一种消防设备的制作方法

本实用新型涉及消防巡检技术领域，尤其涉及一种消防设备。

背景技术：

消防设备是探测火灾、及时控制火情和扑灭初起火灾的重要保障。所以消防设备被广泛用于建筑物中，建筑消防设施能够预防和减少火灾对建筑物和人员造成的危害，消防设备是否完好有效对保障城市安全运行发挥着重要作用。

电动机消防泵一般由电动机(原动机)、泵头及其他附件组成，其为建筑消防管网供水，是整个消防给水系统的心脏，随着建筑体量的增大，电动机消防泵配用电动机的功率不断增大，且配用高压电动机的高压电动消防泵比例越来越高。

电动机消防泵日常长期处于备用状态，只有发生火警时才投入使用，而长期备用静置会导致叶轮锈蚀卡顿，严重时会导致发生火警时消防泵无法启动的事故，造成难以挽回的人员、财产损失，因此我国相关强制性规范要求电动机消防泵要进行巡检，巡检时使消防泵叶轮转动，检验消防泵的运行状态，防止锈蚀卡顿，以保证消防泵的正常运行。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种消防设备，以实现对消防泵的低速巡检，并降低设备的制造成本。

本实用新型实施例提供了一种消防设备，包括：

消防泵；

运行开关，运行开关的第一端与高压交流电源的输出端电连接，运行开关的第二端与消防泵的供电端电连接；

低速巡检供电电路，包括整流电路、直流转直流升压电路和逆变电路，其中，整流电路的输入端与低压交流电源的输出端电连接，整流电路的输出端与直流转直流升压电路的输入端电连接，直流转直流升压电路的输出端与逆变电路的输入端电连接，低速巡检供电电路用于对低压交流电源的电压进行降频和升压作用；

巡检开关，巡检开关的第一端与逆变电路的输出端电连接，巡检开关的第二端与消防泵的供电端电连接。

进一步地，消防设备还包括联锁装置，联锁装置的第一端与运行开关的控制端连接，联锁装置的第二端与巡检开关的控制端连接，联锁装置用于控制运行开关和巡检开关不同时闭合。

进一步地，运行开关、巡检开关和联锁装置形成机械联锁接触器；或者，运行开关、巡检开关和联锁装置形成互锁型断路器。

进一步地，运行开关包括：真空接触器或断路器；

巡检开关包括：真空接触器或断路器。

进一步地，消防设备还包括双投隔离开关，双投隔离开关包括第一静触点、第二静触点和动触点，

第一静触点和动触点形成运行开关，第一静触点与高压交流电源的输出端电连接，动触点与消防泵的供电端电连接；

第二静触点和动触点形成巡检开关，第二静触点与逆变电路的输出端电连接。

进一步地，整流电路包括桥式不可控整流电路；直流转直流升压电路包括非隔离型直流转直流升压电路或隔离型直流转直流升压电路。

进一步地，直流转直流升压电路包括：boost电路、正激电路、反激电路、半桥电路、全桥电路或推挽电路。

进一步地，低速巡检供电电路还包括软启动控制电路，与逆变电路电连接，软启动控制电路用于控制逆变电路输出的交流电压的频率在预设时间段内由零逐渐增大至预设频率，且控制逆变电路输出的交流电压的幅值在预设时间段内由预设低电压逐渐增大至预设电压。

进一步地，低速巡检供电电路还包括定时巡检触发电路，与软启动控制电路和巡检开关电连接，定时巡检触发电路用于在预设时刻向软启动控制电路输出触发信号，并向巡检开关输出闭合信号。

进一步地，逆变电路输出的交流电压的频率小于高压交流电源的交流电压的频率；逆变电路输出的交流电压的频率小于低压交流电源的交流电压的频率；逆变电路输出的交流电压的幅值小于高压交流电源的交流电压的幅值；逆变电路输出的交流电压的幅值大于低压交流电源的交流电压的幅值；高压交流电源为工频交流电源，低压交流电源为工频交流电源。

本实用新型实施例的技术方案中消防设备包括：消防泵、运行开关、低速巡检供电电路和巡检开关，运行开关的第一端与高压交流电源的输出端电连接，运行开关的第二端与消防泵的供电端电连接；低速巡检供电电路包括整流电路、直流转直流升压电路和逆变电路，其中，整流电路的输入端与低压交流电源的输出端电连接，整流电路的输出端与直流转直流升压电路的输入端电连接，直流转直流升压电路的输出端与逆变电路的输入端电连接，低速巡检供电电路用于对低压交流电源的电压进行降频和升压作用；巡检开关的第一端与逆变电路的输出端电连接，巡检开关的第二端与消防泵的供电端电连接，可以实现消防泵的低压低速巡检，并降低整套巡检设备的制造成本，解决了若在低速巡检供电电路的逆变电路之后加入升压变压器进行升压，由于低频巡检的频率很低，近似为工频的1/10，且升压变压器的铁芯大小与绕组的匝数均与频率下降呈反比，与普通的工频变压器相比，其匝数与主磁通的乘积要比工频变压器增加10倍，升压变压器的铁芯需要按比例加大，最终导致升压变压器的造价非常高的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种消防设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的又一种消防设备的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的又一种消防设备的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种低速巡检时逆变电路的输出电压的频率和幅值随时间变化的曲线示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

本实用新型实施例提供一种消防设备。图1为本实用新型实施例提供的一种消防设备的结构示意图。该消防设备包括：消防泵10、运行开关20、低速巡检供电电路30和巡检开关40。

其中，运行开关20的第一端n1与高压交流电源50的输出端out1电连接，运行开关20的第二端n2与消防泵10的供电端v1电连接；低速巡检供电电路30包括整流电路31、直流转直流升压电路32和逆变电路33，其中，整流电路31的输入端in1与低压交流电源60的输出端out2电连接，整流电路31的输出端out3与直流转直流升压电路32的输入端in2电连接，直流转直流升压电路32的输出端out4与逆变电路33的输入端in3电连接，低速巡检供电电路30用于对低压交流电源60的电压进行降频和升压作用；巡检开关40的第一端n3与逆变电路33的输出端out5电连接，巡检开关40的第二端n4与消防泵10的供电端v1电连接。

其中，通过控制运行开关20的第一端n1和第二端n2的闭合或断开，以控制高压交流电源50是否接入消防泵10。可选的，高压交流电源50为工频交流电源。高压交流电源50可以三相高压交流电源，例如额定电压可以是10千伏或6千伏。可选的，运行开关20包括：真空接触器或断路器。整流电路31用于将其输入端in1输入的交流电压转换成直流电压输出至其输出端out3。整流电路30可以是三相整流电路。可选的，整流电路31包括桥式不可控整流电路。直流转直流升压电路32用于将其输入端in2输入的直流电压进行升压作用，并将升压后的直流电压输出至其输出端out4。可选的，直流转直流升压电路32包括非隔离型直流转直流升压电路或隔离型直流转直流升压电路。可选的，直流转直流升压电路32包括：boost电路、正激电路、反激电路、半桥电路、全桥电路或推挽电路。可选的，低压交流电源60为工频交流电源。低压交流电源60可以三相低压交流电源，例如额定电压可以是380伏。逆变电路33用于将其输入端in3输入的直流电压转换成交流电压输出至其输出端out5。可选的，逆变电路33输出的交流电压的频率小于高压交流电源50的交流电压的频率。可选的，逆变电路33输出的交流电压的频率小于低压交流电源60的交流电压的频率。可选的，逆变电路33输出的交流电压的幅值小于高压交流电源50的交流电压的幅值。示例性的，若高压交流电源50的工频交流电压的额定电压为10kv，则逆变电路33输出的交流电压的频率为2.5hz，电压有效值为520v，以使消防泵10在转速低于额定转速的1/20下进行低压低速巡检。示例性的，若高压交流电源50的工频交流电压的额定电压为6kv，则逆变电路33输出的交流电压的频率为4.2hz，电压有效值为520v，以使消防泵10在转速低于额定转速的2/25下进行低压/低速巡检。可选的，逆变电路33输出的交流电压的幅值大于低压交流电源60的交流电压的幅值。通过控制巡检开关40的第一端n3和第二端n4的闭合或断开，以控制逆变电路33的输出电压是否传输至消防泵10。可选的，巡检开关40包括：真空接触器或断路器。

具体工作原理：在未发生火灾，需要低速巡检时，可将运行开关20断开，巡检开关40闭合，以使逆变电路33输出低频交流电压至消防泵10，以使消防泵10低速运行。在发生火灾，正常运行时，可将运行开关20闭合，巡检开关40断开，以使高压交流电源50输出工频交流电压至消防泵10，以使消防泵10在额定电压、额定转速条件下的额定工况运行。

本实施例的技术方案中消防设备包括：消防泵、运行开关、低速巡检供电电路和巡检开关，运行开关的第一端与高压交流电源的输出端电连接，运行开关的第二端与消防泵的供电端电连接；低速巡检供电电路包括整流电路、直流转直流升压电路和逆变电路，其中，整流电路的输入端与低压交流电源的输出端电连接，整流电路的输出端与直流转直流升压电路的输入端电连接，直流转直流升压电路的输出端与逆变电路的输入端电连接，低速巡检供电电路用于对低压交流电源的电压进行降频和升压作用；巡检开关的第一端与逆变电路的输出端电连接，巡检开关的第二端与消防泵的供电端电连接，可以实现消防泵的低压低速巡检，并降低整套巡检设备的制造成本。在逆变电路33之前通过直流转直流升压电路32进行升压，解决了低压电对高压电动消防泵进行巡检时，若在低速巡检供电电路的逆变电路之后加入升压变压器进行升压再接入消防泵，由于低速巡检的频率近似为工频的1/10，且其配置功率容量只需为适配高压电动机消防泵组额定功率的2％，且根据变压器的感应电势公式：式中，e为感应电势有效值，f为频率，n为匝数，为主磁通最大值，由此可知，因巡检运行的频率很低，其升压变压器的铁芯大小和绕组的匝数均与频率下降呈反比，与普通的工频变压器相比，升压变压器的工作频率降低为工频的1/10，其匝数与主磁通的乘积要比工频变压器增加10倍，升压变压器的铁芯需要按比例加大，最终导致升压变压器的造价非常高的问题。

图2为本实用新型实施例提供的又一种消防设备的结构示意图。在上述实施例的基础上，消防设备还包括联锁装置70，联锁装置70的第一端与运行开关20的控制端连接，联锁装置70的第二端与巡检开关40的控制端连接，联锁装置70用于控制运行开关20和巡检开关40不同时闭合。

其中，通过联锁装置70控制运行开关20和巡检开关40中最多只有一个开关可闭合。正常运行时，联锁装置70控制运行开关20闭合，巡检开关40断开，高压交流电源50通过运行开关20接入高压电动机消防泵10，使消防泵10在额定电压、额定转速条件下的额定工况下运行。低压低速低频巡检运行时，联锁装置70控制巡检开关40闭合，运行开关20断开，通过低速巡检供电电路30将低压交流电源60的电压进行降频和升压作用，通过巡检开关40接入高压电动机消防泵10，使消防泵10在低压低速下巡检运行。

可选的，运行开关20、巡检开关40和联锁装置70形成机械联锁接触器。可选的，运行开关20、巡检开关40和联锁装置70形成互锁型断路器。

示例性的，机械联锁接触器包括常开触点开关和常闭触点开关，常闭触点开关可作为运行开关20，常开触点开关可作为巡检开关40。可选的，消防设备还包括运行控制电路，与运行开关20电连接，运行控制电路用于控制运行开关20的第一端n1和第二端n2的闭合与断开。可选的，消防设备还包括巡检控制电路，与巡检开关40电连接，运行控制电路用于控制巡检开关40的第一端n3和第二端n4的闭合与断开。

图3为本实用新型实施例提供的又一种消防设备的结构示意图。在上述实施例的基础上，消防设备还包括双投隔离开关100，双投隔离开关100包括第一静触点101、第二静触点102和动触点103，第一静触点101和动触点103形成运行开关，第一静触点101与高压交流电源50的输出端电连接，动触点103与消防泵10的供电端v1电连接；第二静触点102和动触点103形成巡检开关，第二静触点102与逆变电路33的输出端out5电连接。

其中，双投隔离开关100可以是手动双投隔离开关。若将动触点103拨动至第一静触点101，则第一静触点101和动触点103形成的运行开关将闭合，第二静触点102和动触点103形成的巡检开关将断开。若将动触点103拨动至第二静触点102，则第一静触点101和动触点103形成的运行开关将断开，第二静触点102和动触点103形成的巡检开关将闭合。双投隔离开关可避免运行开关和巡检开关同时闭合。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图2，低速巡检供电电路30还包括软启动控制电路34，与逆变电路33电连接，软启动控制电路34用于控制逆变电路33输出的交流电压的频率在预设时间段内由零逐渐增大至预设频率，且控制逆变电路33输出的交流电压的幅值在预设时间段内由预设低电压逐渐增大至预设电压。

其中，图4为本实用新型实施例提供的一种低速巡检时逆变电路的输出电压的频率和幅值随时间变化的曲线示意图。其中，横轴表示时间t，纵轴表示逆变电路33的输出电压的有效值u或频率f。曲线a表示逆变电路33的输出电压的频率f在低速巡检运行时随时间的变化曲线；曲线b表示逆变电路33的输出电压的有效值u随时间的变化曲线。在0-t1时间段，即软启动过程中，逆变电路33的起始频率为零，且频率由零逐渐增大至预设频率，示例性的，图3中预设频率为2.5hz，起始电压为预设低电压u1，且电压由预设低电压逐渐增大至预设电压，示例性的，图3中预设电压为520v，可根据不同极数设置预设低电压u1，以使电动机消防泵10补偿其定子压降导致的磁通下降，提升低电压启动的转矩；在t1-t2时间段的巡检过程中，频率和电压保持不变，以补偿整体的磁通，提升电动机消防泵的转矩。通过设置软启动控制电路，可以减少起动时对设备的冲击力，降低了对设备的损害，延长了使用寿命。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图2，低速巡检供电电路30还包括定时巡检触发电路35，与软启动控制电路34和巡检开关40电连接，定时巡检触发电路35用于在预设时刻或每隔第二预设时间段，向软启动控制电路34输出触发信号，并向巡检开关40输出闭合信号，以定时或循环触发对消防泵10的低速巡检。

可选的，定时巡检触发电路35还用于向巡检开关40输出闭合信号后，经过第三预设时间段后，向巡检开关40输出断开信号，以结束对消防泵10的低速巡检。

需要说明的是，消防设备还可包括水箱和水管，水箱与消防泵之间通过水管连通。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

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