摘要:建筑工程的一個(gè)重要方面就是做好消防工作。消防技術(shù)的好壞將直接影響到整個(gè)建筑施工的消防質(zhì)量。消防給水自動(dòng)巡檢技術(shù)是一種安全可靠的消防技術(shù)，本文將對其展開全面的探討。

　　關(guān)鍵詞:消防給水自動(dòng)巡檢技術(shù);改進(jìn);問題;措施

　　Abstract: an important aspect of the construction works is to do a good job of fire prevention. Fire technology will directly affect the quality of the fire construction. Automatic inspection of the fire water supply technology is a safe and reliable fire protection technology; this article will commence its full discussion.

　　Key words: fire water supply automatic inspection techniques; improvement; problem; measures

　　中圖分類號：D631.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：2095-2104(2012)03-0020-02

　　1引言

　　消防給水設(shè)備歷來是消防機(jī)構(gòu)消防監(jiān)督檢查的工作重點(diǎn)，可是，由于該設(shè)備位置的特殊，往往成為工作檢查和物業(yè)管理的死角而被忽略，如果處理不好將會給人們的生命財(cái)產(chǎn)造成無法挽回的損失。

　　2 HSZ型消防給水自動(dòng)巡檢技術(shù)

　　HSZ消防給水自動(dòng)巡檢的功能是在非消防運(yùn)行期間才自動(dòng)啟動(dòng)的，是為防止消防泵長期不用可能發(fā)生的銹蝕和銹死現(xiàn)象而設(shè)置的一種維護(hù)態(tài)的運(yùn)行方式。若自動(dòng)巡檢正在運(yùn)行時(shí)遇到消防運(yùn)行命令，則無條件立刻退出自動(dòng)巡檢，并立即轉(zhuǎn)為執(zhí)行消防運(yùn)行方式。其原理圖見圖1。

　　自動(dòng)巡檢可以由控制器HSZ-BC的系統(tǒng)時(shí)鐘觸發(fā)啟動(dòng)，時(shí)鐘周期可以設(shè)定為24h的倍數(shù)。

　　HSZ設(shè)備運(yùn)行過程如下:自動(dòng)巡檢時(shí)鐘啟動(dòng)系統(tǒng)程序中的自動(dòng)巡檢子程序，該程序使輸出單元控制變頻器HSZ-BP上電，同時(shí)控制自動(dòng)巡檢回路接通變頻器的輸出和向消防泵組饋電，變頻器以較低的輸出頻率逐一驅(qū)動(dòng)消防泵組，使之以較低的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)5～10min，然后，對消防泵主控制回路的主要低壓器件逐一的給出2s的動(dòng)作信號使之動(dòng)作。上述過程可以有效的防止消防泵的銹蝕和銹死，也保證了消防泵主控制回路的主要低壓器件的完好。由于消防泵轉(zhuǎn)速低，不出水，不會對消防給水管網(wǎng)產(chǎn)生壓力，消防給水管網(wǎng)是安全的。若在上述過程中不論消防泵還是低壓器件有故障，則會立刻停止巡檢動(dòng)作并給出故障報(bào)警信號。此報(bào)警信號會啟動(dòng)手機(jī)短信傳呼，以告知用戶維修。同時(shí)，也會發(fā)至消防中心控制室和記錄入顯示屏記錄模塊。顯示屏記錄模塊每次記錄自動(dòng)巡檢的結(jié)果和時(shí)間，相當(dāng)于飛機(jī)上的“黑匣子”，這樣，消防的行政管理部門就可以方便的了解掌握設(shè)備的工作狀況，給火災(zāi)調(diào)查提供了方便。

　　HSZ型自消防給水自動(dòng)巡檢技術(shù)推出后，特別是在即將頒發(fā)的國家標(biāo)準(zhǔn)《消防給水與消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》中就是以HSZ型自動(dòng)巡檢技術(shù)為藍(lán)本而作了明確的規(guī)定。

　　3消防給水自動(dòng)巡檢技術(shù)的改進(jìn)

　　消防給水自動(dòng)巡檢裝置已經(jīng)推出多年，由于該裝置良好的性能和為提高消防給水系統(tǒng)可靠性的作用，已經(jīng)被市場廣泛接受，也更由于國家有關(guān)規(guī)范的實(shí)施，而使得該裝置成為了目前消防給水系統(tǒng)中必須具有的設(shè)備了。但是由于該技術(shù)在推出時(shí)就有它先天不足的問題而被忽略，從而可能導(dǎo)致設(shè)備安全和消防給水系統(tǒng)安全的問題。

　　3.1問題的提出

　　我們知道，目前的消防給水自動(dòng)巡檢裝置通常主要是由變頻器、控制器和接觸器組組成。該裝置的運(yùn)行過程是:控制器使變頻調(diào)速器輸出一個(gè)較低的頻率，例如:10Hz，驅(qū)動(dòng)消防水泵電機(jī)，使各消防水泵能夠周期性(通常不大于7d)的、低速(大約300rpm)的轉(zhuǎn)動(dòng)5～10min。由于水泵是低速運(yùn)轉(zhuǎn)，泵體內(nèi)沒有形成真空，所以不會出水，不會對消防供水主干管增壓。同時(shí)，在此工況時(shí)，功耗很低，通常不大于水泵電機(jī)額定功率的2%。這種良好的功能的確很好地解決了消防泵的銹蝕和銹死問題。

　　在上述動(dòng)作中，自動(dòng)巡檢裝置中的變頻器容量和消防水泵電機(jī)的功率是不匹配方式設(shè)計(jì)的，這是因?yàn)?

　　P=Q×H×g×ρ/1000×η

　　式中:P———水泵軸功率，kW;

　　Q———流量，m3/h;

　　H———揚(yáng)程，m;

　　g———重力加速度，9.8m/s2;

　　ρ———液體密度，kg/m3;

　　η———傳動(dòng)效率，%。

　　由于在上述自動(dòng)巡檢的過程中，水泵是低速運(yùn)轉(zhuǎn)，并不出水，所以有:Q=0;H=0。

　　這樣就得:P=0。

　　就是說在自動(dòng)巡檢時(shí)，水泵電機(jī)是不做功的。

　　實(shí)際上，上述談到的所消耗的電機(jī)額定功率的2%左右的功耗是，由于水泵電機(jī)在低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，為了克服泵軸的摩擦阻力，需要產(chǎn)生相應(yīng)的扭矩時(shí)，是變頻調(diào)速器驅(qū)動(dòng)水泵電機(jī)所做的功。

　　正是由于功耗很小，所以就采用了小功率的變頻調(diào)速器。這樣也降低了成本。

　　人們會發(fā)現(xiàn)，盡管實(shí)際功耗很小，但是，若真的使用泵電機(jī)額定功率為2%的容量的變頻調(diào)速器去拖動(dòng)它，變頻器立即會過載保護(hù)而停機(jī)。

　　通過實(shí)驗(yàn)的方法，人們認(rèn)為:把變頻器的容量選在消防水泵電機(jī)額定功率的1/2%左右為好。

　　盡管如此，也并沒有解決所有的問題，在實(shí)際應(yīng)用中，變頻器過載保護(hù)的情況時(shí)有發(fā)生。一旦此情況發(fā)生，管理者在檢查并排除了各方面的原因后，往往采用給變頻器復(fù)位的方式來解決。由于多為無人值守的情況，如果不人為地去給變頻器復(fù)位，自動(dòng)巡檢裝置是不會自動(dòng)復(fù)位，也就等于刪除了自動(dòng)巡檢功能，從而，給水設(shè)備的可靠性就得不到保證。

　　為什么變頻器會有如上所述的過載現(xiàn)象呢?其問題就是變頻器與消防水泵電機(jī)功率不匹配造成的!而HSZ-PP型匹配器就是要使其形成匹配。

　　3.2HSZ-PP型匹配器的設(shè)計(jì)原理

　　交流三相異步電動(dòng)機(jī)的T型等效電路見圖2。

　　由于在自動(dòng)巡檢發(fā)生時(shí)，可以看成是空載啟動(dòng)運(yùn)行，所以又可使圖2簡化為圖3。

　　現(xiàn)使用15kW變頻器拖動(dòng)75kW的水泵電動(dòng)機(jī)作自動(dòng)巡檢，先求出15kW電動(dòng)機(jī)等效電路中的總阻抗:

　　ZZ15=Z1+Z2

　　R15=R1+R2

　　再求出75kW電動(dòng)機(jī)等效電路中的總阻抗

　　ZZ75=ZX1+Z2

　　R75=R1+R2

　　求出兩者阻抗差值:

　　ZZ差值=ZZ15-ZZ75

　　R差值=R15-R75

　　使匹配器的阻抗值等于ZZ差值和R差值就可得出匹配器的參數(shù)了。

　　在匹配器的實(shí)際設(shè)計(jì)中，還要結(jié)合電機(jī)的功率來考慮制作該匹配器導(dǎo)線線徑的大小。

　　在匹配器的實(shí)際設(shè)計(jì)中，采用硒鋼片鐵芯或者低頻磁芯來減小匹配器的體積。導(dǎo)線繞制在該磁芯上，且線間和層間均良好絕緣處理。

　　匹配器的外殼由金屬材料制做，該金屬材料的選擇應(yīng)避免在其本身產(chǎn)生渦流，并能良好散熱和良好接地。

　　3.3HSZ-PP型匹配器優(yōu)點(diǎn)

　　(1)解決了變頻器和消防水泵電機(jī)的匹配問題，完善了自動(dòng)巡檢技術(shù)，提高了消防給水系統(tǒng)的可靠性。

　　(2)雖然增加了此匹配器，不但沒有增加設(shè)備的制作成本，而且還降低了成本。這是由于，在使用了本匹配器后，可以較大地減小變頻器的容量。比如:在過去拖動(dòng)75kW水泵電機(jī)作自動(dòng)巡檢時(shí)，往往要使用37kW容量的變頻器。但是，現(xiàn)在可以使用15kW容量的了。一只15KW的變頻器加上一只匹配器，其成本是小于一只37kW變頻器的。更重要的是:匹配器的加入使得設(shè)備在物理理論上合理了。

　　(3)匹配器還有抑制無線電高次諧波的作用。

　　(4)由于本匹配器為無源器件，并且工藝簡單，結(jié)構(gòu)合理，因此，它本身的可靠性是很高的。

　　3.4HSZ-PP匹配器的應(yīng)用實(shí)例(見圖4)。

　　從圖4看出，消防給水自動(dòng)巡檢裝置中的HSZ-PP匹配器的內(nèi)芯為三相電感線圈，其一端的三個(gè)端子串連連接于自動(dòng)巡檢裝置中的變頻調(diào)速器的三個(gè)輸出端，另一端的三個(gè)端子通過一組接觸器連接至各消防水泵電動(dòng)機(jī)。

　　當(dāng)自動(dòng)巡檢發(fā)生時(shí)，控制器使變頻器輸出一個(gè)低頻交流電(10Hz)，該交流電串聯(lián)通過匹配器，再饋到接觸器組，控制器使接觸器組作相應(yīng)動(dòng)作，使低頻交流電分別驅(qū)動(dòng)各消防水泵電機(jī)作低速轉(zhuǎn)動(dòng)(約300rpm)不少于2min。控制器周期性的如上動(dòng)作，保證了消防泵由于長期不使用而可能造成的銹蝕銹死得以避免，從而，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，保證可靠供水。而HSZ-PP匹配器的作用保證了設(shè)備的安全運(yùn)行，從而保證了消防給水系統(tǒng)的安全可靠。目前已經(jīng)有大量的工程實(shí)例證明了HSZ-PP匹配器存在的必要和重要。

　　4結(jié)束語

　　(1)綜上所述，由于HSZ型消防給水自動(dòng)巡檢技術(shù)的先進(jìn)性、創(chuàng)造性和實(shí)用性，自推出此技術(shù)以來，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在國防、科研、工業(yè)、核工業(yè)、化工、電力、建筑業(yè)等領(lǐng)域，比如:航母基地、田灣核電站、西昌衛(wèi)星發(fā)射中心、大連南航機(jī)場、中石油大廈、中石油創(chuàng)新基地、中石化石家莊煉化廠、大唐和華能多處電廠項(xiàng)目及大量的房地產(chǎn)項(xiàng)目中。

　　(2)在即將推出新的國家標(biāo)準(zhǔn)《消防給水及消火栓系統(tǒng)規(guī)范》中明確規(guī)范了自動(dòng)巡檢的技術(shù)，這必將給消防監(jiān)督工作有力的推動(dòng)。

　　(3)HSZ-PP匹配器的推出是對消防給水自動(dòng)巡檢技術(shù)的完善及貢獻(xiàn)。

　　參考文獻(xiàn):

　　[1]翟慶志。電機(jī)學(xué)[M].北京:中國電力出版社，2008.

　　[2]周順榮.電機(jī)學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社，2004.