常用消防设备过负荷保护方式比较及改进

王 瑜 孙曼莉 王理想

（中机中联工程有限公司 重庆 400000）

0 引言

建筑电气设计人员在消防水泵、消防风机等消防设备过负荷保护设计时，常要求电机过负荷保护动作于信号，不能切断电路。根据16D303-3《常用水泵控制电路图》与16D303-2《常用风机控制电路图》，本文讨论了消防水泵与消防风机过负荷保护的不同处理方式，并在16D303-3《常用水泵控制电路图》的基础上，提出了消防排水泵电机过负荷保护选择标准图集时应注意的事项，及在无备用水泵时选用标准图集时的改进方法，以供相关电气技术人员参考。

1 消防水泵过负荷保护

根据《通用用电设备配电设计规范》（GB 50055—2011）2.3.7条，交流电动机的过载保护应符合下列规定：断电比过载造成的损失更大时，应使过载保护动作于信号。对于消防水泵过负荷保护，电气设计人员常选用16D303-3《常用水泵控制电路图》的二次标准图，并在电机一次回路断路器旁备注：电机过载报警不脱扣，一次回路断路器选择带过载报警功能的电机保护型单磁断路器。部分审图专家也要求消防泵双电源进线、水泵供电回路出线均应采用过负荷只报警不动作型断路器。

根据《通用用电设备配电设计规范》（GB 50055—2011）2.3.7条的条文解释，某些场合下断电的后果比过载运行更严重，如没有备用机组的消防水泵，应在过载情况下坚持工作。对于有备用机组的消防水泵电机的过负荷保护，根据16D303-3《常用水泵控制电路图》，对有备用机组的消防水泵电机回路，过负荷保护均直接作用于跳闸，过负荷跳闸信号作为备用水泵的启动信号，同时作用于报警信号。标准图集中电机一次回路断路器为短路保护元件，过负荷保护元件为热继电器，所以一次回路断路器选择电机保护型单磁断路器，无过负荷报警功能。

在国标图集16D303-3《常用水泵控制电路图》中，消防水泵均考虑备用机组，相应的消防水泵电机主回路过负荷保护均直接作用于跳闸，启动备用机组，同时作用于报警。

2 消防风机过负荷保护

对于消防风机，一般无备用机组。所以消防风机的过负荷保护按照断电比过负荷造成的损失更大时，应使过负荷保护动作于信号。电气设计人员经常选用16D303-2《常用风机控制电路图》的二次标准图，并在电机一次回路断路器旁备注：电机过载报警不脱扣，一次回路断路器选择带过载报警功能的电机保护型单磁断路器。同样部分审图专家也要求消防风机双电源进线、风机供电回路出线均采用过负荷只报警不动作型断路器。

在16D303-2《常用风机控制电路图》中，消防风机电机一次回路过负荷保护均作用于信号，风机过负荷时继续工作。标准图集中消防风机一次回路断路器为短路保护元件，过负荷保护元件为热继电器，所以主回路断路器选择电机保护型单磁断路器，无过负荷报警功能。

在国标图集16D303-2《常用风机控制电路图》中，消防风机均不考虑备用机组，消防风机电机过负荷保护均作用于报警，过负荷时风机继续工作。

3 排水泵过负荷保护

在16D303-3《常用水泵控制电路图》中，对排水泵未细分消防用排水泵与普通排水泵。根据给排水专业要求，消防电梯坑底排水泵、消防泵房排水泵等明确为消防用电设备，应按消防设备供电。

在16D303-3《常用水泵控制电路图》中，因排水泵未区分消防用排水泵与普通排水泵。无论有没有备用水泵，排水泵电机过负荷保护均直接作用于跳闸，同时发出报警信号。标准图集中排水泵电机一次回路断路器为短路保护元件，过负荷保护元件为热继电器，所以一次回路断路器选择电机保护型单磁断路器，无过负荷报警功能。

4 常用消防设备过负荷保护及短路保护方式比较

根据上述消防水泵、消防风机、消防排水泵电机过负荷及短路保护方式比较，结合16D303-3《常用水泵控制电路图》与16D303-2《常用风机控制电路图》，三者的过负荷及短路保护设置情况参见表1。

表1 常用消防设备过负荷及短路保护

按照标准图集，根据表1，消防设备电动机过负荷保护元件均为热继电器，断路器为短路保护元件。断路器带过载报警辅助触点，对消防配电线路过负荷保护是适用的，对消防设备电动机过负荷保护不是必须的，可以作为热继电器过负荷保护的辅助或后备保护。

结合实际工程设计，消防水泵、消防风机设置与标准图一般是一致的，在采用标准图集时，消防设备电动机一次回路断路器选择电机保护型单磁断路器，无需过载报警功能。对部分资金充裕的项目，一次回路断路器带过载报警辅助触点，热继电器作为过负荷保护主元件，增加断路器过载报警作为热继电器过负荷保护的辅助或后备保护，技术上也可行。但是设计人员选择带过载报警功能的电机保护型断路器，二次控制回路选择标准图集时，标准图集上并没有利用断路器过载报警辅助触点的线路设计，应增加该部分的接线设计。

对消防排水泵，因标准图未细分消防排水泵与普通排水泵，无论是否有备用水泵，水泵电机过负荷保护均直接作用于跳闸，在选用标准图集时，应根据给排水专业水泵设置及工作情况，选择合适的标准图或在标准图的基础上进行改进，使其满足规范与使用要求。

5 消防排水泵常规设置

根据给排水专业资料，消防电梯坑底、消防泵房排水泵一般设置两台排水泵，低水位保护，高水位启一台泵，超高水位两台泵一起工作。按给排水专业资料，消防排水泵在超高水位时，两台泵需一起工作，在该工况下，无备用水泵。

根据《通用用电设备配电设计规范》（GB 50055—2011）2.3.7条，交流电动机的过载保护应符合下列规定：断电比过载造成的损失更大时，应使过载保护动作于信号。在消防排水泵无备用水泵时，过负荷保护应作用于信号，但标准图中排水泵过负荷保护直接作用于跳闸，不满足规范要求。

6 消防排水泵电机过负荷保护的改进

消防排水泵采用两台排水泵，低水位保护，高水位启一台泵，超高水位两台泵一起工作。对上述消防排水泵电机过负荷保护的改进可采用如下两种方式：

（1）给排水专业调整水泵选型及工作方式，消防排水泵采用一用一备或二用一备，在增加备用水泵情况下，可直接采用标准图集，过负荷保护直接作用于跳闸，同时发出报警信号，启动备用泵。

（2）给排水专业不调整水泵选型及工作方式，仍然采用两台排水泵，低水位保护，高水位启一台泵，超高水位两台泵一起工作。该方案无备用水泵，平时过负荷保护直接作用于跳闸，同时发出报警信号，直接采用16D303-3《常用水泵控制电路图》P252～254页XKP-12-2方案；消防工况时消防联动短接热继电器接点，过负荷保护只作用于信号，对应的XKP-12-2方案P253页可按图1修改。

图1 消防排水泵双泵运行控制电路

7 结语

综上所述，对常用消防设备过负荷保护，16D303-3《常用水泵控制电路图》与16D303-2《常用风机控制电路图》满足消防水泵、消防风机的使用要求。对排水泵中的消防排水泵，现有电气设计选用国家标准图集，满足规范要求的较少，应与给排水专业协调，设置备用水泵或对标准图集进行修改，以满足规范及使用的要求。