Bơm Chữa Cháy và Nguồn Điện Ưu Tiên Cho Nhà Xưởng

Bơm chữa cháy của nhà xưởng phải được cấp điện bằng một lộ riêng, lấy từ phía trước aptomat tổng, để khi lực lượng chữa cháy cắt điện toàn xưởng thì bơm vẫn chạy. Lộ này cần có nguồn dự phòng (máy phát qua tủ chuyển nguồn ATS, hoặc một bơm diesel), dùng cáp chống cháy từ nguồn đến tủ điều khiển bơm, và thiết bị bảo vệ không được tự ngắt bơm chỉ vì quá tải nhẹ. Thiếu một trong ba điều này, hồ sơ nghiệm thu PCCC thường bị yêu cầu làm lại.

Bài này nói riêng phần điện cho cụm bơm chữa cháy: lấy nguồn ở đâu, chọn cáp và aptomat thế nào, tính máy phát ra sao và chia việc giữa đội điện với nhà thầu PCCC. Phần cấp điện, cấp nước chung cho cả xưởng anh chị xem ở bài thi công điện nước nhà xưởng trọn gói.

Vì sao bơm chữa cháy là phụ tải ưu tiên

Khi có cháy, việc đầu tiên thường làm là cắt điện khu vực để tránh chập cháy lan và bảo vệ người dập lửa. Nếu bơm chữa cháy đang nhận điện từ tủ phân phối sau aptomat tổng, cắt điện xưởng đồng nghĩa với cắt luôn bơm, đúng lúc cần nước nhất. Vì vậy các quy chuẩn về PCCC (QCVN 06:2022/BXD, TCVN 7336 cho hệ thống sprinkler và các tiêu chuẩn liên quan) đều đặt bơm chữa cháy vào nhóm phụ tải phải được cấp điện tin cậy nhất trong công trình.

Nói gọn, điện cho bơm chữa cháy phải đạt ba yêu cầu:

• Không bị cắt theo điện sinh hoạt, sản xuất: có lộ riêng, thiết bị đóng cắt riêng, ghi nhãn rõ.
• Có nguồn thứ hai: mất điện lưới thì bơm vẫn chạy được bằng máy phát hoặc bằng bơm diesel.
• Đường dây sống sót trong đám cháy: cáp chịu lửa, đi theo tuyến ít rủi ro, không chạy qua khu chứa hàng dễ cháy nếu tránh được.

Yêu cầu chi tiết (số bơm, thời gian cáp phải chịu lửa, cách chuyển nguồn) phụ thuộc hồ sơ thiết kế PCCC đã được thẩm duyệt cho từng công trình. Đội điện nên lấy bản vẽ PCCC đã duyệt làm căn cứ, không tự chọn theo thói quen.

Cấu hình bơm thường gặp và phần điện đi kèm

Một trạm bơm chữa cháy nhà xưởng thường gồm bơm chính, bơm dự phòng và bơm bù áp (bơm jockey). Cấu hình cụ thể ảnh hưởng thẳng đến khối lượng điện:

Với bơm diesel, phần điện không nhiều nhưng hay bị quên: ổ cấp cho bộ sạc ắc quy, điện trở sấy nước làm mát (nếu có), đèn và quạt thông gió phòng bơm. Các phụ tải này cũng nên lấy từ lộ ưu tiên.

Lấy nguồn cho bơm chữa cháy ở đâu

Cách làm đúng là đấu lộ cấp cho bơm ngay tại thanh cái hạ thế phía trước aptomat tổng (ACB tổng) của tủ MSB, hoặc từ một ngăn riêng trong tủ hạ thế sau máy biến áp. Như vậy, khi cắt ACB tổng để ngắt điện toàn xưởng, lộ bơm vẫn còn điện. Sơ đồ đi điện thường là:

1. Thanh cái hạ thế phía nguồn của ACB tổng → MCCB riêng cho lộ bơm (gắn nhãn đỏ “Nguồn bơm chữa cháy – không được cắt”).
2. Cáp chống cháy đi đến tủ chuyển nguồn ATS của trạm bơm.
3. Đầu vào thứ hai của ATS lấy từ máy phát (nếu cấu hình có máy phát).
4. Đầu ra ATS cấp cho tủ điều khiển bơm do nhà cung cấp bơm hoặc nhà thầu PCCC lắp.

Trường hợp xưởng thuê, tủ MSB thuộc chủ khu, cần xin phép chủ xưởng đấu trước ACB tổng và ghi vào biên bản bàn giao để sau này không ai cắt nhầm. Khi chọn hoặc cải tạo tủ hạ thế, nên chừa sẵn một ngăn lộ ưu tiên; cách chọn tủ có ở bài chọn tủ điện công nghiệp cho nhà xưởng.

Chọn cáp và aptomat cho lộ bơm

Cáp chống cháy, không dùng cáp thường

Cáp từ nguồn đến tủ ATS và từ ATS đến tủ điều khiển bơm cần là cáp chống cháy (fire resistant), loại vẫn dẫn điện được trong một khoảng thời gian khi bị lửa đốt, thường đạt IEC 60331 hoặc BS 6387 cấp CWZ. Đừng nhầm với cáp chậm cháy (flame retardant): loại này chỉ hạn chế lửa lan dọc cáp, bị đốt vẫn mất điện. Cáp chậm cháy, ít khói không halogen (LSZH) dùng tốt cho các lộ khác, nhưng không thay được cáp chống cháy cho bơm.

Về tuyến cáp: nên đi riêng, hoặc nếu chung máng thì đặt ở vị trí ít bị ảnh hưởng và có vách ngăn. Đoạn đi qua khu chứa hàng dễ cháy nên chôn ngầm hoặc luồn ống thép. Giá đỡ, kẹp cáp cũng phải bằng kim loại, vì cáp chống cháy mà treo bằng dây rút nhựa thì cháy vài phút là rơi.

Tính dòng và chọn aptomat

Ví dụ minh họa một bơm điện 45 kW, 380 V, hệ số công suất 0,88, hiệu suất 0,92: dòng định mức khoảng 45.000 / (1,732 × 380 × 0,88 × 0,92) ≈ 84 A. Lộ cấp cho bơm này thường chọn MCCB 125 A trở lên, cáp tiết diện tính theo dòng, chiều dài và sụt áp lúc khởi động. Cách cộng công suất các thiết bị để ra dòng tổng có trong bài tính phụ tải điện nhà xưởng từ danh sách máy móc.

Điểm khác với động cơ sản xuất: aptomat lộ bơm nên chọn dư, đường cong cắt chịu được dòng khởi động, chỉ cắt khi ngắn mạch. Rơ le nhiệt trong tủ điều khiển bơm, theo nhiều tiêu chuẩn (ví dụ NFPA 20 mà nhiều nhà máy FDI áp dụng), chỉ được báo động chứ không được dừng bơm. Lý do đơn giản: trong đám cháy, để bơm chạy quá tải đến cháy động cơ vẫn tốt hơn là bơm tự dừng. Cách đấu này phải thống nhất với hồ sơ PCCC đã duyệt.

Khởi động bơm và tính máy phát dự phòng

Bơm chữa cháy công suất lớn hiếm khi khởi động trực tiếp vì dòng khởi động gấp 6–7 lần dòng định mức. Thường dùng khởi động sao – tam giác hoặc khởi động mềm; biến tần ít dùng cho bơm chính vì thêm một thiết bị điện tử có thể hỏng. Kiểu khởi động do nhà cung cấp bơm đề xuất, đội điện cần biết sớm để tính cáp và máy phát.

Máy phát phải đủ sức khởi động bơm lớn nhất trong khi đang gánh các phụ tải ưu tiên khác (bơm bù áp, đèn sự cố, quạt tạo áp cầu thang nếu có). Công suất máy phát vì thế thường lớn hơn khá nhiều so với tổng kW của bơm. Cách làm an toàn là gửi nhà cung cấp máy phát bảng phụ tải ưu tiên kèm kiểu khởi động để họ tính, thay vì nhân hệ số ước chừng.

Với tủ ATS: thời gian chuyển nguồn nên ngắn (vài giây sau khi máy phát ổn định), có khóa liên động để lưới và máy phát không đóng cùng lúc, và có tín hiệu trạng thái đưa về tủ báo cháy hoặc phòng bảo vệ. Nếu máy phát dùng chung cho cả sản xuất, cần có mạch sa thải tải: khi có tín hiệu cháy, cắt các lộ sản xuất để dồn máy phát cho bơm.

Đội điện và nhà thầu PCCC: ai làm phần nào

Ranh giới công việc không rõ là nguyên nhân hay gặp nhất khiến trạm bơm chậm nghiệm thu. Một cách chia phổ biến:

Nên ghi bảng chia việc này vào hợp đồng hoặc biên bản họp đầu dự án. Đường ống nước chữa cháy và cấp thoát nước sinh hoạt là hai hệ riêng; phần cấp thoát nước thông thường anh chị tham khảo ở bài thi công cấp thoát nước nhà xưởng.

Những lỗi điện hay gặp ở trạm bơm chữa cháy

• Lấy nguồn sau aptomat tổng hoặc từ một tủ phân phối khu vực, cắt điện xưởng là bơm mất điện.
• Dùng cáp chậm cháy thay cáp chống cháy, hoặc cáp chống cháy nhưng đầu cáp, hộp nối dùng vật liệu thường.
• Aptomat chọn sát dòng, bơm vừa khởi động là nhảy, nhất là khi chạy bằng máy phát.
• Rơ le nhiệt đấu dừng bơm như động cơ thường.
• Máy phát không đủ khởi động bơm vì lúc tính chỉ cộng kW, không tính dòng khởi động.
• Không có bảo vệ mất pha, đảo pha có báo động, bơm quay ngược sau khi điện lực đổi thứ tự pha lúc sửa chữa.
• Bơm bù áp chạy liên tục do rò đường ống, ai cũng nghĩ là lỗi điện. Nên kiểm tra áp suất và rò rỉ trước khi thay thiết bị điện.
• Không ghi nhãn lộ ưu tiên, đến khi bảo trì có người cắt nhầm và quên đóng lại.

Chạy thử và nghiệm thu phần điện trạm bơm

Trước khi mời cơ quan PCCC nghiệm thu, nên tự chạy thử đủ các tình huống sau và ghi biên bản:

1. Đo cách điện cáp lộ bơm, đo điện trở tiếp địa vỏ tủ và bơm.
2. Kiểm tra thứ tự pha, chiều quay từng bơm.
3. Chạy bơm ở chế độ bằng tay và tự động (theo công tắc áp suất), đo dòng khởi động và dòng làm việc.
4. Cắt ACB tổng của xưởng: bơm phải vẫn có điện.
5. Cắt nguồn lưới vào ATS: máy phát khởi động, ATS chuyển nguồn, bơm chạy lại được.
6. Kiểm tra tín hiệu chạy, lỗi, mất nguồn của bơm về tủ báo cháy hoặc phòng bảo vệ.

Sau khi đưa vào dùng, trạm bơm cần được chạy thử định kỳ theo quy trình bảo dưỡng hệ thống PCCC. Mỗi lần chạy thử nên xem luôn dòng điện, nhiệt độ đầu cáp và tình trạng ắc quy máy phát hoặc bơm diesel.

Câu hỏi thường gặp

Bơm chữa cháy có bắt buộc phải có máy phát không?

Không phải công trình nào cũng bắt buộc máy phát. Nhiều trạm bơm dùng một bơm diesel làm nguồn dự phòng thay cho máy phát. Điều bắt buộc là phải có nguồn thứ hai theo hồ sơ thiết kế PCCC đã được thẩm duyệt.

Có được đấu bơm chữa cháy chung tủ với bơm nước sinh hoạt không?

Có thể đặt chung phòng bơm, nhưng lộ điện và thiết bị đóng cắt của bơm chữa cháy phải tách riêng, lấy từ nguồn ưu tiên. Bơm sinh hoạt vẫn lấy từ tủ phân phối thường và được phép cắt khi có cháy.

Cáp chống cháy cho bơm cần chịu lửa bao lâu?

Thời gian yêu cầu tùy tiêu chuẩn áp dụng và hồ sơ thiết kế. Trên thị trường, cáp đạt BS 6387 CWZ hoặc IEC 60331 là lựa chọn thường gặp cho lộ bơm. Nên đối chiếu với bản vẽ PCCC đã duyệt trước khi đặt hàng.

Xưởng đang chạy, muốn chuyển nguồn bơm lên trước ACB tổng có phải cắt điện lâu không?

Việc đấu vào thanh cái phía trước ACB tổng cần cắt điện từ phía trung thế hoặc máy biến áp, thường chỉ vài giờ nếu chuẩn bị sẵn cáp và MCCB. Nên làm vào ngày nghỉ sản xuất và báo trước điện lực nếu phải cắt phía trung thế.