对消防水泵故障切换检查的几点思考

施寅濠

摘要：消防水泵的主备泵切换维持正常是保障消防水系统可靠、安全运行的必要条件。在检查过程中对主备泵切换功能进行充分测试可以及时发现系统功能中存在的隐患。文章针对实际测试过程中，使用不同测试方法，得到不同的测试结果这一问题，通过对国家建筑标准设计图集中消防水泵控制电路的整理、分析，寻得问题的症结所在，并提出改进建议。

关键词：消防水泵;主备泵切换;控制电路

中图分类号：TU892       文献标识码：A       文章编号：2096-1227（2022）02-0021-03

消防水系统是建筑消防安全最基础、最常用、最重要的保护设施，而消防泵又是消防水系统的“心脏”。为提升整个消防水系统的安全性，提高消防给水的可靠性，国家相关防火规范明确要求水系統中必须设置备用泵。在日常消防检查中，对消防泵主备用切换的检查也是确保消防给水系统可靠、安全运行的一个重要环节。

1  消防水泵主备泵切换的检查方法及存在问题

1.1  主备泵切换的检查方法

应急管理部消防救援局主编的《消防监督检查手册（2019版）》中，于不同章节分别介绍了两种主备泵切换的检查方法。

方法一：将水泵控制柜上的开关设置为“1主2备”“自动”运行模式，1#泵自动投入运行后，按下水泵控制柜内1#泵组热保护继电器，2#泵自动运行，运行灯点亮;松开热保护继电器，2#泵停止运行，1#泵投入运行[1]。

方法二：将水泵置于“1备2主”的“自动”运行模式，远距离启动2#泵。在2#泵组正常运行情况下，打开消防泵电气控制柜，用手将2#泵的空气开关拉脱，观察1#泵自动投运及相关信息显示情况是否正常。

简言之，方法一就是在主泵正常运行时，按下主泵的热保护继电器，观察备泵是否能正常投入运行。方法二就是在主泵正常运行时，拉脱主泵的空气开关，观察备泵是否能正常投入运行。

1.2  实际检查中出现的问题

在日常对消防水泵进行监督检查或者维护测试的过程中，常常任意选用方法一或方法二对消防泵组进行测试，只要备用泵正常投入运行，即判断主备泵切换功能正常。但有时会出现如下问题：使用方法一，通过泵组的热保护继电器测试时，备用泵却可以正常投入运行;使用方法二，通过断开主泵的空气开关进行测试时，备用泵却无法正常投入运行。

2  消防水泵控制逻辑分析

图1、图2为消防水泵一用一备全压启动控制电路图（包括消火栓泵和喷淋泵），摘自国家建筑标准设计图集之《常用水泵控制电路图》（16D303-3）。该图集于2016年9月1日开始实行至今。其依据的主要标准规范有：《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）、《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-2013）、《建筑给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）等。

图1、图2所示的控制电路图的电路功能为：两台水泵互为备用，工作泵故障时备用泵延时自动投入，水泵由压力开关等信号及消防系统控制，水源水池水位过低报警，并设有工作状态（手动、自动、备用）选择开关[2]。

2.1  “自动”运行模式下，消防联动控制器远程启泵的控制逻辑

由图2可见，当前手动选择开关SAC及相关触点的所处位置为左侧档位，该消防水泵控制电路的当前工作模式为“自动”运行模式，其中2#泵为主泵，1#泵为备泵。通过消防联动控制器上的启泵按钮远程启动消防水泵，其控制逻辑如下：

步骤1：按下18号线路中的启动按钮SF3，中间继电器KAO1的线圈通电;

步骤2：在14号线路中的中间继电器KAO1的常开触点闭合，中间继电器KA6线圈通电，16号线路中的KA6触点闭合，14号线路持续通电;

步骤3：在31号线路中的KA6触点闭合;

步骤4：在31号线路中的黄色信号灯PGY2通电发光（该黄色信号灯表示2#泵正在启动过程中）;

步骤5：在28号线路中的交流接触器QAC2线圈通电;

步骤6：主回路中常开触点QAC2闭合，2#泵启动（消防水泵在建成投入使用后，低压断路器QA1、QA2的日常状态均为闭合状态）;

步骤7：在29号线路中QAC2常开触点闭合，KA2线圈通电，同时绿色信号灯PGG2通电发光（该绿色信号灯表示2#泵已经正常启动）;

步骤8：在31号线路中的黄色信号灯PGY2断电熄灭;27号线路中的红色信号灯PGR2断电熄灭（红色信号灯为停泵指示灯）;

步骤9：在26号线路中QAC2常闭触点断开;

步骤10：在25号线路中的KA6触点闭合，由于26号线路中QAC2常闭触点几乎同时断开，时间继电器KF1无法持续通电，25号线路中KF1触点无法闭合。因25号线路用于控制备用泵启动，当其未通电，备用泵不会启动。

2.2  通过热继电器测试主备泵切换（方法一）的控制逻辑

在前文远程启动主泵（2#泵）基础上，通过热继电器，对主备泵切换功能进行测试，控制逻辑如下：

步骤1：按下主泵（2#泵）主回路中热继电器BB2的test按钮，模拟2#泵运行发生故障;

步骤2：在28号线路中BB2触电断开，QAC2线圈断电;

步骤3：2#泵主回路中QAC2触点断开，2#泵因断电停止运行;

步骤4：在29号线路中QAC2触点因线圈断电恢复常开状态，KA2线圈断电，同时绿色信号灯PGG2断电熄灭;

步骤5：在31号线路和27号线路中的两处KA2常闭触点恢复闭合，黄色信号灯PGY2和红色信号灯PGR2恢复通电发光;

步骤6：在26号线路中QAC2触点恢复闭合。由于25号线路中的KA6触点已在前期远程起泵过程中处于闭合状态，因此26号线路中时间继电器KF1的线圈持续通电;

步骤7：在25号线路中时间继电器KF1的常开触点短暂延时后闭合，22号线路中QAC1线圈通电;

步骤8：主回路中常开触点QAC1闭合，1#泵启动。

2.3  通过切断水泵主回路的低压断路器测试主备泵切换（方法二）的控制逻辑

在前文远程启动主泵（2#泵）基础上，切断水泵主回路的低压断路器，对主备泵切换功能进行测试，控制逻辑如下：

步骤1：手动切断主泵（2#泵）主回路中低压断路器QA2;

步骤2：2#泵主回路断电，2#泵停止运行;

步骤3：2#泵控制电路全部断电，即27号线路至32号线路全部处于断电状态，因此28号线路中QAC2线圈必然无电流通过;

步骤4：在26号线路中的QAC2触点恢复闭合，由于25号线路中的KA6触点已在前期远程起泵过程中处于闭合状态，因此26号线路中时间继电器KF1的线圈持续通电;

步骤5：在25号线路中的时间继电器KF1的常开触点短暂延时后闭合，22号线路中QAC1线圈通电;

步骤6：主回路中常开触点QAC1闭合，1#泵启动。

3  主备泵切换功能检查所出现问题的分析及解决方法

3.1  不同检查方法模拟不同的故障，应进行完整测试

通过对两种测试方法的控制逻辑进行分析可知：测试方法一所模拟的故障是，水泵在运行过程中电气线路出现过载，需要切换备泵投入运行。测试方法二所模拟的故障是，水泵在运行前或运行中主回路断电，主泵无法运行，需要切换备泵投入运行。两种测试方法所针对的水泵故障不相同，后续的水泵切换逻辑也存在差异，因此在实际测试中，两种方法不能互相替代，应全部测试。

上文所涉及的控制電路图，均摘自国家建筑标准设计图集之《常用水泵控制电路图》。笔者认为应将其视为基于国家相关防火设计规范的最基础要求，其中所能实现的功能应在实际工程中得到展现。无论使用方法一还是方法二对消防水泵的主备泵切换功能进行检查测试，备用泵都应能正常投入运行。

3.2  水泵控制柜接线错误，导致主备泵切换功能存在缺陷

查看图1、图2可见，1#泵、2#泵各自的控制电路中的电源线接点X1：2和X1：3分别位于低压断路器QA1和QA2之后，即QA1或QA2的开闭状态，直接控制相对应的消防水泵的控制电路是否通电。假设消防水泵的控制电路的电源线接点X1：2和X1：3位于低压断路器之前，即无论QA1或QA2处于开闭何种状态，都不影响消防水泵的控制电路处于通电状态，则在切断主泵（2#泵）主回路中低压断路器QA2的情况下，虽然2#泵会停止运行，但2#泵控制电路仍然正常通电，28号线路中QAC2线圈继续保持通电，26号线路中QAC2触点无法闭合，时间继电器KF3无法通电，最后结果导致1#泵作为备用泵无法正常投入运行。因此当水泵控制电路接线有错误时，使用方法二进行功能测试，备泵无法正常投入使用。

3.3  细化规范要求，避免主备泵功能设计缺陷

现行各类规范中虽然对主备泵设置进行了要求，但内容过于笼统，并未对主备泵切换功能进行细化要求，未明确哪些故障属于消防泵故障，需要进行主备泵切换以确保系统正常运行。因此在消防泵控制柜线路设计之初，因不同人员对消防泵的理解及思考不同，导致控制柜功能缺陷，不能在所有故障状况下都完成主备泵切换。比如前文所述，拉脱主泵的空气开关，备用泵不能正常投入运行的情况，大多数原因在于控制柜未设计该项功能。

为避免此类情况的发生，需细化规范要求，明确消防泵故障的种类，明确故障信号的选择，明确控制逻辑的设计，明确功能测试的方法。

参考文献：

[1]应急管理部消防救援局.消防监督检查手册（2019版）[M].昆明：云南科技出版社，2019.

[2]中国建筑标准设计研究院.16D303-3常用水泵控制电路图[M].北京：中国计划出版社.2016.

Some thoughts on checking the failure of fire pumps

Shi Yinhao

（Pudong New Area Fire and Rescue Brigade，Shanghai  200120）

Abstract：It is a necessary condition to ensure the reliable and safe operation of the fire water system to maintain the normal switching of the main and standby pumps of fire pumps. In the process of inspection， a full test of the switching function of the main and standby pumps can timely discover the hidden dangers in the system. Aiming at the problem of using different test methods to obtain different test results in the actual test process， the paper finds the crux of the problem and puts forward suggestions for improvement through the sorting and analysis of the fire pump control circuit in the national building standard design drawing.

Keywords：fire pump; main and standby pump switching; control circuit