Tööstuslik juhtkapp

Kontroller on saadaval konfiguratsioonidena elektrimootori jõul töötavate tuletõrjepumpade (täispinge, wye-delta, autotrafo, pehme käivituse ja osamähisega käivitusmeetodid) ja diiselmootoriga tuletõrjepumpade jaoks (kahe akulaadija, kütuse solenoidjuhtimise ja mootori jälgimisahelatega). Nimetatud võimsus ulatub 5 hj kuni 400 hj 208–600 V kolmefaasilise pingega. Automaatne käivitamine käivitatakse rõhulangus süsteemi päises (mida tajub rõhuandur või rõhulülitid) või kaugsignaalid veeuputusventiilidest, tulekahjusignalisatsioonipaneelidest või käsitsi tõmbamisjaamadest. Pärast käivitamist töötab pump, kuni kõik käivituspõhjused on kõrvaldatud ja pump seiskub käsitsi või automaatselt, kusjuures minimaalne töötaimer hoiab ära lühikese tsükli. Integreeritud häired hõlmavad faasitõrget, faasi ümberpööramist, mootori ülekoormust, pumba käivitumist, madalat rõhku ja kontrollerit, mis pole automaatses, pingevabade releeväljunditega hoone kaughalduse või tulekahjusignalisatsioonisüsteemi ühendamiseks. Mikroprotsessoripõhine kasutajaliides kuvab süsteemi rõhku, kolmefaasilist pinget ja voolu, häire olekut ja sündmuste ajalugu koos iganädalase testtaimeriga, mis treenib pumpa automaatselt programmeeritud ajakava järgi, et kontrollida süsteemi valmisolekut. Korpus on valmistatud tugevast terasest punase pulbervärviga, mille reiting on vähemalt NEMA tüüp 2 (IEC IP31), valikulise NEMA 3R, 4, 4X (IP65) välistingimustes ja korrodeerivas keskkonnas. Soovi korral on saadaval integreeritud automaatne ülekandelüliti generaatori varundamiseks. Kontroller on UL-nimekirjaga UL 218 järgi, FM-kinnitatud klassi 1321/1323 järgi ja CE-märgisega ning igal seadmel on enne saatmist tehtud täielik tehase vastuvõtutest.

Ideaalsed rakendused

Kui tulekaitsesüsteemid nõuavad garanteeritud koodidele vastavat pumba juhtimist, mis töötab hädaolukorras tõrgeteta, pakub tööstuslik juhtkapp sertifitseeritud käivitus-, jälgimis- ja kaitsesüsteemi.

Ärilised kõrg- ja büroohooned

Kontoritornid, hotellid ja segakasutusega kõrghooned sõltuvad automaatsest tööstuslikust juhtkapist, et säilitada sprinklersüsteemi rõhk ülemistel korrustel. Kui sprinkleripea avaneb, tuvastatakse koheselt sellest tulenev süsteemi rõhulangus ja tuletõrjepumba kontroller käivitab veevoolu säilitamiseks põhipumba. Kontrolleri integreeritud häireväljundid ühendatakse hoone tulekahjusignalisatsioonipaneeliga tsentraliseeritud jälgimiseks, samal ajal kui iganädalane testtaimer rakendab automaatselt pumpa, et kontrollida mehaanilist valmisolekut, ilma et rajatise töötajad peaksid testi käsitsi käivitama.

Tööstus- ja tootmisettevõtted

Tehased, laod, keemiatöötlemistehased ja elektrijaamad on suure tulekoormusega keskkonnas, kus kiire summutamine on kriitiline. Nende rajatiste tuletõrjepumba kontrollerid on sageli konfigureeritud alandatud pingega starteritega, et piirata käivitusvoolu tehase elektrisüsteemides. Ohtlikes piirkondades asuvate objektide puhul paigaldatakse kontroller kaugjuhtimisega klassifitseeritud tsoonist koos olemuselt ohutute kaugkäivitussisenditega. Kontrolleri korpused on kohandatud tehase tingimustega – alates tolmukindlast tsemendi- ja puidutöötlemise jaoks kuni korrosioonikindlateni keemilise keskkonna jaoks.

Munitsipaalveevarustus ja avalik infrastruktuur

Lennujaamad, konverentsikeskused, haiglad, staadionid ja valitsushooned nõuavad koodidele vastavat tuletõrjepumba juhtimist, mis vastab kõrgeimatele nimekirja kandmise ja heakskiitmise standarditele. Nende avaliku sektori projektide jaoks määratud kontrollerid nõuavad tavaliselt UL-i loendit ja FM-kinnitust koos dokumentatsioonipakettidega, sealhulgas üherealised diagrammid, testimise sertifikaadid ja paigaldusjuhendid. Rõhuanduri liides koos paberivaba trendide logimisega võimaldab tuletõrjekohtunikel ja kindlustusandjatel kontrollida süsteemi valmisolekut kontrollide ajal.

Nafta, gaasi ja naftakeemiatehased

Rafineerimistehased, tankifarmid ja avamereplatvormid nõuavad tööstuslikke juhtkappe, mis on konstrueeritud kõrge riskiga keskkondade äärmuslike töökindlusnõuete jaoks. Kontrollerid on sageli konfigureeritud diiselmootori ajamitega, mida toetavad kaks akusüsteemi, et tagada mustkäivitus. Korpused vastavad standardile NEMA 4X või IP66, et tagada vastupidavus soolale, keemilisele korrosioonile ja joaga pesemisele. Kontrolleri sündmuste ja andmete logija pakuvad auditeeritavaid kirjeid eeskirjade järgimise kohta, dokumenteerides iga pumba käivitamise, rõhusündmuse ja häireseisundi.

Lao- ja logistikakeskused

Suuremahulised jaotuskeskused, külmhooned ja riiulitega laohooned toetuvad tööstuslikule juhtkapile, et tarnida automaatseid sprinklersüsteeme, mis kaitsevad väärtuslikku inventari. Arvestades suuri katusealasid, võib ühe pumbamajaga kaitsta mitut tuletsooni. Kontrolleri järjestikuse käivitamise viivitusfunktsioon takistab mitme pumba samaaegset käivitamist samal toiteallikal, vältides pinge kokkuvarisemist.

Diiselmootori ooterežiimi süsteemid

Kui elektrivarustus on ebausaldusväärne või asukohakoodid nõuavad teisest toiteallikat, säilitab diiselmootoriga töötav tööstuslik juhtkapp võrgust sõltumatult täieliku automaatse käivitusvõime. Kontroller hooldab kahte käivitusakut sõltumatute nutikate laadijatega, mis jälgivad aku seisukorda ja hoiatavad operaatoreid kahjustatud elementide eest. Mõlema aku iganädalased automaatsed testid kinnitavad mootori väntamisvalmidust ilma operaatori sekkumiseta.

Tehniline sügavsukeldumine

See on tüübiloendis tehases kokkupandud juhtpaneel, mis on loodud rõhulanguse tuvastamiseks, tuletõrjepumba draiveri käivitamiseks, rikete jälgimiseks ja häiretest teatamiseks – kõik see koodiühilduvas korpuses, mis on mõeldud tuletõrjepumbaruumide jaoks.

Automaatne käivitusjärjestus

Kontroller jälgib pidevalt süsteemi rõhku tuletõkkeveetorustikuga ühendatud rõhuanduri või kahe rõhuga lülitite kaudu. Kui rõhk langeb alla väljal reguleeritava sisselülitamise seadeväärtuse, käivitab kontroller käivitusjärjestuse. Elektrimootoriga juhitavate kontrollerite puhul sulgub mootori kontaktor ja pump kiirendab täiskiirusele. Diiselmootoriga töötavate kontrollerite puhul annab juhtimisahel pinge kütuse solenoidile, käivitab aku 1 käivitusmootori väntamistsükli ja kui mootor ei käivitu konfigureeritava väntamisperioodi jooksul, lülitub see järjestikusteks väntamiskatseteks automaatselt vaheldumisi akuga 2. Töötamise tuvastusahel – diiselmootoritel generaatori väljundsageduse või elektriseadmete mootorivoolu jälgimine – kinnitab edukat käivitamist ja lõpetab väntamistsükli.

Mitu käivitamise põhjust

Lisaks automaatsele rõhulanguse tuvastamisele aktsepteerib kontroller täiendavaid käivitussisendeid kõikehõlmavaks süsteemiintegreerimiseks: käsitsi kaugkäivitus tulekahju juhtimiskeskusest või tõmbejaamast, üleujutusventiili käivitamine kuivast torust või eelkäivitusklapi käivitamisest ja voolulüliti või testtaimeri käivitussisend eraldi konfigureeritavate töökestustega. Mitme pumbaga seadmete puhul viivitab järjestikune käivitumistaimer pumba käivitumist järk-järgult – Pump 1 käivitub kohe rõhulanguse korral, Pump 2 5–10 sekundi pärast, Pump 3 pärast täiendavat viivitust – vältides samaaegset sisselülitamist mitme suure sama toitemootori poolt.

Mootori ja vooluringi kaitse

Elektrimootoriga kontrollerite puhul on sissetulev toiteahel isoleeritud mootoriga isoleeriva lüliti ja kaitselüliti kombinatsiooniga, mis on mehaaniliselt blokeeritud ja juhitud ühe väliselt paigaldatud käepidemega. Korpuse uks saab lüüa ainult tööriistaga, kui käepide on asendis ON, vältides volitamata juurdepääsu pingestatud osadele. Eralduslüliti on ette nähtud mootori täiskoormuse lahtiühendamiseks. Lühiskindlus on 100 000 A RMS sümmeetriline pingel 480 V. Mootori ülekoormuskaitse kasutab elektroonilisi ülekoormusreleed koos faasikadu, faasi ümberpööramise ja voolu tasakaalustamatuse tuvastamisega. Diiselmootori kontrollerite puhul jälgivad mootori kaitseahelad madalat õlirõhku, kõrget jahutusvedeliku temperatuuri, ülekiirust ja käivitamise ebaõnnestumist, kusjuures kõik tingimused antakse kontrolleri ekraanil ja kaughäireväljundite kaudu.

Mikroprotsessori juhtimine ja kasutajaliides

Kontrolleri loogikat haldab mikroprotsessoril põhinev juhtplaat, mis käivitab käivitusjärjestuse, jälgib kõiki sisendeid, logib sündmusi ja juhib häireväljundeid. Ukse külge kinnitatud operaatoriliides – LCD-tekstiekraan või värviline puuteekraan – pakub reaalajas süsteemirõhku, kolmefaasilist pinge- ja voolunäitu, häireolekut ajatempliga sündmuste ja andmelogeri kirjetega, režiimi valikut (automaatne, käsitsi, test, väljas) ja iganädalase testtaimeri programmeerimist. Kõik rõhu reguleerimised ja parameetrite seadistused on juurdepääsetavad kambri peamist ust avamata, säilitades korpuse terviklikkuse ja võimaldades kontrollida pinge all olevaid komponente paljastamata.

Häire ja väljakuulutamise funktsioonid

Standardsete häireindikaatorite signaal: sisselülitamine, süsteemitõrge, faasitõrge, faasi ümberpööramine, pump töötab, pump ei käivitunud, mootori ülekoormus, madal rõhk, mootori lukustus, kohalik käivitus, kaugkäivitus ja üleujutuskäivitus. Korpusele on paigaldatud helisignaal. Igale häirele vastavad voltivabad releekontaktid on ette nähtud kaugteavitamiseks hoone tulekahjusignalisatsioonisüsteemi või BMS-i kaudu. Kui kaasas on sisseehitatud ülekandelüliti, katavad täiendavad indikaatorid ülekandelüliti tavapärane, ülekandelüliti hädaolukord ja hädaisolaator avatud.

Korpus ja keskkonnareiting

Kontrolleri korpus on valmistatud tugevast terasest tuletõrjepumba punase pulbervärviga. Minimaalne reiting NFPA 20 §10.3.3.1 järgi on NEMA Type 2 (IEC IP31) tilkumiskindel, sobib siseruumides kasutatavatesse pumbaruumidesse. Pumbaruumide jaoks, mis võivad pihustada vett pumba tihendi lekke või sprinkleri tühjendamise tõttu, on ette nähtud NEMA tüüp 3R (IP51) või NEMA tüüp 4 (IP65) veekindlad korpused. Välispaigaldiste või korrodeerivate keskkondade jaoks on saadaval NEMA Type 4X roostevabast terasest korpused. Korpus on standardvarustuses põrandale kinnitatav, jockey-pumba kontrollerite jaoks on saadaval seinakinnituskonfiguratsioonid.

Integreeritud automaatne ülekandelüliti

Valikuline tehases integreeritud automaatne ülekandelüliti tagab tuletõrjepumba kahe allika toiteallika. ATS ühendub nii tavalise toiteallikaga (allikas 1) kui ka ooterežiimi generaatori toitega (allikas 2). Normaalse toite kadumisel või pinge või sageduse langemisel eelseadistatud lävedest väljapoole käivitab ATS automaatselt generaatori käivituse ja edastab tuletõrjepumba koormuse avariiallikale. Kui normaalne toide taastub, lülitub ATS tagasi tavalisele allikale ning käivitab generaatori jahtumise ja seiskamise. Ülekandelüliti mehhanism on mehaaniliselt blokeeritud, et vältida mõlema allika samaaegset ühendamist. Kõik ATS-i olekud ja häired kuvatakse jagatud operaatoriliidesel ja edastatakse releeväljundite kaudu.

Iganädalane test ja andmete logimine

Sisseehitatud iganädalane testtaimer käivitab tuletõrjepumba automaatselt kasutaja programmeeritud päeval, kellaajal ja töötamise kestuse ajal – välistades NFPA 25 vastavuse käsitsi testimise. Sündmuste ja andmelogija salvestab ajatempliga süsteemi rõhu aja jooksul koos kõigi käivitussündmuste, häirejuhtumite ja režiimimuutustega. Andmeid saab RS232, RS485 või USB kaudu arvutisse alla laadida, et neid analüüsida ja pädevatele ametiasutustele aru anda. See paberivaba rõhusalvestus kõrvaldab mehaaniliste kaardisalvestitega seotud hooldus- ja töökindlusprobleemid.

Tehase testimine ja sertifitseerimine

Iga juhtkapp läbib enne tarnimist täieliku tehase vastuvõtutesti: isolatsioonitakistus, juhtmestiku punkt-punkti kontrollimine, automaatse käivitusjärjestuse (rõhuandur ja lüliti sisendid), kõigi häire- ja teavitusahelate, manuaalsete ja testrežiimide, iganädalase testimise taimeri ja automaatse ülekandelüliti funktsionaalne testimine. Kontroller on UL-i nimekirjas UL 218, FM-kinnitatud klassi 1321/1323 järgi, CSA-sertifikaadiga, kui see on ette nähtud, ja CE-märgisega. Iga seadmega on kaasas põhjalik dokumentatsioonipakett.

Korduma kippuvad küsimused

Q1: Millistele standarditele see tööstuslik juhtkapp vastab?

Kontroller on konstrueeritud ja kantud UL 218 (Tööstusliku juhtkapi standard), FM-kinnituse klassi 1321/1323 järgi ning vastab NFPA 20 uusimale väljaandele. CE-märgis ja CSA-sertifikaat on saadaval olenevalt sihtturust. Vastavalt NFPA 20 nõuetele on iga kontroller enne tarnimist tehases kokku pandud, ühendatud ja testitud terviklikuna.

Q2: Milliseid tuletõrjepumpasid saab see kontroller hallata?

Kontroller on saadaval kahes põhikonfiguratsioonis: elektrimootoriga juhitavad kontrollerid oravpuuriga asünkroonmootoritele võimsusega 5 hj kuni 400 hj 208–600 V kolmefaasilise pingega ning diiselmootoriga juhitavad kontrollerid koos integreeritud kahe akulaadija ja mootori jälgimisahelaga. Elektrilised kontrollerid toetavad täispinge, wye-delta (avatud ja suletud üleminek), autotransformaatorit, primaartakistit, osamähist ja pehmekäivituskäivitusmeetodeid.

Q3: Kuidas automaatne käivitusjada töötab?

Kontroller jälgib pidevalt süsteemi rõhku rõhuanduri kaudu. Kui rõhk langeb alla väljal reguleeritava sisselülitusläve, käivitab kontroller käivitusjärjestuse. Reguleeritav jooksutaimer hoiab ära lühikese rattasõidu. Pump töötab seni, kuni kõik käivitumise põhjused on kõrvaldatud ja käivitatakse käsitsi või automaatne seiskamine. Diiselmootori regulaatorite puhul väntab kontroller akust 1 ja kui mootor ei käivitu, lülitub see järjestikusteks katseteks vaheldumisi aku 2 peale.

K4: Kas kontroller saab käivitada muudest signaalidest peale rõhulanguse?

Jah. Kaugkäivitus nupust või tulekahjusignalisatsioonipaneelilt, üleujutusventiili käivitamine kuiva toru või eelventiili käivitamisel ja iganädalane testtaimer on kõik standardsed käivitussisendid. Iga sisendit saab konfigureerida oma töö kestuse ja prioriteedi tasemega. Mitme pumbaga paigaldiste korral nihutab järjestikune käivitustaimer pumba käivitumist, et vältida samaaegset mootori sisselülitamist.

K5: Milliseid häireid pakutakse ja kuidas neid väliselt edastatakse?

Standardsed visuaalsed ja helisignaalid hõlmavad järgmist: sisselülitamine, süsteemitõrge, faasitõrge, faasi ümberpööramine, pump töötab, pump ei käivitunud, mootori ülekoormus, madal rõhk, mootori blokeering, kohalik käivitus, kaugkäivitus ja üleujutuskäivitus. Igal alarmil on vastav pingevaba releeväljund hoone tulekahjusignalisatsioonisüsteemi või BMS-iga ühendamiseks. Korpuse uksele on paigaldatud helisignaal.

6. küsimus: milline on nõutav minimaalne korpuse reiting ja millised reitingud on saadaval?

NFPA 20 kohaselt on minimaalne kaitsekategooria NEMA Type 2 (IEC IP31) tilkumiskindel. See on standardne. Veepihustustele alluvate või õues asuvate pumbaruumide jaoks on lisavarustusena saadaval NEMA tüüp 3R (IP51), tüüp 4 (IP65) ja tüüp 4X (IP66, roostevaba teras) korpused.

K7: Kas automaatne ülekandelüliti on kaasas?

Valikuliselt on saadaval integreeritud automaatne ülekandelüliti, mis on tehases kontrolleri korpusesse integreeritud. Normaalse toite kadumisel läheb see automaatselt üle ooterežiimi generaatori toitele ja taastamisel. ATS jagab kontrolleri operaatoriliidest ja häirerelee väljundeid. Teise võimalusena võib kontrolleri tarnida ilma ATS-ita, kui ülekandelüliti on paigaldatud eraldi ülesvoolu.

K8: Kuidas on iganädalane testimisfunktsioon konfigureeritud?

Sisseehitatud iganädalane testitaimer võimaldab programmeerida testipäeva, kellaaega ja töö kestust. Pärast ajakava seadistamist käivitab kontroller pumba automaatselt programmeeritud ajal, töötab selle määratud aja jooksul ja seejärel peatub. Testi saab konfigureerida nii, et see toimuks kord nädalas, kaks korda nädalas või kord kuus. Kõik katsesõidud salvestatakse sündmuste logisse koos kuupäeva, kellaaja ja kestusega.

K9: Mis on lühisetaluvus?

Kontrolleri lühiskindlus on 100 000 A RMS sümmeetriline 480 V juures (25 000 A 600 V juures). See kõrge vastupidavus tagab, et kontroller saab ohutult hallata toite rikkeid ilma konstruktsiooni- või elektrikahjustusteta, mis on eluohutusseadme jaoks kriitiline, mis peab tulekahju korral töötama jääma.

Lennujaama terminali suur laiendus

Taust

Lähis-Idas asuv suur rahvusvaheline lennujaam võttis ette ulatusliku terminali laiendamise projekti, lisades uusi väljakuid, jaemüügitsoone ja pagasi käitlemisrajatisi. Tulekaitseprojektis määratleti spetsiaalne tuletõrjepumbamaja, millel on kolm elektrimootoriga töötavat tuletõrjepumpa (töö-, abi-, ooterežiim) ja jockey-pump, mis varustavad automaatseid sprinkleri- ja püsttorusüsteeme kogu uue terminali jalajälje ulatuses. NFPA 20, UL-loendi ja FM-i heakskiidu järgimine oli kohustuslik.

Väljakutse

Lennujaama tuleohutusamet kehtestas pumba juhtimissüsteemile ranged tingimused. Kõik kontrollerid pidid olema UL-loendis ja FM-kinnitusega, ilma eranditeta kohapeal valmistatud alternatiivide puhul. Järjestikuline käivitusloogika pidi vältima samaaegset mootori sisselülitamist lennujaama keskpinge jaotusele, mis võiks kahjustada muid kriitilisi koormusi. Kontrollerid pidid edastama pumba oleku, rõhuandmed ja häiretingimused nii terminali tulekahjusignalisatsioonipaneelile kui ka lennujaama tsentraliseeritud hoonehaldussüsteemile. Lisaks pidi pumbaruum asuma väljas päikese käes ja kõrge õhuniiskusega keskkonnas, kus päevane õhutemperatuur võib läheneda 55 °C-le.

Miks valida tööstuslik juhtkapp?

Tehases kokkupandud UL-loendisse kantud kontroller oli ainus nõuetele vastav lahendus. Peamised tehnilised põhjused:

●  Kontrollerid konfigureeriti Wye-delta suletud üleminekuga, et minimeerida tõmbevoolu, vältides samal ajal pingelangusi lennujaama tundlikus elektrivõrgus.

●  Pumba 2 ja pumba 3 järjestikuse käivituse taimer seadistati vastavalt 10- ja 20-sekundilistele viivitustele, tagades, et kaks mootorit ei võta korraga käivitusvoolu.

●  Paberivaba andmelogimisega integreeritud rõhuandur kõrvaldas mehaanilise kaardisalvesti, mille tuletõrjeamet tuvastas varasemate lennujaamaseadmete puhul tavalise rikkekohana.

● Välispumbamaja jaoks määrati NEMA 4 (IP65) ilmastikukindlad karbid koos päikesevarjude ja sisemiste kondensatsioonivastaste küttekehadega ning kogu roostevabast terasest riistvara.

●  Pingivabad häirerelee väljundid ühendati terminali tulekahjusignalisatsioonipaneeli ja BMS-iga, samas kui RS485 Modbus edastas üksikasjalikud diagnostikaandmed lennujaama hoolduse haldussüsteemi.

●  Igas kontrolleris olev tehases integreeritud automaatne ülekandelüliti tagas, et tavapärase elektritoite katkemisel käivitub ooterežiimi generaator ja toidab tuletõrjepumpasid automaatselt, ilma et oleks vaja kasutada väliseid ülekandeseadmeid.

Kasutuselevõtt

Valmistati kolm elektrimootoriga töötavat tööstuslikku juhtkappi (150 HP, wye-delta suletud üleminek, NEMA 4 korpused koos integreeritud ATS-iga) ja üks jockey-pumba kontroller, neid testiti tehases ja tarniti terviklike komplektidena. Kohapealne kasutuselevõtt hõlmas sissetulevate kommunaalteenuste ja generaatori toite, mootorikaablite, rõhuanduri ja häirerelee väljundite ühendamist. Kogu kasutuselevõtt viidi lõpule viie päevaga kontrolleri kohta. Tehase FAT-dokumentatsioon esitati lennujaama tuletõrjeametile ja võeti vastu ilma läbivaatamiseta.

Tulemused

● Kõik lennujuhid läbisid esimesel esitlusel lennujaama tuletõrjeameti vastuvõtutestid, sealhulgas simuleeritud voolukatkestuse ja generaatori ülekandetestid.

●  Wye-delta suletud üleminekukäivitus kõrvaldas lennujaama elektritööde meeskonna pingelanguse kaebused.

●  Paberivaba rõhu salvestamise ja sündmuste logimise süsteem võimaldas tuletõrjeametil kontrollida süsteemi valmisolekut kvartaalsete ülevaatuste käigus ilma käsitsi diagramme vahetamata.

●  Esimesel tööaastal kasutas iganädalane testtaimer pumpasid järjepidevalt vastavalt kavandatule, kusjuures kaks väiksemat pumba tihendi lekkeprobleemi tuvastati varakult katsekäibe andmete logimise käigus – see takistas lagunemist rikkeni, mis oleks avastatud alles hädaolukorras.

●  Sellest ajast alates on lennujaama juht lisanud samad lennujuhi spetsifikatsioonid oma standardsetesse projekteerimisjuhistesse kõigi lennujaama tulevaste terminalide ja abihoonete projektide jaoks.