引言
目前火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)在各場(chǎng)所中的應(yīng)該用越來(lái)越廣泛,由于微電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中的應(yīng)用,使得系統(tǒng)對(duì)雷電過(guò)電壓、電力系統(tǒng)操作過(guò)電壓。電磁輻射、靜電放電等電磁干擾非常敏感,如果防護(hù)措施不利,就可能受上述因素影響損壞。其中,雷擊可能導(dǎo)致其數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)生錯(cuò)亂,也可能導(dǎo)致芯片的直接損壞,破壞系統(tǒng)設(shè)備;另外,雷擊產(chǎn)生的過(guò)電壓可使系統(tǒng)中的某些部件緩慢劣化而縮短其使用壽命,這種損傷會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生難以捉摸的軟故障或失效,這將直接導(dǎo)致系統(tǒng)不能有效地早期探測(cè)火情和及時(shí)滅火。
據(jù)氣象部門統(tǒng)計(jì),無(wú)錫年平均雷暴日達(dá)41.1天,屬高雷區(qū)。自2006年以來(lái),雷暴季節(jié)期間新區(qū)企業(yè)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)遭雷擊損壞的時(shí)間呈上升趨勢(shì),此類問(wèn)題引起了企業(yè)和防雷管理部門的高度重視,針對(duì)各企業(yè)中火災(zāi)的自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的防雷現(xiàn)狀提出有效對(duì)策迫在眉睫。
1、 無(wú)錫市新區(qū)企業(yè)中火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的防雷現(xiàn)狀
從2006年以來(lái)對(duì)無(wú)錫新區(qū)企業(yè)中火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的防雷檢查、檢測(cè)情況來(lái)看,主要情況如下:1、所在建筑物無(wú)直擊雷防護(hù)措施,不符合GB50057-94的要求;2、系統(tǒng)的接地方式、線徑或接地電阻值不符合要求;3、絕大部分系統(tǒng)在電源和信號(hào)部分未采取防雷電電磁脈沖措施;4、所裝SPD選型或安裝不正確,從而沒(méi)有起到保護(hù)作用。
2、 解決方案
2.1火災(zāi)報(bào)警控制器的組成
火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)一般由觸發(fā)器件、火災(zāi)報(bào)警裝置等組成。它能夠在火災(zāi)初期將燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱量和光輻射等物理量,通過(guò)感溫、感煙和感光火災(zāi)探測(cè)器變成電信號(hào)傳輸?shù)交馂?zāi)報(bào)警控制器,使其在顯示出火災(zāi)發(fā)生部位、火災(zāi)發(fā)生時(shí)間的同時(shí),自動(dòng)或手動(dòng)發(fā)出指令啟動(dòng)與其相聯(lián)動(dòng)的諸如自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、防火門、防火卷簾、擋煙垂壁燈相關(guān)的設(shè)備,最大限度地減少因火災(zāi)造成的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。
火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)又分為區(qū)域火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和集中報(bào)警系統(tǒng)。由區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器和火災(zāi)探測(cè)器等組成,或由火災(zāi)的控制器和火災(zāi)探測(cè)器等組成、功能簡(jiǎn)單的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)稱為區(qū)域報(bào)警控制器、區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器和火災(zāi)探測(cè)器等組成,或由火災(zāi)報(bào)警控制器。區(qū)域顯示器和火災(zāi)探測(cè)器組成,功能較復(fù)雜的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)統(tǒng)稱為集中報(bào)警系統(tǒng),其適用于較大范圍內(nèi)多個(gè)區(qū)域的保護(hù)。
2.2解決方案
由于火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)防雷點(diǎn)多面廣,為防止或減少其遭受雷擊損壞,應(yīng)從系統(tǒng)的角度考慮,進(jìn)行綜合防御,既要考慮外部防雷又要考慮內(nèi)部防雷。
2.2.1直擊雷防護(hù)
根據(jù)GB50057-94的要求,在設(shè)有信息系統(tǒng)的建筑物需防雷電電磁脈沖的情況下,當(dāng)該建筑物沒(méi)有裝設(shè)防雷裝置和不處于其他建筑物或物體的保護(hù)范圍內(nèi)時(shí),宜按第三類防雷建筑物采取防直擊雷的防雷措施。在需要考慮屏蔽的情況下,防直擊雷接閃器宜采用避雷網(wǎng)。
2.2.2防雷電波侵入
據(jù)相關(guān)電子系統(tǒng)雷擊事故的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),80%以上的雷擊事故是與系統(tǒng)相連的供電線路上感應(yīng)的雷電過(guò)電壓造成的。故首先應(yīng)做好防雷電波侵入措施,要求進(jìn)入系統(tǒng)配電室的電力電纜應(yīng)采用鎧裝電纜埋地敷設(shè),低壓架空線應(yīng)改換一段鎧裝電纜或護(hù)套電纜穿鋼管直埋地引入,其埋地長(zhǎng)度不應(yīng)小于15m。電纜屏蔽層兩端應(yīng)有良好接地,非屏蔽電纜應(yīng)穿鍍鋅鋼管,鋼管兩端良好接地,配電室至各樓層的配電箱的供電線路,均應(yīng)采用屏蔽電纜敷設(shè)并有良好接地。
2.2.3屏蔽、接地及等電位連接
被防護(hù)系統(tǒng)設(shè)備所在建筑物的金屬構(gòu)件和進(jìn)出建筑物的金屬管道、供電線路及外露可導(dǎo)電部位,均宜采用16mm2以上的聚氯乙烯線與建筑物的防雷接地做等電位連接。
消防系統(tǒng)總線、控制線一般都采用ZRVS雙絞線,雙絞線屏蔽較差,因此易受雷擊干擾,按規(guī)范要求,此類線路都應(yīng)穿金屬管敷設(shè)或采用線槽敷設(shè),金屬管或線槽都應(yīng)保證全線電氣上的連通(即接口處必須做好跨接地線),并且金屬管或線槽兩端應(yīng)良好接地,金屬管、線槽在敷設(shè)時(shí)應(yīng)盡可能避免緊靠建筑物的立柱或槽梁。
火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)接地裝置的接地電阻值,當(dāng)采用專用接地裝置時(shí),接地電阻值不應(yīng)大于4Ω;當(dāng)采用共用接地裝置時(shí),接地電阻值應(yīng)不大于1Ω。
2.2.4電源部分的防護(hù)
根據(jù)GB50057-94中有關(guān)防雷分區(qū)的要求,將供電系統(tǒng)分為三級(jí)保護(hù)。相應(yīng)變壓器的總配電柜處安裝第一級(jí)浪涌保護(hù)器;在建筑物內(nèi)主配電柜安裝第二級(jí)浪涌保護(hù)器,進(jìn)一步降低殘壓,使其低于被保護(hù)設(shè)備的耐壓水平。在消防中控室主機(jī)及UPS等前端進(jìn)線處安裝第三級(jí)浪涌保護(hù)器,對(duì)終端設(shè)備進(jìn)行精細(xì)保護(hù)。電源浪涌保護(hù)器選型參考如下表:
表1
級(jí)別 | 產(chǎn)品參數(shù)選擇 | |||
持續(xù)運(yùn)行工作電壓Uc | 標(biāo)稱通流容量In | 最大通流容量Imax | 電壓保護(hù)水平Up | |
第一級(jí) | 440V | 40KA | 80KA | <4kv |
第二級(jí) | 440v | 20KA | 40KA0 | <2kv |
第三級(jí) | 275V | 10KA | 20KA | <1.5kv |
2.2.5信號(hào)部分的防護(hù)
就可導(dǎo)致火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)雷電侵入的途徑,進(jìn)行雷擊過(guò)電壓防護(hù),主要需要防護(hù)的線路接口有:
遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通信總線:應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將某一區(qū)域或行業(yè)的不同位置的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的組成網(wǎng)絡(luò),集中監(jiān)視管理,以電話線為傳輸介質(zhì)。
報(bào)警總線:用于連接各類火災(zāi)探測(cè)器及各類模塊等終端設(shè)備,二線制線。
多線輸出控制:用于控制重要消防設(shè)備,主要有防排煙風(fēng)機(jī)、消防泵、噴淋泵,控制電壓DC24V
RS-485通信總線:用于火災(zāi)報(bào)警控制器與樓層顯示器、報(bào)警子站之間的數(shù)據(jù)通信。
RS-232通信總線:用于火災(zāi)報(bào)警控制器與CRT圖形顯示設(shè)備之間數(shù)據(jù)通信。
DC24V電源線:主要用于提供控制模塊及外部受控設(shè)備電源和供樓層顯示器供電。
實(shí)踐證明,為了防止報(bào)警總線、控制線上等遭受過(guò)電壓損害,在報(bào)警總線和控制線上安裝合適的浪涌保護(hù)器是保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的有效方法。選擇浪涌保護(hù)器時(shí)應(yīng)綜合考慮線路工作電壓、傳輸速率等參數(shù)。
避雷器選型參考如表2:
表2
序 號(hào) | 被保護(hù)接口 | 所選產(chǎn)品參數(shù) | ||||
額定電壓Un | 額定電流Isn | 電壓保護(hù)水平Up | 最大放電電流Imax | 響應(yīng)時(shí)間Ta | ||
2 | 遠(yuǎn)程回路通信接口 | 170v | 5KA | ≤260v | 8KA | ≤10ns |
3 | 報(bào)警總線 | 30v | 5KA | ≤45v | 8KA | ≤10ns |
4 | 多線輸出控制24v | 30v | 5KA | ≤45v | 8KA | ≤10ns |
5 | RS-485 | 12v | 5KA | ≤24v | 8KA | ≤10ns |
6 |