3CF认证的消防设备控制柜系统原理解析

3CF认证的消防设备控制柜系统原理解析

十五分公司  李良

                       

摘要：本文主要讲述消防风机、消防水泵控制箱产品列入消防强制性产品认证（3CF）后，控制箱系统原理图要求、原理图分析及比对，二次控制回路的设计，消防验收重点剖析。

关键词：3CF认证；消防控制模块；控制原理

 

3CF certified fire equipment control cabinet system principleanalysis

15th branch  Li Liang

 

Abstract:This paper mainly tells about the control box products of firefan, fire pump included in the mandatory product certification of fire control,control box system schematic requirements, schematic analysis and comparison,secondary control circuit design, fire acceptance analysis.

Key words:3CF certification; fire control module; the control principle


根据公安部、国家质监总局、国家认监委《关于部分消防产品实施强制性产品认证的公告》（2014年第12号公告）和公安部消防产品合格评定中心《关于进一步推动消防产品强制性认证工作的通知》（公消评【2015】31号）及深圳市公安局消防监督管理支队《关于推动消防产品强制性认证工作的通知》最新消防验收要求，将消防设备控制箱列入消防产品强制认证目录，相应消防设备（消防风机等）须满足3CF认证要求。

 
1  3CF强制认证产品范围

根据最新要求，列入强制性认证的产品主要有火灾报警产品、消防水带、喷水灭火、灭火剂、避难逃生产品等共15种。其中消防电气控制装置作为火灾报警产品，被列入强制认证行列。

消防电气控制装置范围定义为：1）、用于控制各类电动消防设施的控制装置；2）、消防电气控制装置(消防水泵电气控制装置、消防防排烟风机电气控制装置、消防电动门窗电气控制装置等)

目前我们涉及的领域多为大型洁净厂房、医院、药厂和房建，消防设备主要为排烟风机、加压送风机、事故风机、消防水泵等，此部分消防产品应用在消防联动控制系统中，与之配套的电气控制装置需要满足强制性产品认证的要求。

 

2  电气控制装置的系统原理分析

以健宁医院工程为例，根据本工程的施工内容，包含防排烟风机和消防水泵2种消防设备。实施过程中，针对设计图纸，结合设备的实际功率、3CF认证的要求和相关的消防验收标准，项目部对控制箱进行调整，设计二次回路原理图和控制图。为更好的体现消防强制认证电气控制装置与非消防强制认证的电气控制装置之间的区别，以下对两种不同的控制柜工作原理和控制逻辑进行分析。


2.1非消防强制认证的电气控制装置原理

本工程项目实施时间为2016年12月，项目实施时，深圳市公安局消防监督管理局于2016年5月1日发出重要公告：2016年7月1日起，所有建设工程竣工消防验收中使用的消防水泵电气控制装置（控制柜）和消防防排烟风机电气控制装置（控制柜）必须提供消防CCCF认证证书，未获得强制性产品认证证书和未标注强制性产品认证标志的，不得出厂、销售、进口或者在其他经营活动中使用。以下为非消防强制认证的电气控制装置的原理分析及主元器配件构成。


2.1.1排烟风机控制箱

未获得3CF认证证书的配电箱厂商，其生产排烟风机控制箱的双电源供电部分与控制回路部分为同一箱体内，控制排烟风机的数量有一拖一、一拖多。

此控制箱元器件主要为断路器、双电源自动转换装置、接触器和热继电器等，同时包含了电气火灾模块和消防电源监控模块。

控制原理为：控制箱内分远程和本地启动，正常运行时切换至远程，由消防控制室发出控制信号启动或关闭。启动方式分为直接启动和星三角启动，不同电动机功率的消防设备，通过选用不同型号的断路器、交流接触器和热继电器，环环相扣，以达到消防自动控制的要求。本工程设计大于等于18.5KW的风机采用星三角启动，小于18.5KW的风机采用直接启动。


2.1.2消防水泵控制箱

消防水泵通常采用星三角启动方式，设备功率为75KW和45KW，控制方式及主要元器件与消防风机一致。

2.2 消防强制认证的电气控制装置原理

本项目验收时须按照最新的消防验收要求，将消防电气控制装置按照3CF标准生产。项目部结合3CF验收标准，与配电柜供应商进行技术沟通，对消防控制箱系统图及二次控制回路进行了进一步调整。以下重点分析消防强制认证的电气控制装置的系统原理及二次控制。


2.2.1排烟控制箱

3CF认证电气控制箱的要求为所生产的控制箱必须与该生产商认证检测的箱体类型匹配。包括箱体的规格大小、设备功率范围、主要元器件品牌、控制系统原理等。本工程排烟风机功率均小于18.5kw，控制箱制造厂商必须有满足此功率范围内的3CF消防认证资质。

项目部根据供应商提供的资质证明及检测箱体的系统原理图，对原控制箱设计图纸进行调整，

调整后控制回路与供电电源分离，对排烟风机一控一。同时增加消防风机控制模块，以匹配3CF认证资质要求。

消防风机模块能提供消防联动控制信号、风机启动反馈信号、火灾模块联动电源、风机状态信号、防火阀控制和反馈信号、受控设备运行信号、风阀开/关启动信号、风阀开启反馈信号等等。

通过消防风机模块，全程监控排烟风机及风阀、防火阀的运行、故障情况，并能通过消防控制中心的控制信号驱动相关设备。如图5所示为健宁医院项目使用的防排烟风机控制模块。


图5 防排烟风机控制模块


同时，控制箱内配备了相序保护器，相序保护器可实时显示三相电源电压、并可在电源发生过压保护、欠压保护、缺相保护、不平衡保护、错相保护、PTC温度保护、负载端保护等，故障时通过继电器输出的形式。三相电源依次接入保护器的L1、L2 、L3三个接线点，相序保护器的辅助触点有一常开一常闭。当相序错误或者缺相的时候保护器的辅助触点动作常开变常闭，常闭变常开。

  控制箱二次控制回路中，启动按钮采用钥匙按钮开关，用于排烟风机本地启动检测，不仅操作安全可靠，还可以防止误操作或无关人员随意触碰。箱体外设2个蜂鸣器，分别为故障报警和消防联动报警，利于检修和消防报警警示。

2.2.2消防水泵控制箱

3CF认证消防水泵控制箱需要配备消防自动巡检柜，防止消防水泵长时间停滞产生锈蚀、受潮、水泵动作不正常等故障，以满足公安部消防安全行业标准GA30.2《固定消防给水设备的性能要求和试验方法》之规定。

自动巡检装置控制功能:完成对消防泵、喷淋泵的低频低速自运巡检控制，巡检周期设置24小时，每次巡检单泵巡检时间为10分钟，巡检周期及巡检时间亦可根据实际需求从几分钟到几天任意调整。消防事故发生时，控制器接到消防命令后会自动瞬时停止巡检，启动消防泵，消防结束后手动关机。

    自动巡检柜具有声光报警及故障记忆功能，中文菜单操作清晰易懂，可记忆短路、缺相、过流、过压、欠压，通讯等故障便于运行人员检修操作，具有上位电话报警功能，且预留了RS485通信接口，可完成对楼宇自控运行状态的远程传输。为本工程巡检柜使用的可编程控制器系统接线图。

    消防水泵控制箱除了巡检柜外，根据检测送样的规格，配备了消火栓/喷淋泵控制模块和相序保护器，启动方式为星三角启动。为本项目深化后的消防水泵控制二次回路图。



3  总结

消防产品实行强制认证已全面覆盖当前工程领域，不同地区消防验收要求略有不同，应结合当地相关政策和验收标准，满足国家规范要求的同时，不断总结经验，改善施工工艺。消防电气控制装置还存在较大的改进空间和不确定因素，紧密关注当前产品更新和技术创新的同时，总结施工经验，完善各系统功能。

 

 

参考文献

[1]低压配电设计规范，GB50054-2011.

[2]张力.建筑电气消防设计若干问题探讨[J].工程建设，2009.