采用下列简称：

1.《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014简称：《消水规》

2.《民用建筑电气设计标准》（GB51348-2019）简称：《民电标》

3.《常用水泵控制电路图》（16D303-3）简称：《16D303-3》

《消水规》11.0.12规定消防泵控制柜应设置机械应急启泵功能（强条），自实施以来（8年多了），一直以来，大量的电气设计专家纷纷在电气类权威杂质、公众号等发表论文提出质疑。笔者自始自写公众号文章以来，也一直想解释这个问题，但一拖3年：

下班后，确好看到了一篇电气专家的具有较大影响力的公众号文章，继续提出质疑，这篇文章还是有较高技术水平的，但是由于认识上的不深入、不全面，才产生了对机械应急启泵的不了解，回应这些质疑，结束近年来因为控制问题多次产生的给排水及电气技术纷争，是本人的美好愿望和写作的目的。

本文的论述内容，基本上是电气专业的内容，但涉及两专业的纷争，适合水、电两专业阅读，说得不对的地方，请多多指教。

01

《消水规》的规定和解释

以国际电工委员会标准IEC 62091-2003《Low-voltage switchgear and controlgear—Controllers for drivers of stationary fire pumps》为蓝本编制而成的国家标准GB/T21208-2007《低压开关设备和控制设备固定式消防泵驱动器的控制器》已经规定了消防泵控制器（控制箱）必须配备人工机械应急装置：

而且，第8.5.1.2条规定了具体措施：

但GB/T21208仅为推荐性标准，很少有设计认识到这个问题和采纳这个标准设计，直到《消水规》出台，将这个要求提升到强条，设计行业的电气工程师们才了解到这个需求。GB/T21208没有解释这个规定的原因，《消水规》11.0.12条文说明解释：压力开关、流量开关等弱电信号和硬拉线是通过继电器来自动启动消防泵的，如果弱电信号因故障或继电器等故障不能自动或手动启动消防泵时，应依靠消防泵房设置的机械应急启动装置启动消防泵。

当消防水泵控制柜内的控制线路发生故障而不能使消防水泵自动启动时，若立即进行排除线路故障的修理会受到人员素质、时间上的限制，所以在消防发生的紧急情况下是不可能进行的。为此本条的规定使得消防水泵只要供电正常的条件下，无论控制线路如何都能强制启动，以保证火灾扑救的及时性。

这个解释没错，但这两个理由，后者从消防给水系统的使用目的提出要求，前者是简单从信号故障来解释，没有在电气技术上进行更深入解释（这个对给排水有点强人所难），后者的解释过于简单才导致了电气专业质疑，同时也说明近9年来，电气设计行业尚没有深入研究这个问题，侧面也反映了我国技术进步的步伐令人担忧。

另外，《消水规》没有明确机械应急启动装置的产品特性，个人也认为没必要，简单的说，实际上就是一个夹子，通过人力将接触器夹住通电而已，而且设计规范不是产品标准，GB/T21208也规定了，更无需重复。但电气设计行业因为不清楚怎么做为此还成立不少研究课题组发表了不少论文和质疑。

02

NFPA20的要求

这个规定，在国外已经实施了很多年，IEC、欧美标准基本都差不多，笔者看到的资料，从NFPA20-2007到NFPA20-2022，基本上一字不差，说明技术上很成熟。下面为NFPA20-2022的原文和翻译：

10.5.3.2*Emergency-Run Mechanical Control at Controller.

10.5.3.2.1 The controller shall be equipped with an emergency-run handle or lever that operates to mechanically close the motor-circuit switching mechanism.

10.5.3.2.1.1 This handle or lever shall provide for non-automatic continuous running operation of the motor(s),independent of any electric control circuits,magnets,or equivalent devices and independent of the pressure-activated control switch.

10.5.3.2.1.2 Means shall be incorporated for mechanically latching or holding the handle or lever for manual operation in the actuated position.

10.5.3.2.1.3 The mechanical latching shall be designed to be automatic or manual.

10.5.3.2.2 The handle or lever shall be arranged to move in one direction only from the off position to the final position.

10.5.3.2.3 The motor starter shall return automatically to the off position in case the operator releases the starter handle or lever in any position but the full running position.

10.5.3.2*控制器的机械应急启动控制（功能）。

10.5.3.2.1控制器应配备紧急运行手柄或杠杆，该手柄或杠杆可机械闭合电机电路开关机构。

10.5.3.2.1.1该手柄或杠杆应提供电机的非自动的、连续的运行操作，该操作独立于任何电气控制电路、磁铁或等效装置，也不依赖压力开关的控制。

10.5.3.2.1.2应采用机械锁定或保持手柄或杠杆的方式，以便在启动位置进行手动操作。

10.5.3.2.1.3机械闭锁应设计为自动或手动。

10.5.3.2.2手柄或操纵杆应设计为从关闭位置向最终位置单向移动。

10.5.3.2.3如果操作员在完全运行位置（自锁运行位置）以外的任何位置释放起动器手柄或杠杆，电动机起动器应自动返回到关闭位置（断电位置）。

与GB/T21208比较，基本也差不多。所以，《消水规》没有明确机械应急启动装置的技术要求是合理的，应由产品标准提供，而GB/T21208的标准要求，已经很详尽了，国内泵厂都能做（产品出口国外都必须配备）。

03

电气专业普遍质疑的问题

下面仅仅是摘自具备代表性文章的内容

04

设置机械应急启动的技术原因

消防给水需要，消防泵是灭火系统的心脏，消防泵不能启动使用，代表消防设施失效，因此，消防泵的运行保证，是消防设计重中之重。国外常用柴油机消防泵做为消防备用泵，比备用电动机泵更加可靠。即使全面使用可靠的柴油机消防泵情况下，国外仍然要求必须控制器有机械应急启动功能，何况我们国内还习惯用电动机消防泵做备用泵。

消防泵机械应急启动装置，之所以是消防泵启动的最后保障手段，原因如下：

一、不论是控制柜（器）自动控制还是手动控制启泵，启动信号需经中间继电器一系列的动作，只要其中一环失效就会导致接触器不能通电无法启泵。这个情况电气专业都认可，不需要展开。

二、电压不能保证85%~110%

GB/T21208规定控制柜（器）在实际电压的85%~110%范围内，控制器必须有效，即使不存在产品质量问题，现场实际谁也不能保证电压在85%~110%范围内，尤其国内习惯不合用消防泵，存在不同系统消防泵同时启动、运行的情况，也存在其他因素。当电压低于85%时，合格的继电器产品可能不动作造成启动信号传递失败，合格的接触器产品产生的磁力不足以吸合通电（接触器吸合过于缓慢，触头不能完全闭合，铁心吸合不紧等），造成启泵失败。而且运行期间，也可能存在电压波动或下降，造成自锁回路失效接触器松开，或者接触器直接磁力不足松开断电。

《NFPA20-2022》9.4.1规定：除非满足9.4.2或9.4.3的要求，否则在电机启动条件下，控制器线路端子处的电压不得低于正常电压（控制器额定电压）15%以上。例外的两种情况是不适应机械应急启动（机械应急不需要电磁力）和设有旁路控制的软启动系统（NFPA允许软启动），软启动不要求电压保证，但旁路控制的接触器同样需要机械应急启动和电压保证。

9.4.1 Unless the requirements of 9.4.2 or 9.4.3 are met,the voltage at the controller line terminals shall not drop more than 15 percent below normal(controller-rated voltage)under motor-starting conditions.

9.4.2 The requirements of 9.4.1 shall not apply to emergency run mechanical starting,provided a successful start can be demonstrated on the standby generator system.(See 10.5.3.2.)

N 9.4.2.1*The requirements of 9.4.1 shall apply to the emergency-run mechanical control of the self-regulating variable speed fire pump unit.

9.4.3 The requirements of 9.4.1 shall not apply to the bypass mode of a variable speed pressure limiting control(see 10.10.3),provided a successful start can be demonstrated on the standby gen-set.

三、接触器质量问题产生的不能吸合

除了电压因素外，接触器产品质量问题未能及时发现检修，也产生不能吸合通电的情况：

(1)接触器运动部位的机械机构及动触头发生卡阻，或转轴生锈、歪斜等，都有可能造成接触器线圈通电后仍不能吸合。

(2)弹簧压力不当。弹簧的反作用力过强会造成吸合过于缓慢，触头弹簧压力超程过大会使铁心不能完全闭合，触头的弹簧压力与释放压力过大时，也会造成触头不能完全闭合。

(3)动、静铁心间的间隙过大，或可动部位卡住，以及转轴生锈、歪斜等，也会造成接触器吸合不正常。

(4)接触器触头停顿在似接触非接触的位置上，或者由于触头表面严重氧化及灼伤，使接触电阻增大，均会造成触头过热损坏，等等，造成吸合电阻过大最终不能通电或者断相。

上述这些原因和其他原因，均造成交流接触器不能正常吸合通电，这些情况，检修已经来不及，需要通过机械应急启动装置，将接触器人为强制闭合通电启泵，而且启泵后，应急装置固定在闭合状态，无论电压如何波动均不影响消防泵通电运行，即使控制器、接触器因此而损坏也在所不惜。

05

质疑问题的分析

一、采用“手动机械强启功能”启泵，有可能造成重大事故。

笔者看法：什么原因造成事故不明。技术和产品已经很成熟，强启功能在全球比较一致认可，方能成为IEC标准，在国外也应用了几十年，强启功能造成重大事故，需要举例和分析才具备说服力。不说380V低压消防泵强启，10000V高压电动机消防泵强启产品均很成熟。若是强启引起变压器、发电机跳闸，这不是技术问题，而是设计者责任。

二、如果控制线路的继电器等发生故障，消防泵及控制回路都是有备用的，只需启用备用消防泵的控制回路，也没有设置“机械应急启动装置”的理由。

笔者看法：见上面设置机械应急启动的技术原因分析，说明这些备用是无济于事的。控制回路有备用，仅仅为了避免启泵触发信号失效的第二第三备份而已，如喷淋泵启动，有出水管压力开关、流量开关及报警阀处压力开关作为触发信号，有联动控制盘的联动、手动控制启泵信号，有控制箱手动控制信号，这些信号都是围绕一个目的，保证启泵，但这全部控制方式，最后都必须经过控制回路和接触器，一失效就不能启泵，机械应急启动装置才能解决这个问题。

三、有备用消防泵，不能启泵可以启动备用泵，无需机械应急启动

笔者看法：备用消防泵不是因为接触器不能吸合而备用的，这跟疏散照明灯不采用蓄电池作为备用电源，而是建一个核电厂发电来做备用电源的思维是一样。备用消防泵是给另一台消防泵备用。且接触器也无需备用，欠电压接触器失效，备用接触器也用不了。

前面也说了，最可靠的备用泵是柴油机消防泵，柴油机消防泵根本不需要电力，更不需要备用接触器，但电动机泵仍然需要机械应急启动。

四、当一台消防泵或它的控制回路故障时，是先启动备用泵呢，还是从消防控制室跑到消防泵房去操作“机械应急启动装置”？

笔者看法：《16D303-3》原理图都表达得很清楚，一台泵启泵延时60s后若接触器未能吸合，则自动启动备用泵，若备用泵仍然启动不了，启泵失败信号输入控制中心，管理人员收到信息后启动机械应急启动程序。

至于如何反馈信号，请见本公众号文章《消防给水系统关键设备启闭反馈信号设计（消防给水系统控制之一）》。

06

机械应急启动的操作

一、有些设计师不太清楚机械应急启动的操作，担心机械应急启动操作失误造成事故。这个放心，有权限的操作员必须经过培训，当然，存在越权或者技能较差的操作员的情况，这种情况已经不是技术问题，而是管理问题。

二、备用泵仍然启动不了，操作员进入泵房，这时，是先在控制柜手动启泵还是机械应急启动？

确实存在自动控制回路继电器失效，手动控制回路完好的情况，但是主泵、备泵都不能启动的情况，说明这个可能很小，灭火经不起耽搁，这种情况，进入泵房应直接使用机械应急启动。

三、即使接触器闭合通电，也存在不能启泵的情况。

这种情况也不少见，本公众号文章《消防给水系统关键设备启闭反馈信号设计（消防给水系统控制之一）》，论述了这种情况，也介绍了笔者常用的解决办法。接触器闭合通电且不能启泵，只能寄希望于备用泵了，也更反映柴油机消防泵的可靠，可惜的是，即使《消水规》推荐使用柴油机消防泵，实际采用还是不多。

07

其他

《民电标》及电气专家同时也极其反对自动巡检，对于没有严谨和实事求是的技术态度的问题，笔者懒得分析了。而且，这个问题好像是人力三轮车在反对建铁路，但现在一些地方都在推广物联网消防泵组了，已经不止是自动巡检，还自动测试（建高铁了），虽然近期经济形势不好影响自动化进程，但自动化是大趋势。

下班后匆匆完成，没有仔细核对请见谅

注：本文2023-02-27先发表于刘植蓬设计原创研究，日后新文章会同步发布，昨天因故没有同步。