簡析火災自動報警系統線路壓降的影響及解決方案

李紀光

鄭州大學綜合設計研究院（450002）

簡析火災自動報警系統線路壓降的影響及解決方案

李紀光

鄭州大學綜合設計研究院（450002）

在長距離的消防報警系統中，線路所產生的壓降會有較大影響。本文就線路內阻產生的原因，以及在火災報警控制系統工程安裝、調試過程中所遇到的線路內阻產生的壓降問題進行了論述，并相應提出了一些解決方法。

線路壓降；總線；高層建筑；報警聯動系統

隨著我國社會經濟的發展,各類大型建筑和高層建筑越來越多，在這些建筑里，火災自動報警及消防聯動系統是必不可少的設施。施工調試中發現，當建筑規模大、樓層高、線路長、消防設備用電量大時，消防聯動電源未能合理配置和控制線路的線路電壓降的影響,容易導致末端電壓不能啟動消防設備。而這些在工程前期，又未能引起有關人員的充分注意，直到在工程后期的調試階段，才發現問題的嚴重性，這時再想方設法采取各種補救措施，不僅費工費時，而且得不償失。在火災自動報警及消防聯動系統的設計中，消防聯動控制設備的動作電源設置的合理性、可靠性至關重要。

當火警被確定后，著火區域及相鄰區域的防排煙設施、防火門、防火卷簾門等接到動作指令應能迅速準確動作。動作電源電壓應為DC24V。電源配置是指在消防聯動柜內裝設一套直流電源設備(包括變壓器、整流器、電池組等)，電源DC24V經過控制由消防控制室送至各區域消防末端設備。電源的配置在工程實踐中需要注意考慮兩個方面的問題:一個是電源的容量應能滿足相關消防設備同時動作的要求；另一個是末端電壓能滿足消防設備的可靠動作,即避免供電線路的電壓降的不良影響。

1 電源配置對系統的影響

消防聯動系統要求各消防設備的運行必須穩定可靠。在工程實踐中,消防聯動系統供電電源的質量對其系統設備的運行影響愈來愈顯著，這不僅來自系統供電電源的電壓、頻率及電流等基本要素是否滿足消防設備用電的需求，還來自其與消防設備是否匹配。在具體的工程設計上，相關消防設備應包括建筑樓梯間全部正壓送風口、著火層及上下相鄰層的排煙閥(口)、電動防火門、防火卷簾門等。

2 線路電壓降對系統的影響

2.1 導線內阻

導線本身有電阻。阻值大小與線路長短成正比，與導線截面積成反比，另外，有些廠家生產的導線質量差，無形中又增加了阻值。

2.2 接點電阻

在總線中接入了煙感、溫感、手動報警按鈕、輸入模塊、控制模塊等各類編址單元，如接線端子壓接不緊，會引入接點電阻。另外，線頭不焊錫，時間長了裸露在空氣中會產生一層氧化層,也造成接點電阻增大。接入編址單元數量越多，接點電阻就越大。我們把導線內阻和接點電阻統稱為線路內阻。正是由于線路內阻的存在，才引起了電路中工作負載兩端的電壓下降問題。總線制火災報警控制系統一般有3種總線，即報警回路總線、電源總線、網絡通信總線。報警回路總線指報警器與各探測、控制器件的連線；電源總線指報警器或電源箱給可燃氣體探測器、控制模塊、樓層顯示器提供DC24V的線路;網絡通信總線指系統中報警控制主機、從機、樓層顯示器之間的通信聯絡線路。

相對于電源總線,報警回路總線和網絡通信總線壓降問題比較少。以報警回路總線為例：由于各個報警器生產廠家對這個問題都很重視,對報警回路最大負載、回路線的長度、線徑都提出了明確要求。報警電流是12 mA。報警回路中的電流很小，因而線路內阻引起的壓降不大。線路壓降問題影響比較突出的一般出現在電源總線中,這主要有以下幾種情況:①電磁脫扣類聯動設備動作電流大防火卷簾門、排煙機、送風機、水泵等大型的重要消防設備都是通過中間繼電器來控制的。選用繼電器的阻值一般都在500 Ω以上，動作電流已經比回路總線中編址單元的工作電流大多了,可這不是產生壓降的主要原因。②排煙閥、送風口、電動碟閥等電磁脫扣類聯動設備才是“用電大戶”。排煙閥、送風口的電磁閥一般標稱工作電流為l A。這樣大的動作電流使線路內阻形成很大的壓降。③從相關資料查詢另一類“用電大戶”是可燃氣體探測器。它比總線探測器、手報、模塊等器件大很多。由于可燃氣體探測器目前在本地應用還不是很廣,所以尚無具體工程驗證，僅做參考。

3 解決措施

1）施工

施工時，應文明施工，盡量保證線路安裝完好、可靠。在穿線時，應將雜物清出線管，以免把導線芯拉斷，不知不覺中使得導線的截面變小了。應盡量減少接頭，這不但可以避免產生不必要的故障，而且也可以減小接點電阻。在相對較小的工程可能覺察不出有何影響,當線路達到一定長度時這種影響就不能不考慮了。

2）多敷設幾路DC24V電源總線

在工程施工組織設計中就應該考慮到多敷設幾路DC24V電源，可以減少線路中控制模塊的數量，從而減小接點電阻，并且可以避免一條電源總線繞來繞去，對減小線路長度有很大幫助。

3）所控設備實行分時控制

分時控制可以減少同一時間內需要控制的設備數量。同一時間內，外控設備數量減少了，并聯在電源總線上的負載就增大了，就可以降低線路內阻的影響。

在工程示例中，我們可以采取這樣的方法減小線路壓降，通過在現場編寫聯動延遲順序，對3個排煙閥延遲控制打開。如每隔3 s驅動一個排煙閥。

4）加大電源總線的線徑

電源總線的線徑根據工程實際情況事先計算好,以免既成事實無法補救。以筆者經驗一般電源干線最好選用4 mm2以上的。

5）接線端要焊錫

接線、接頭應焊錫，壓接在端子上的線頭也應焊錫或用接線鼻冷壓后焊錫，并壓接牢固。在前面的工程示例中，最后均是通過增加電源總線，所有接頭焊錫，壓接端子重新緊固等手段解決問題的。

4 小結

綜上所述,火災自動報警及消防聯動系統的電源配置與建筑規模、供電距離、消防聯動設備多少有關，在滿足足夠容量要求的同時，決不能忽視線路壓降的影響。只有充分考慮這些因素，在施工階段充分注意工藝和質量，才能可靠地保障系統的聯動功能，充分發揮其應有的作用。