的充配电问题。（4）功率匹配的问题，消防水泵确定以后，选择功率合适的内燃机(柴油机或汽油机)，不可能两者正好吻合，通常都是内燃机功率选大一些^[3]。

所以要解决这些技术上的问题，可适当参考以下的方法，比如设置小型机，水泵功率在11kw以下则直接由内柴油机带动水泵供水，自动启动，自动调速，确保接到火灾信号后能在3分钟以内出水。再如设置中型机，水泵的功率设置为7.5~37kw，柴油机通过电磁离合器带动双轴伸电机，再用牙嵌离合器带动水泵，有自动判别有电或无电电功能的问题，能机电两用，即有点时，电机带动水泵旋转供水，无电时柴油机通过电磁离合器，电机轴作为中间轴带动水泵供水，以改变电磁离合器的励磁电流改变水泵转速，达到无级变速的目的

^[4]。还有设置大型机，水泵功率为37~75kw，其组成结构与功能和中型机相同，也是机电两用，可自动启动和自动调速，自动对电元电等功能进行判别。

3.举例分析消防泵房主电源故障及其有效的处理方法

3.1现场情况

以2018年6月10日本地机电修厂泵房发生的电压缺相故障为例，该次故障直接导致三相电动机泵无法正常进行运转和启动，消防泵房主电缆长度为500m，从3号低压室引出，大部分是地下直埋敷设。

3.2查找处理

综合分析认为，电缆断路缺相为电缆质量问题、电缆外力受损 (车辆碾压电缆沟) 、使

用环境等原因造成。消防泵房主电缆为地下顶管、地面电缆沟和直埋三段综合敷设，考虑到顶管敷设的电缆段发生故障的可能性较小，所以先从地面电缆沟和直埋段查找。将电源侧电缆沟盖板掀开，未发现电缆外观破损等异常。消防泵房侧电缆地埋段有车辆碾压痕迹，于是将该处电缆挖开，截断电缆后，用接地电阻测试仪遥测，故障点在该电缆段区域。将故障区域的电缆全部挖出来，发现在消防泵房地埋电缆入口处电缆严重烧焦，为电缆质量问题或人为施工应力破损所致。更换有问题的电缆段，并和电源侧的无故障电缆头进行热缩套装中间接头连接。剥切故障电缆的外护层及芯线绝缘，压接连接铜管，再安装绝缘管，用热风枪加热直至完全收缩。最后安装外护套管，并用热风枪加热^[5]。而电缆沟直埋断面图如下图1所示。

图1 电缆沟直埋断面图

连接电缆每根相芯线后，用芯线护套热缩绝缘防护，再用电缆外皮护套进行整体热缩防

护，保证电缆连接质量。挖开电缆时发现，原电缆地埋施工质量较差，直埋深度不足300 mm，对电缆的防护不够。垒砌电缆沟加深电缆直埋，泵房电缆沟不留急弯，电缆沟深1 m，宽 0．4 m，长100 m。

4.结束语

综上所述，消防泵房有其非常重要的作用，而在使用过程中相关人员则必须重视消防泵房主电源的运行，分析总结导致主电源故障的相关因素和可能发生的故障，完善对应的故障处理方法，特别是注意检查质量和受损的问题，避免因主电源故障而影响消防泵房功能的发挥，促使其持续不断地运行。

【参考文献】

[1]杨春丽.消防设备电源监控系统设计[J].建筑电气,2015,4(19):25-26.

[2]毛文迪.消防设备电源远程监控系统的设计及实现[D].北京工商大学,2016.

[3]桂斌.关于统一消防电源的思考[J].上海电气技术,2015,6(30):90-91.

[4]邓文丽.消防系统的供电、布线及接地技术研究[J]硅谷,2011,2(8):187-188.

[5]刘凯,余广智,翁立坚.消防电源要求极其工程设计方法[J].消防技术与产品信息,2017,2(15):118-119.