火災(zāi)自動報警系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各類建設(shè)工程內(nèi),作為火災(zāi)的先期預(yù)報,為火災(zāi)的及時撲滅、保障人身和財產(chǎn)安全,發(fā)揮了不可替代的作用。在日;馂(zāi)自動報警系統(tǒng)的設(shè)計、應(yīng)用和施工過程中,有一些看似簡單卻又值得密切注意的問題,需要我們加以技術(shù)改進(jìn),從而進(jìn)一步完善系統(tǒng)的功能。這就是下面所要分析和討論的有關(guān)火災(zāi)報警控制系統(tǒng)中常見的線路壓降問題。
一、總線制火災(zāi)報警系統(tǒng)線路壓降導(dǎo)致的常見問題及影響
在總線制火災(zāi)報警控制系統(tǒng)的調(diào)試工作中,是否遇見過這樣的問題:火災(zāi)報警控制器已經(jīng)發(fā)出控制指令,控制模塊也已經(jīng)動作,但一些外部控制設(shè)備如排煙閥、送風(fēng)口之類的就是不能動作。我們在現(xiàn)場使用萬用表監(jiān)測控制模塊DC24V輸入端的電壓,發(fā)現(xiàn)在火災(zāi)報警控制器沒有發(fā)出控制指令前,電壓沒有變化,但控制指令一旦發(fā)出,電壓就降低了幾伏。這就是要討論的線路壓降問題;馂(zāi)自動報警回路和消防聯(lián)動控制線路都存在線路壓降問題。這在規(guī)模較小的系統(tǒng)中一般體現(xiàn)不出來,但在那些建筑面積較大、樓層較高、線路較長的工程中,這一問題就顯得尤為突出。而這些在工程前期,又未能引起施工人員的充分注意,直到在工程后期調(diào)試階段問題暴露后,才想方設(shè)法采取各種補救措施,不僅費工費時,而且很難處理徹底。所以消防設(shè)備的可靠動作,就必須避免供電線路的電壓降的不良影響。
二、導(dǎo)致火災(zāi)報警系統(tǒng)線路壓降的幾個原因
1、導(dǎo)致線路壓降的首要原因是線路內(nèi)阻
我們把導(dǎo)線內(nèi)阻和接點電阻通稱為線路內(nèi)阻。導(dǎo)線內(nèi)阻就是導(dǎo)線本身所固有的電阻,阻值的大小與線路長短成正比、與導(dǎo)線橫截面積成反比,并且與導(dǎo)線質(zhì)量有關(guān)。接點電阻是指線路中的導(dǎo)線與接線端子、導(dǎo)線與導(dǎo)線之間連接的接觸電阻。當(dāng)接入設(shè)備時,如果接線端子壓接不緊,就會增大接點電阻。線頭不焊錫、長時間裸露在空氣中會產(chǎn)生氧化層,也會造成接點電阻增大。另外在總線中接入感煙探測器、感溫探測器、輸入模塊、控制模塊、總線隔離器等各類編址單元,接入設(shè)備數(shù)量越多,接點電阻就越大。
正是由于線路內(nèi)阻的存在,才引起了電路中工作負(fù)載兩端的電壓下降的問題。根據(jù)歐姆定律可知,壓降值與線路內(nèi)阻和工作負(fù)載電阻的比值成比例。因此要減小線路壓降,就得想辦法減小線路內(nèi)阻和工作負(fù)載電阻的比值。
2、電源總線中聯(lián)動設(shè)備動作電流過大形成線路壓降
總線制火災(zāi)報警控制系統(tǒng)一般有三種總線,回路線、電源總線、網(wǎng)絡(luò)總線;芈房偩指火災(zāi)報警控制器與各編址單元之間的連線;電源總線指火災(zāi)報警控制器或電源給控制模塊、樓層顯示器等提供DC24V的線路;網(wǎng)絡(luò)線指系統(tǒng)中火災(zāi)報警系統(tǒng)中主機、從機、樓層顯示器之間的通信總線。相對于電源總線,回路總線和網(wǎng)絡(luò)總線壓降問題比較少。
線路壓降問題影響比較大的一般出現(xiàn)在電源總線中,這主要是由于電磁閥類聯(lián)動設(shè)備動作電流大造成的。防火卷簾門、排煙風(fēng)機、消防水泵等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歐姆以上,動作電流已經(jīng)比回路總線中編址單元的工作電流大多了,可這不是產(chǎn)生壓降問題的主要原因。排煙閥、風(fēng)口、氣體滅火系統(tǒng)中啟動鋼瓶等電磁閥類聯(lián)動設(shè)備才是真正的“用電大戶”。電磁閥的阻值一般為36歐姆,動作電流約為0.65安培。這樣大的動作電流就足以使線路內(nèi)阻形成很大的壓降。
3、受控消防設(shè)備缺乏保養(yǎng)導(dǎo)致線路壓降
建筑消防設(shè)施在投入使用后,一些受控消防設(shè)備由于長期缺乏應(yīng)有的人工維護(hù)保養(yǎng),從而使得設(shè)備灰塵積聚或者腐蝕生銹,以及由于遠(yuǎn)控鋼絲繩干油等原因,受控設(shè)備的控制線圈長時間通電卻不能動作,就不能及時釋放電流造成電壓下降而無法正常工作,容易發(fā)生此類問題的常見消防設(shè)備如板式排煙口、防火閥等等。
三、有效防止發(fā)生火災(zāi)報警控制線路壓降問題的對策
1、對所控制設(shè)備實行分時控制
分時控制可以減少同一時間內(nèi)所需要控制的設(shè)備數(shù)量,電磁閥等大電流設(shè)備只需脈沖信號,不需持續(xù)電源供電,這樣同一時間內(nèi)、外控設(shè)備數(shù)量減少了,并聯(lián)在電源總線上的負(fù)載就增大了,就可以減低線路內(nèi)阻的影響,即使對聲光報警器等需持續(xù)電源的設(shè)備分時啟動也有效果,因設(shè)備的啟動電流較大,啟動后電流較小,也可緩解同一時間電流過大的問題。分時控制有兩種實現(xiàn)方法。一是軟件編程,利用火災(zāi)報警器本身的延時輸出功能;二是硬件搭接,將同類外控設(shè)備通過其連鎖控制端子串聯(lián)起來,逐個驅(qū)動外控設(shè)備。如下圖:在前面的工程事例中,我們可以采取這樣的方法減少線路壓降:如每隔5秒驅(qū)動一個風(fēng)閥;將所有送風(fēng)口串聯(lián),只用一個控制模塊控制,這樣在前一個送風(fēng)口關(guān)閉之后,后面的送風(fēng)口才動作。報警器在同時驅(qū)動的設(shè)備就大大減少了。
硬件搭接也是我們要考慮的因素,但要注意如果自行搭接也會有不可靠之處。其中如有外控設(shè)備不能正常動作就會影響后面需要聯(lián)動的設(shè)備,還是盡可能考慮控制延時功能。多設(shè)幾路DC24V電源總線的干線。在工程設(shè)計中就應(yīng)該考慮到,多敷設(shè)幾路干線,可以減少線路中控制模塊的數(shù)量,從而減少接點電阻;并且可以避免一條電源總線繞來繞去,對減少線路長度有很大幫助。
2、加大導(dǎo)線線徑
在設(shè)計中,有些設(shè)計人員比較容易忽視24V直流電源的供電線路的線徑,與用電設(shè)備的選型匹配問題,尤其值得注意的是各類電控風(fēng)閥的控制線路的線徑大小。一些設(shè)計人員未注意該線路的線徑大小,也沒有考慮該線路上設(shè)備有多少,它們的瞬時動作電流有多大。而往往火災(zāi)發(fā)生時,一系列聯(lián)動設(shè)備都應(yīng)在相應(yīng)的時間內(nèi)打開或關(guān)閉。如果電源不能跟上,這些設(shè)備的動作繼電器無法正常工作,不但不能聯(lián)動有關(guān)滅火控制設(shè)備,而且會損壞設(shè)備,這個問題在聯(lián)動設(shè)備較多的地下室尤為突出。
3、接線端要焊接
盡量采用優(yōu)質(zhì)的銅芯線并減少線路的接頭,線路接頭都要焊接,這樣可以減少導(dǎo)線內(nèi)阻和接點電阻。
4、現(xiàn)場放置DC24V電源箱
模塊是需要供電的,有些是取主機的電源供電,有些是另外配電源供應(yīng)箱。由于先進(jìn)設(shè)備的數(shù)字化程度較高其對電源的要求也高,要求電源的雜波小,以減少外部電源對系統(tǒng)的干擾。尤其是第三代數(shù)字系統(tǒng),如模塊與外設(shè)用同一路電源供電,在聯(lián)動時,大電流瞬時低壓對系統(tǒng)與設(shè)備影響極大。因此應(yīng)把外部設(shè)備的電源與模塊的電源分開,這樣比較能保證模塊的正常工作。建議分區(qū)域設(shè)置單獨的24伏電源箱,在大型建筑群建議每棟建筑單獨設(shè)置24伏電源箱,超高層建筑可在設(shè)備層設(shè)置24伏電源箱。但是要注意,現(xiàn)場供電的AC220V必須是消防專用電源。24伏電源箱需配備與主機匹配的24伏電池組,主機亦應(yīng)有對電池組主備電源進(jìn)行監(jiān)管功能。
5、強化施工質(zhì)量以及后期維護(hù)保養(yǎng)
火災(zāi)報警設(shè)備的運行狀況也在很大程度上依賴于安裝質(zhì)量。這要求我們在施工前要盡量考慮周全,施工中要保證質(zhì)量。像線路壓降這樣的問題,如果我們在設(shè)計、施工、調(diào)試等各個環(huán)節(jié)都能考慮到,應(yīng)該是可以避免的。施工時應(yīng)文明施工,盡量保證線路安裝完好、可靠。首先,預(yù)埋時,要用鎖母做好管路與接線盒之間的連接并用護(hù)口保護(hù),線盒等裸露部分應(yīng)做好封堵;在穿線時,應(yīng)將雜物清出線管,以免把導(dǎo)線的絕緣層割斷,甚至把導(dǎo)線芯也割斷,從而不知不覺中使得導(dǎo)線的截面又變小了。其次,應(yīng)盡量減少接口,這不但是避免不必要的可能產(chǎn)生的故障,而且也是減小了接觸電阻。如果線路過長或有中間線,要選用合適的端子,保證接觸良好。在設(shè)備日常運行維護(hù)保養(yǎng)中,要經(jīng)常性地對消防設(shè)備設(shè)施采取除銹、除塵以及上油潤滑等保養(yǎng)措施。
6、安裝供電線路降壓自動補償器
采用降壓自動補償器后,可以使供電線路達(dá)到以下兩種狀態(tài):一是由三相交流市電不升高電壓而直接為負(fù)載供電并維持末端電壓在允許的范圍內(nèi);二是將三相交流市電升高電壓以補償壓降。并且,這兩種工作狀態(tài)會在不停電的情況下,根據(jù)負(fù)荷變化的情況,完全自動進(jìn)行轉(zhuǎn)換,從而實現(xiàn)供電線路壓降自動補償?shù)哪康摹?/span>
7、充分利用控制模塊及受控設(shè)備的的常閉觸點
有些設(shè)備是具有兩種受控方式的,平時處于通電狀態(tài)、斷電時動作,這樣設(shè)備聯(lián)動時需要的用電負(fù)荷明顯減少,就能有效解決線路壓降問題。斷電動作設(shè)備如聯(lián)動釋放閉門器以關(guān)閉防火門、聯(lián)動釋放鎖閉裝置以開啟排煙窗等等。
通過以上的分析可以看出,總線制火災(zāi)報警系統(tǒng)中產(chǎn)生線路壓降的原因千差萬別,所提出的幾種解決方法也各有利弊,在實際工程中,應(yīng)針對不同工程的不同情況,例如工程規(guī)模大小、設(shè)備選型高低、施工質(zhì)量優(yōu)劣等方面,靈活采用各種解決辦法,才能進(jìn)一步降低火災(zāi)報警系統(tǒng)的故障率、提高整個火災(zāi)報警系統(tǒng)的靈敏度。我相信隨著時間的不斷推移,會有越來越多的設(shè)計、施工單位意識到聯(lián)動控制中線路壓降問題的重要性,從而有意識地解決和降低此類問題的發(fā)生,充分保障好廣大人民群眾的生命財產(chǎn)安全。