産業用制御キャビネット

このコントローラーは、電気モーター駆動の消火ポンプ (全電圧、Y デルタ、単巻変圧器、ソフトスタート、部分巻線始動方式) とディーゼル エンジン駆動の消火ポンプ (デュアル バッテリー充電器、燃料ソレノイド制御、およびエンジン監視回路付き) の構成で利用できます。定格電力は 208 ～ 600 V 三相で 5 HP ～ 400 HP です。自動始動は、システムヘッダー内の圧力降下 (圧力トランスデューサーまたは圧力スイッチによって感知) によって、または大洪水バルブ、火災警報パネル、または手動プルステーションからのリモート信号によってトリガーされます。ポンプは一旦始動すると、すべての始動原因が解消されるまで作動し、最小作動タイマーにより短いサイクルを防止してポンプは手動または自動で停止します。統合されたアラームは、位相障害、位相反転、モーター過負荷、ポンプの始動失敗、低圧、およびコントローラーが自動になっていないことをカバーし、リモートのビル管理または火災警報システム接続用のボルトフリーのリレー出力を備えています。マイクロプロセッサベースのオペレータインターフェイスには、システム圧力、三相電圧と電流、アラームステータス、およびイベント履歴が表示され、毎週のテストタイマーにより、プログラムされたスケジュールでポンプを自動的に作動させ、システムの準備が整っているかどうかを確認します。エンクロージャは、赤色の粉体塗装を施した厚鋼鋼で製造されており、NEMA タイプ 2 (IEC IP31) 以上の定格に適合しており、屋外および腐食環境向けにオプションの NEMA 3R、4、4X (IP65) に適合します。発電機バックアップ用の一体型自動切替スイッチもオプションでご利用いただけます。このコントローラは、UL 218 に準拠した UL リスト、クラス 1321/1323 に準拠した FM 承認、および CE マークを取得しており、出荷前にすべてのユニットに対して完全な工場受け入れテストが実施されています。

理想的な用途

防火システムでは、緊急時に確実に動作するコード準拠の保証されたポンプ制御が必要ですが、産業用制御キャビネットは、認定された起動、監視、および保護バックボーンを提供します。

商業用高層ビルおよびオフィスビル

オフィスタワー、ホテル、および複合用途の高層ビルは、上層階のスプリンクラーシステムの圧力を維持するために自動産業用制御キャビネットに依存しています。スプリンクラー ヘッドが開くと、その結果として生じるシステムの圧力低下が即座に検出され、消火ポンプ コントローラーがメイン ポンプを起動して水流を維持します。コントローラーの統合アラーム出力は建物の火災警報パネルに接続して集中監視を行い、毎週のテストタイマーが自動的にポンプを作動させて機械の準備が整っているかどうかを確認します。施設スタッフが手動でテストを実行する必要はありません。

産業および製造工場

工場、倉庫、化学処理工場、発電所は火災負荷の高い環境にあり、迅速な鎮火が重要です。これらの施設の消火ポンプ コントローラーは、多くの場合、プラント電気システムの突入電流を制限するために、減電圧スターターを使用して構成されています。危険区域のサイトの場合、コントローラは本質安全リモートスタート入力を備えた機密ゾーンから離れた場所に設置されます。コントローラのエンクロージャは、セメントや木材加工用の防塵性から化学環境用の耐食性まで、プラントの条件に合わせて仕様化されています。

地方自治体の給水と公共インフラ

空港、コンベンションセンター、病院、スタジアム、政府の建物には、最高のリストおよび承認基準を満たすコード準拠の消防ポンプ制御が必要です。これらの公共部門のプロジェクト向けに指定されたコントローラーは通常、単線図、試験証明書、設置マニュアルなどの文書パッケージとともに、UL リストと FM 承認を必要とします。圧力トランスデューサーとペーパーレス傾向ログのインターフェイスにより、消防署や保険会社は検査中にシステムの準備状況を確認できます。

石油、ガス、石油化学施設

製油所、タンクファーム、海洋プラットフォームでは、危険性の高い環境での極めて高い信頼性要件に合わせて設計された産業用制御キャビネットが必要です。コントローラーは多くの場合、ブラック スタート機能を備えたデュアル バッテリー システムを備えたディーゼル エンジン原動機で構成されます。エンクロージャは、塩水噴霧、化学的腐食、ジェット洗浄に対する耐性について、NEMA 4X または IP66 に準拠するように指定されています。コントローラーのイベントおよびデータ ロガーは、あらゆるポンプの始動、圧力イベント、およびアラーム状態を文書化し、法規制への準拠に関する監査可能な記録を提供します。

倉庫および物流センター

大規模な配送センター、冷蔵倉庫、ラック保管倉庫は、産業用制御キャビネットを利用して、高額在庫を保護する自動スプリンクラー システムを提供しています。広い屋根面積を考慮すると、複数の防火ゾーンが 1 つのポンプ室で保護される可能性があります。コントローラの順次起動遅延機能は、同じ電源で複数のポンプが同時に起動することを防ぎ、電圧の崩壊を防ぎます。

ディーゼルエンジンスタンバイシステム

電力会社の供給が信頼できない場合、またはサイトコードが二次電源を必要とする場合、ディーゼルエンジン駆動の産業用制御キャビネットは、グリッドから独立した完全な自動起動機能を維持します。コントローラーは、バッテリーの状態を監視し、セルの劣化をオペレーターに警告する独立したスマート充電器を備えたデュアル始動バッテリーを維持します。両方のバッテリーで毎週自動テストが実行され、オペレーターの介入なしでエンジンのクランキング準備が整っているかどうかが確認されます。

技術的な詳細

これは、タイプリストに記載されており、工場で組み立てられた制御パネルで、圧力低下の検出、消火ポンプの運転装置の起動、障害の監視、警報の発報を行うように設計されており、これらすべてが消防ポンプ室環境向けに設計された規格に準拠した筐体内で行われます。

自動起動シーケンス

コントローラは、防火給水本管に接続された圧力トランスデューサまたはデュアル圧力スイッチを介してシステム圧力を継続的に監視します。圧力が現場で調整可能なカットイン設定値を下回ると、コントローラーは始動シーケンスを開始します。電気モーター駆動のコントローラーの場合、モーター コンタクターが閉じ、ポンプが全速力まで加速します。ディーゼル エンジン駆動のコントローラーの場合、制御回路は燃料ソレノイドに通電し、バッテリー 1 でスターター モーターのクランキング サイクルを開始し、設定可能なクランキング期間内にエンジンが始動しない場合は、自動的にバッテリー 2 に切り替えて連続クランク試行を行います。運転検出回路（ディーゼルユニットの発電機出力周波数または電気ユニットのモーター電流を監視）は、始動の成功を確認し、クランキングサイクルを終了します。

複数の始動原因

自動圧力降下検出を超えて、コントローラは包括的なシステム統合のための追加の起動入力を受け入れます。消防指令センターまたはプルステーションからのリモート手動起動、ドライパイプまたはプレアクションバルブの作動からのデリュージバルブ起動、個別に設定可能な実行期間によるフロースイッチまたはテストタイマー起動入力などです。マルチポンプ設置では、シーケンシャルスタートタイマーがポンプの始動を徐々に遅らせます。ポンプ 1 は圧力降下時にすぐに始動し、ポンプ 2 は 5 ～ 10 秒後に始動し、ポンプ 3 はさらに遅れて始動します。同じ電源上の複数の大型モーターからの同時突入を防ぎます。

モーターと回路の保護

電気モーター駆動のコントローラーの場合、入力電力回路はモーター定格の絶縁スイッチと回路ブレーカーの組み合わせによって絶縁され、機械的にインターロックされ、外部に取り付けられた単一のハンドルによって操作されます。エンクロージャのドアは、ハンドルがオンの位置にあるときに工具のみを使用して開けられるため、通電部分への不正なアクセスが防止されます。絶縁スイッチは、モーターの全負荷を切断するように設計されています。短絡耐量定格は 480 V で対称 100,000 A RMS です。モーターの過負荷保護には、欠相、位相反転、および電流不平衡検出を備えた電子過負荷リレーが使用されます。ディーゼル コントローラーの場合、エンジン保護回路は油圧の低下、冷却水の高温、過速度、始動の失敗を監視し、すべての状態がコントローラーのディスプレイとリモート アラーム出力で通知されます。

マイクロプロセッサ制御とオペレータインターフェイス

コントローラーのロジックは、開始シーケンスを実行し、すべての入力を監視し、イベントを記録し、アラーム出力を駆動するマイクロプロセッサーベースの制御ボードによって管理されます。ドアに取り付けられたオペレータ インターフェイス (LCD テキスト ディスプレイまたはカラー タッチスクリーン) は、リアルタイムのシステム圧力、三相電圧と電流の読み取り値、タイムスタンプ付きのイベントとデータ ロガー記録によるアラーム ステータス、モード選択 (自動、手動、テスト、オフ)、および毎週のテスト タイマー プログラミングを提供します。すべての圧力調整とパラメータ設定は、メインエンクロージャのドアを開けずにアクセスできるため、エンクロージャの完全性が維持され、通電中のコンポーネントを露出させることなく検査が可能になります。

警報・報知機能

標準アラームインジケーター信号: 電源オン、システム障害、位相障害、位相反転、ポンプ作動、ポンプ始動失敗、モーター過負荷、低圧、モーターロックアウト、ローカルスタート、リモートスタート、およびデリュージスタート。可聴警報ホーンが筐体に取り付けられています。各警報器に対応した無電圧リレー接点を備え、建物火災警報器やBMSによる遠隔通報が可能です。一体型転送スイッチが含まれている場合、追加のインジケータは転送スイッチ正常、転送スイッチ緊急、および緊急アイソレータオープンをカバーします。

エンクロージャと環境評価

コントローラーのエンクロージャは、消防ポンプ用の赤い粉体塗装が施された厚鋼で製造されています。 NFPA 20 §10.3.3.1 に基づく最小定格は NEMA タイプ 2 (IEC IP31) 防滴仕様で、屋内ポンプ室に適しています。ポンプシールの漏れや火災スプリンクラーの放出による水飛沫の影響を受けるポンプ室の場合は、NEMA タイプ 3R (IP51) または NEMA タイプ 4 (IP65) の防水エンクロージャが指定されています。屋外設置または腐食環境には、NEMA タイプ 4X ステンレス鋼エンクロージャが利用可能です。エンクロージャは標準で床置き型ですが、ジョッキー ポンプ コントローラーでは壁掛け構成も利用できます。

一体型自動切替スイッチ

オプションの工場統合自動切替スイッチは、消火ポンプにデュアルソース電源を提供します。 ATS は、通常の商用電源 (ソース 1) とスタンバイ発電機の電源 (ソース 2) の両方に接続します。通常の電力が失われるか、電圧または周波数が事前に設定されたしきい値を超えた場合、ATS は自動的に発電機の起動を開始し、消火ポンプの負荷を非常電源に転送します。通常の電力が回復すると、ATS は通常の電源に再転送し、発電機のクールダウンとシャットダウンを開始します。転送スイッチ機構は機械的に連動しており、両方のソースが同時に接続されることを防ぎます。すべての ATS ステータスとアラームは共有オペレーター インターフェイスに表示され、リレー出力を介して送信されます。

毎週のテストとデータロギング

内蔵の毎週のテスト タイマーにより、ユーザーがプログラムした曜日、時刻、実行期間に消火ポンプが自動的に起動され、NFPA 25 準拠のための手動テストへの依存が不要になります。イベントおよびデータ ロガーは、すべての開始イベント、アラームの発生、およびモード変更とともに、システム圧力をタイムスタンプとともに長期にわたって記録します。データは RS232、RS485、または USB 経由で PC にダウンロードして分析し、管轄当局に報告することができます。このペーパーレスの圧力記録により、機械式チャートレコーダーに伴うメンテナンスと信頼性の問題が解消されます。

工場でのテストと認証

各制御キャビネットは、出荷前に工場で完全な受け入れテストを受けます。絶縁抵抗、配線ポイントツーポイント検証、自動始動シーケンス (圧力トランスデューサとスイッチ入力) の機能テスト、すべてのアラームおよび報知回路、手動およびテストモード、毎週のテストタイマー、および取り付けられている場合は自動転送スイッチが行われます。コントローラは、UL 218 に準拠した UL リスト、クラス 1321/1323 に準拠した FM 承認、指定されている場合には CSA 認定を受けており、CE マークが付いています。包括的なドキュメント パッケージが各ユニットに付属しています。

よくある質問

Q1: この産業用制御キャビネットはどのような規格に準拠していますか?

このコントローラは、UL 218 (産業用制御キャビネットの規格)、クラス 1321/1323 に認定された FM に準拠して設計およびリストされ、NFPA 20 の最新版に準拠しています。対象市場に応じて、CE マーキングおよび CSA 認証が利用可能です。各コントローラーは、NFPA 20 の要求に従って、出荷前に完全なユニットとして工場で組み立て、配線され、テストされます。

Q2: このコントローラーはどのタイプの消防ポンプを管理できますか?

このコントローラは、2 つの主な構成で利用できます。1 つは、208 ～ 600 V 三相で 5 HP から 400 HP のかご形誘導モータ用の電気モータ駆動コントローラ、もう 1 つは統合されたデュアル バッテリ充電器とエンジン監視回路を備えたディーゼル エンジン駆動コントローラです。電気コントローラは、全電圧、Y デルタ (開および閉遷移)、単巻変圧器、一次抵抗器、部分巻線、およびソフトスタート始動方式をサポートします。

Q3: 自動起動シーケンスはどのように機能しますか?

コントローラーは、圧力トランスデューサーを介してシステム圧力を継続的に監視します。圧力が現場で調整可能なカットインしきい値を下回ると、コントローラーは開始シーケンスを開始します。調整可能な実行タイマーにより、短時間のサイクリングを防ぎます。ポンプは、すべての始動原因が解消され、手動または自動停止が開始されるまで動作を続けます。ディーゼル コントローラーの場合、コントローラーはバッテリー 1 から始動し、エンジンが始動しない場合はバッテリー 2 に切り替えて継続的に試行します。

Q4: コントローラは圧力降下以外の信号でも起動できますか?

はい。押しボタンまたは火災警報パネルからのリモート手動スタート、ドライパイプまたはプレアクションバルブの作動からの大洪水バルブスタート、毎週のテストタイマーはすべて標準のスタート入力です。各入力は、独自の実行期間と優先度レベルで構成できます。複数のポンプを設置した場合、連続始動タイマーによりポンプの始動がずらされ、モーターの同時突入が回避されます。

Q5: アラームにはどのようなものがありますか?また、外部への通知はどのように行われますか?

標準の視覚および聴覚アラームには、電源オン、システム障害、位相障害、位相反転、ポンプ動作、ポンプの始動失敗、モーターの過負荷、低圧、モーターのロックアウト、ローカル始動、リモート始動、および大洪水始動が含まれます。各警報器には、建物火災警報システムまたは BMS に接続するための、対応する無電圧リレー出力があります。音響警報ホーンがエンクロージャのドアに取り付けられています。

Q6: 必要な最小エンクロージャ定格は何ですか?また、どのような定格が利用可能ですか?

NFPA 20 によると、エンクロージャの最小定格は NEMA タイプ 2 (IEC IP31) 防滴です。これは標準です。水しぶきの影響を受けるポンプ室や屋外にあるポンプ室の場合は、オプションとして NEMA タイプ 3R (IP51)、タイプ 4 (IP65)、およびタイプ 4X (IP66、ステンレス鋼) エンクロージャをご利用いただけます。

Q7: 自動転送スイッチは付いていますか？

一体型自動転送スイッチはオプションで利用可能で、工場出荷時にコントローラ エンクロージャに組み込まれています。通常の電力が失われると自動的にスタンバイ発電機の電源に移行し、復旧すると再移行します。 ATS は、コントローラーのオペレーター インターフェイスとアラーム リレー出力を共有します。あるいは、転送スイッチが上流に個別に設置されている場合は、コントローラを ATS なしで供給することもできます。

Q8: 毎週のテスト機能はどのように設定されますか?

内蔵の毎週のテスト タイマーにより、テストの日、時間、実行期間をプログラミングできます。スケジュールが設定されると、コントローラーはプログラムされた時間にポンプを自動的に開始し、設定された期間運転し、その後停止します。テストは、毎週、隔週、または毎月実行されるように構成できます。すべてのテスト実行は、日付、時刻、期間とともにイベント ログに記録されます。

Q9: 短絡耐量はどのくらいですか?

コントローラの短絡耐量定格は、480 V で対称 100,000 A RMS (600 V で 25,000 A) です。この高い耐定格により、コントローラは構造的または電気的損傷を与えることなく、電源の障害状態を安全に管理できます。これは、火災発生中に動作を維持する必要がある人命安全装置にとって重要です。

空港ターミナルの大規模拡張

背景

中東の大規模な国際空港では、新しいコンコース、小売ゾーン、手荷物処理施設を追加する大規模なターミナル拡張プロジェクトが実施されました。防火設計では、3 台の電動モーター駆動の消防ポンプ (任務、補助、待機) とジョッキー ポンプを備えた専用の消防ポンプ ハウスを指定し、新しいターミナルの敷地全体に自動スプリンクラーとスタンドパイプ システムを供給しました。 NFPA 20、UL リスト、および FM 承認への準拠が必須でした。

挑戦

空港消防当局はポンプ制御システムに厳しい条件を課した。すべてのコントローラーは、現地で製造された代替品を除き、UL リストに登録され、FM 承認を受けている必要がありました。順次始動ロジックでは、他の重要な負荷を損なう可能性がある、空港の​​中電圧配電で同時にモーターが突入するのを防ぐ必要がありました。コントローラーは、ポンプの状態、圧力データ、警報状態をターミナル火災警報パネルと空港の集中ビル管理システムの両方に伝達する必要がありました。さらに、ポンプ室は、日中の周囲温度が 55°C に近づく可能性がある、日光にさらされた高湿度の屋外の環境に設置される必要がありました。

産業用制御キャビネットを選ぶ理由

工場で組み立てられ、UL 規格に準拠したコントローラが唯一の準拠ソリューションでした。主な技術的な理由:

● コントローラーは、空港の敏感な電力ネットワークの電圧低下を防ぎながら突入電流を最小限に抑えるために、Y デルタ閉遷移を開始するように構成されていました。

● ポンプ 2 とポンプ 3 の連続始動タイマーは、それぞれ 10 秒と 20 秒の遅延に設定され、2 つのモーターが同時に始動電流を流さないようにしました。

● ペーパーレスのデータロギングを備えた一体型圧力トランスデューサーにより、消防当局が以前の空港設備の共通の障害点として特定していた機械式カルテレコーダーが不要になりました。

● 屋外ポンプ ハウスには、サンシェード キャノピーと内部結露防止ヒーターを備えた NEMA 4 (IP65) 耐候性エンクロージャが指定されており、全体にステンレス鋼のハードウェアが使用されています。

● 無電圧警報リレー出力はターミナル火災警報パネルと BMS に配線され、RS485 Modbus は詳細な診断データを空港の保守管理システムに提供しました。

● 各コントローラーに工場で組み込まれた自動転送スイッチにより、通常の商用電源が失われた場合、外部の転送装置に依存することなく、予備発電機が起動して消火ポンプに自動的に電力を供給できるようになりました。

導入

3 台の電気モーター駆動の産業用制御キャビネット (150 馬力、Y デルタ クローズ トランジション、ATS を内蔵した NEMA 4 エンクロージャ) と 1 台のジョッキー ポンプ コントローラーが製造され、工場でテストされ、完全なアセンブリとして出荷されました。現場での試運転には、商用電源と発電機の供給、モーターケーブル、圧力トランスデューサー、アラームリレー出力の接続が含まれます。試運転全体は、コントローラーごとに 5 日で完了しました。工場の FAT 文書は空港消防当局に提出され、改訂されることなく受け入れられました。

結果

● すべてのコントローラーは、最初のプレゼンテーションで、模擬停電テストや発電機移送テストを含む、空港消防当局の受け入れテストに合格しました。

● Y デルタ閉遷移開始により、空港電気運用チームからの電圧低下の苦情がなくなりました。

● ペーパーレスの圧力記録およびイベント記録システムにより、消防当局は手動でチャートを交換することなく、四半期検査中にシステムの準備が整っているかどうかを確認できました。

● 稼働初年度は、毎週のテストタイマーにより一貫してスケジュールどおりにポンプを稼働させ、テスト実行データのログ記録を通じて 2 つの軽微なポンプシールの漏れ問題が早期に特定され、緊急時にのみ発見されるであろう故障への劣化を防止しました。

● それ以来、空港当局は、空港の将来のすべてのターミナルおよび付属建物プロジェクトの標準設計ガイドラインに同じコントローラー仕様を含めました。