我國新頒布的《消防給水及消火栓系統技術(shù)規范》于2014年10月1日起正式實(shí)施，其中的第11.0.12條中明確的規定：消防水泵控制柜必須具有機械應急啟泵的功能，這樣對消防泵控制柜行業(yè)又提出了一個(gè)新名詞——機械應急啟泵功能。

規范已經(jīng)頒布實(shí)施那么它又該如何的具體實(shí)施呢？不管是電氣專(zhuān)業(yè)人員和排水專(zhuān)業(yè)的人員都無(wú)從下手。新規范僅僅強調：電源只要供電正常，不管控制線(xiàn)路如何，必須能夠強制啟動(dòng)，而如何去實(shí)現這個(gè)功能該規范并未詳細說(shuō)明。

新規范屬于對排水專(zhuān)業(yè)的規范，針對其中提到的關(guān)于消防泵控制柜的內容，我司和該規范編制組成員進(jìn)行了深入溝通了解，他們給的說(shuō)法是，消防泵控制柜行業(yè)存在一定的問(wèn)題，我國曾經(jīng)出現多起因為控制柜不能啟泵而導致不能滅火的案例發(fā)生，新規范的目的就是要提高消防控制柜的可靠性。消防控制柜中的機械應急啟泵功能就是在控制電路出現故障而電源正常時(shí)，能通過(guò)機械應急啟泵直接控制消防泵強制性啟動(dòng)，這樣大大的提高了消防水泵控制柜的可靠性。

那么新規范規定消防水泵控制柜必須具有機械應急啟泵功能，其原因我們就很清楚了。但是對于“機械應急啟泵功能”是什么？如何去設計？對于傳統設計、制造會(huì )帶來(lái)什么？新規范只是指出了要有這個(gè)功能并沒(méi)有具體操作方法。因此小編收集整理國內、國外的相關(guān)資料，通過(guò)嚴格的分析驗證提出以下幾點(diǎn)建議供君參考。

一、國內外相關(guān)標準解讀

小編對國家標準GB / T 21208 - 2007 / IEC / TS 62091：2003，MOD《低壓開(kāi)關(guān)設備和控制設備 固定式消防泵驅動(dòng)器的控制器》、美國消防協(xié)會(huì )NFPA 20 - 2007《Standard for the Installation of Stationary Pumps for Fire Protection》和國際電工委員會(huì )標準IEC 62091 - 2007《Low-voltage switchgear and controlgear — Controllers for drivers of stationary fire pumps》這三種國內外的相關(guān)標準進(jìn)行分析解讀，發(fā)現它們提出了“應急機械運行控制”和“緊急運行控制”著(zhù)連個(gè)名詞，其含義和我國的新規范中提出的“機械應急啟泵功能”類(lèi)似，可作為我們設計和生產(chǎn)消防泵控制柜的相關(guān)依據，小編對其關(guān)鍵部分翻譯后發(fā)布供大家參考：

1、國家標準GB / T 21208 - 2007 / IEC / TS 62091：2003，MOD《低壓開(kāi)關(guān)設備和控制設備 固定式消防泵驅動(dòng)器的控制器》

其中第8.5.1.2條：控制器緊急運行控制可由機械驅動(dòng)（比如接觸器的機械操作）或者由備用開(kāi)關(guān)來(lái)控制完成

緊急運行控制應通過(guò)下面4中方式讓其達到A優(yōu)先級別：

①提供緊急運行裝置和電動(dòng)機連續運行和非自動(dòng)啟動(dòng)的操作。

②緊急操作裝置應該設計成只能往一個(gè)方向移動(dòng),從開(kāi)始斷開(kāi)到最后運行這個(gè)方向。

③緊急運行裝置要可以閉鎖到運行的位置，應當由操作者選擇鎖定而不是自動(dòng)的。

④在運行閉鎖位置的以外位置，操作員釋放手動(dòng)緊急操作器，控制器要能夠自動(dòng)轉換為斷開(kāi)。

2、國際電工委員會(huì )標準IEC 62091 - 2007《Low-voltage switchgear and controlgear — Controllers for drivers of stationary fire pumps》

該規范翻譯為中文為《低壓開(kāi)關(guān)和控制設備固定式消防水泵驅動(dòng)器中的控制器》，小編主要摘錄了其中的8.5.1.2：控制器的緊急運行控制可以由機械驅動(dòng)（如接觸器機械操作）或者冗余開(kāi)關(guān)裝置來(lái)完成。冗余的開(kāi)關(guān)裝置必須可以進(jìn)行可機械的操作，防止控制電源斷電或者其他控制電路失效。

國標GB / T 21208 - 2007  / IEC / TS 62091：2003，MOD修改采用IEC / TS 62091：2003標準，IEC和我們的國標相比，我們把其的“redundantelectrical switching device”翻譯成“冗余開(kāi)關(guān)裝置”，我們的國標則是“備用開(kāi)關(guān)電源”。國際電工委員會(huì )第二句對冗余開(kāi)關(guān)裝置還提出了相關(guān)的要求，而我們的國標則沒(méi)有相關(guān)規定。其他的關(guān)于“A優(yōu)先級”相關(guān)要求國際電工委員會(huì )和國標是一樣的。

3、美國消防協(xié)會(huì )標準NFPA 20 - 2007《Standard for the Installation of Stationary Pumps for Fire Protection》該標準翻譯成中文意思為《固定式消防泵安裝標準》，小編就著(zhù)重摘錄其中的10.5.3.2——控制器應急機械控制。

①控制器必須配備緊急運行手柄或者是操作桿用于機械性閉合電機電路上開(kāi)關(guān)機構。

②操作桿或者手柄必須提供電機連續的運行和非自動(dòng)的操作，這種操作不應受任何裝置影響，更不能依賴(lài)壓力開(kāi)關(guān)的控制。

③以上這種方法必須能夠手動(dòng)操作通過(guò)手柄或者操作桿進(jìn)行機械閉鎖，或者使其位于啟動(dòng)位置，

④機械閉鎖不能是自動(dòng)必須由人為的操作。

⑤操作桿或者手柄應該只能往一個(gè)方向移動(dòng)，也就是從斷開(kāi)的位置到最后的啟動(dòng)位置。

⑥除去一般的權運行位置，操作員在所有位置釋放操作桿或者手柄時(shí)，電機啟動(dòng)器都要能自動(dòng)的返回斷開(kāi)位置。

根據以上對三個(gè)標準的了解，小編通過(guò)總結得到下列信息：要實(shí)現新規范中的機械應急啟泵功能，就必須先在消防水泵的電動(dòng)機主電路設置一個(gè)可被機械驅動(dòng)閉合的開(kāi)關(guān)（比如接觸器等）或者一個(gè)冗余開(kāi)關(guān)裝置，這一個(gè)冗余開(kāi)關(guān)裝置還必須是可以機械操作的；之后要在消防泵控制柜上加裝一個(gè)緊急操作桿或者手柄，用來(lái)機械性別和上面的開(kāi)關(guān)機構或者冗余開(kāi)關(guān)裝置。

二、機械應急啟泵功能如何具體設置

我們要善于學(xué)習別人的有點(diǎn)，進(jìn)而通過(guò)別人的優(yōu)點(diǎn)反照出自身的不足，既然NFPA和IEC標準中有關(guān)于“應急機械運行控制”和“緊急運行控制”的要求，那么國外就可定有非常成熟的產(chǎn)品完全符合上述標志，那么我們就可以借鑒一下他們的做法，國外的應急啟泵如何做的呢？

根據J我司技術(shù)人員敘述，他們的點(diǎn)擊驅動(dòng)消防泵控制器按照電機啟動(dòng)方式包括：電阻啟動(dòng)、全壓直接啟動(dòng)、開(kāi)式星三角啟動(dòng)、固態(tài)軟啟動(dòng)、閉式星三角啟動(dòng)和部分繞組啟動(dòng)等類(lèi)型，而這些所有的控制器都具備緊急啟泵功能。下面為Joslyn Clark公司消防泵控制柜的部分技術(shù)細節。

1、消防泵控制柜

柜體設置有下列功能組件：

①斷路器操作手柄和隔離器，可以同時(shí)進(jìn)行斷路器和隔離器的操作。

②手動(dòng)的啟動(dòng)、停止按鈕，用來(lái)實(shí)現標準規定的機械應急啟泵功能。

③機械應急啟動(dòng)手柄可以通過(guò)機械方式閉合接觸器。

④具有人機交互的界面，可以對各種系統參數進(jìn)行設置和顯示。

經(jīng)過(guò)實(shí)際的檢驗，柜體設置這些功能組件都是根據NFPA和IEC標準。

2、機械應急啟泵功能具體實(shí)施

通過(guò)小編和Joslyn Clark公司相關(guān)技術(shù)人員的多次溝通和交流，了解到機械應急啟泵功能適用于全部的啟動(dòng)方式，包括降壓?jiǎn)?dòng)和全壓?jiǎn)?dòng)，在Joslyn Clark公司的消防泵控制柜中，配備機械應急啟動(dòng)手柄，緊急情況下一旦拉動(dòng)手柄，柜內機構會(huì )以機械方式閉合主回路運行控制器，使水泵點(diǎn)擊全壓?jiǎn)?dòng)。

在Joslyn Clark公司生產(chǎn)的消防泵控制器中，直接氣動(dòng)控制其這種方式最為簡(jiǎn)單，應急手柄只需要拉動(dòng)閉合主接觸器，就可以實(shí)現機械應急啟泵功能；軟氣動(dòng)控制器方式，依靠應急手柄閉合支路接觸器來(lái)實(shí)現應急啟泵；而星三角啟動(dòng)控制器方式，必須要應急手柄同時(shí)閉合兩個(gè)運行用接觸器，從而實(shí)現應急啟泵。所有降壓?jiǎn)⒈眉?dòng)控制器，在實(shí)現機械應急啟泵功能時(shí)，都需要通過(guò)應急手柄的操作，跳過(guò)了降壓?jiǎn)?dòng)這一步，控制消防水泵點(diǎn)擊直接全壓運行，達到直接啟動(dòng)的目的。

3、電控制器的標準設置

①交互界面

包括手動(dòng)停止和啟動(dòng)按鈕；設定啟泵的參數和顯示系統壓力數值；故障報警、運行中的電流顯示和三相電壓顯示等實(shí)時(shí)數據顯示；歷史參數數據的記憶功能；Modbus TCP以太網(wǎng)通訊接口；可通過(guò)變成操作運行周期的定時(shí)器（如設置定期啟動(dòng)水泵）等。

②啟動(dòng)、停止水泵的控制功能

a.交互界面上設置停泵、啟泵按鈕；

b.控制柜柜體外表配備機械應急啟動(dòng)手柄，只要拉起就可以應急啟泵；

c.水壓力系統的應急啟泵；

d.其他消防設備遠程遙控自動(dòng)啟泵；

e.遠程的手動(dòng)啟泵。

③PMR（電源監視繼電器），基于繼電器上的微處理器

提供水泵電機的堵轉保護、電流和電壓檢測，并將參數實(shí)時(shí)顯示在交互界面上。

4、典型的控制電路

配備全新的機械應急啟泵裝置的消防泵控制柜，對于控制線(xiàn)路又有哪一些新的要求呢？當操作人員拉動(dòng)應急手柄進(jìn)行緊急啟動(dòng)，控制電路需不需要斷電？小編通過(guò)對Joslyn Clark公司產(chǎn)品的控制線(xiàn)路比較，發(fā)現其中開(kāi)式星三角啟動(dòng)的控制線(xiàn)路（如圖2）相對來(lái)說(shuō)比較復雜，并且具有很強的代表性，我們就來(lái)進(jìn)行詳細的探討如下：

1、常規的啟動(dòng)控制

電動(dòng)機的主電路設置有S、1M、2M共三個(gè)接觸器，當控制器由消防遠程啟動(dòng)信號、主管低壓壓力信號、其他消防信號或者控制器的面板直接手動(dòng)啟動(dòng)時(shí)，其中的CR2繼電器啟動(dòng)（正常情況該繼電器位于通電位置），1M、S接觸器得電閉合，水泵電機繞組按照星形的連接方式啟動(dòng)。與此同時(shí)AT定時(shí)器進(jìn)行延時(shí)，到達設定的時(shí)間，AT定時(shí)器常閉觸電斷開(kāi)，使繼電器ATR斷電，ART輔助觸電使S接觸器斷電、2M接觸器通電。這時(shí)候 由于1M、2M主觸頭的閉合，水泵電機繞組將按照三角形接線(xiàn)進(jìn)入全壓的運行狀態(tài)啟動(dòng)水泵電機。

2、機械應急啟動(dòng)控制

在上面的電路圖中，有一條虛線(xiàn)把機械應急手柄、限位開(kāi)關(guān)LS和1M、2M接觸器互相連接，這種連接代表著(zhù)一種機械操作邏輯關(guān)系，就是當進(jìn)行應急啟動(dòng)時(shí)，拉起機械應急手柄會(huì )帶動(dòng)1M、2M接觸器閉合，同時(shí)LS限位開(kāi)關(guān)由6-30號段子的接通轉換為6-2端子的接通，當應急手柄取消操作時(shí)，會(huì )進(jìn)行反方向的聯(lián)動(dòng)。在小標和Joslyn Clark公司專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的了解交流中證實(shí)這一點(diǎn)，并且還印證了機械應急啟動(dòng)就是采用機械的動(dòng)作方式、閉合主回路運行接觸器，達到水泵電機直接全壓?jiǎn)?dòng)。

這個(gè)結構推翻了小編原先的想法，原以為應急機械手柄拉動(dòng)時(shí)，限位開(kāi)關(guān)會(huì )立刻斷開(kāi)電路電源來(lái)避免機械操作和電器控制起沖突，但是Joslyn Clark公司設計的方法卻并非如此，通過(guò)更加深入和了解，小編不得不佩服美國消防行業(yè)的縝密思維。

我們大家都應該知道，辨別接觸器主觸頭性能好壞的方法大多是通過(guò)電磁鐵快速動(dòng)作為前提，接觸器的動(dòng)作越快速，電弧的觸頭傷害也就越小，如果我們只通過(guò)機械手柄來(lái)閉合或者斷開(kāi)接觸器，會(huì )因為我們的動(dòng)作緩慢而造成觸頭的損傷，雖然這種損傷非常小，但是Joslyn Clark公司為了盡可能減少傷害而設計了限位開(kāi)關(guān)，每當操作員拉動(dòng)應急手柄，限位開(kāi)關(guān)會(huì )第一時(shí)間動(dòng)作，繞過(guò)正常啟動(dòng)順序，直接讓1M、2M接觸器通電，如果這時(shí)接觸器線(xiàn)圈完好，接觸器的主觸頭將會(huì )以電的方式先于機械方式快速閉合從而接通水泵電機電源，完成機械應急啟泵。當然線(xiàn)圈如果發(fā)生故障，還有備用方案就是以機械的方法閉合接觸器。

這個(gè)時(shí)候我們有些同行會(huì )說(shuō)，火災難得一遇，應急啟泵裝置很少去動(dòng)用，這種對接觸器觸頭的損傷非常的小，沒(méi)必要去弄這個(gè)限位開(kāi)關(guān)。小編認為這么說(shuō)不無(wú)道理，可是火災既然發(fā)生的概率非常的小，我們的消防水泵應急柜更應該做到養兵千日用兵一時(shí)，避免任何意外情況的發(fā)生，所以要減少這種觸頭的損傷。只有這樣一旦發(fā)生火災才能保證應急啟泵功能的順利運行。Joslyn Clark公司對于消防泵控制柜的這種做法非常的實(shí)用且科學(xué)，使應急啟泵裝置在日常維護、演練或者滅火實(shí)戰中，才能最大程度減少這種對觸頭的損傷，同時(shí)也讓?xiě)眴⒈醚b置多一次的使用壽命，這種設置限位開(kāi)關(guān)的做法值得借鑒。

3、消防泵控制柜和電源系統的組件性能要求

按照GB / T 21208 - 2007 / IEC / TS 62091：2003，MOD、NFPA20 - 2007、IEC 62091 - 2007標準設計生產(chǎn)機械應急啟泵產(chǎn)品時(shí)，消防泵控制柜和電源系統各組件的性能要滿(mǎn)足哪些要求？

①電源容量

不管消防泵控制柜采用哪種方式啟動(dòng)電機，當應急啟泵時(shí)，最終都會(huì )用機械的方式閉合主電路的接觸器，使水泵電機全壓?jiǎn)?dòng)，那么電源容量就應該滿(mǎn)足電機的全壓?jiǎn)?dòng)。

②控制柜箱面

消防泵控制柜的箱面要配備本文章圖1的功能組件，來(lái)滿(mǎn)足上述標準對這些功能“可外部操作”的具體要求。

③隔離器

a.隔離器的額定電流不能小于水泵電機額定電流的115％；

b.出于安全性考慮，斷路器要和隔離器聯(lián)鎖。

使用有隔離功能的斷路器，要滿(mǎn)足下面的要求。

④斷路器和堵轉保護裝置——過(guò)流保護裝置

上述標準中要求設置堵轉保護和短路保護功能，并且是唯一允許裝設的電流保護裝置，還規定這樣的保護裝置要具備在火災發(fā)生的情況下，其第一次動(dòng)作斷開(kāi)后，消防人員還要具備“二次機會(huì )”的能力，將消防泵控制控柜迅速恢復工作狀態(tài)。

電流的要求：斷路器額定電流不能小于水泵電機額定電流的115％。并且要提供短路保護和分段的功能。

斷路器應在正常啟動(dòng)和應急啟動(dòng)時(shí)不脫扣，所以其瞬動(dòng)保護要按照電機全壓?jiǎn)?dòng)設定，來(lái)避開(kāi)水泵電機啟動(dòng)電流。

上述規定還描述了堵轉保護裝置的動(dòng)作方式和特性，本文就不對此進(jìn)行介紹。因為這種脫扣和跳閘的堵轉保護，和我國現行的消防泵在過(guò)負荷情況下要堅持工作不能停泵的規定互相違背，所以這種裝置在我國的消防泵控制柜中不能實(shí)現。

⑤接觸器

a.接觸器要為電磁型，同時(shí)可通過(guò)機械操作方式閉合主觸頭。根據小編的了解國產(chǎn)接觸器大多數不具備這樣的功能，在設計選擇時(shí)，需要向接觸器供應商核實(shí)。

b.接觸器的使用類(lèi)別為AC-3.

c.接觸器要能承受堵轉電流，要能承受長(cháng)達20秒的7.2倍電機額定電流，和承受3倍電機額定電流3分鐘以后，觸頭仍然完好。

中啟小編認為上述標準對接觸器和堵轉保護組件提出的要求合情合理，因為它們能夠確保在電機堵轉保護前，這些組件還都能正常的堅持工作，能夠讓消防泵充分的發(fā)揮滅火的作用，這些都值得我們消防泵控制柜行業(yè)研究和思考。