機(jī)電安裝-火災(zāi)報(bào)警總線線路壓降、接地、短路問(wèn)題分析

1、火災(zāi)報(bào)警總線線路壓降、接地、短路問(wèn)題分析在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、應(yīng)用和選型過(guò)程中，人們大多 數(shù)注意火災(zāi)探測(cè)器的外觀、靈敏度、穩(wěn)定型、智能化程度的 高低，也非常注意主機(jī)的性能、界面和功能，但在實(shí)際 的工程施工中，有一些看似簡(jiǎn)單卻又值得密切注意的地方， 需要我們加以改進(jìn)，這就是下面所要分析和討論的有關(guān)線路 的問(wèn)題?？偩€制火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)線路壓降問(wèn)題在總線制火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)的調(diào)試工作中，是否遇見(jiàn)過(guò)這樣 的問(wèn)題：火災(zāi)報(bào)警控制器已經(jīng)發(fā)出控制指令，控制模塊也已 經(jīng)動(dòng)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(dòng)作，我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)使用萬(wàn)用表監(jiān)測(cè)控制模塊DC24V輸入 端的電壓，發(fā)現(xiàn)在火災(zāi)報(bào)警控制器沒(méi)

2、有發(fā)出控制指令前，電 壓沒(méi)有變化，但控制指令一旦發(fā)出電壓就低了好幾伏。這是 什么原因呢？這就是要討論的線路壓降問(wèn)題?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警回路和消防聯(lián)動(dòng)控制線路都存在線路壓降問(wèn) 題。這在小的系統(tǒng)中一般表達(dá)不出來(lái)，但在建筑面積較大、 線路比擬長(zhǎng)的工程中，這一問(wèn)題就顯得比擬突出了。而這又 往往被施工人員忽視，直到問(wèn)題暴露時(shí)，才想方設(shè)法尋求各 種補(bǔ)救措施，這樣不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)工，而且很難處理徹底。線路壓降問(wèn)題主要由下面兩種原因引起。1）導(dǎo)線內(nèi)阻導(dǎo)線本身有電阻。阻值大小與線路長(zhǎng)短成正比，與導(dǎo)線截面 積成反比。另外，有些廠家生產(chǎn)的導(dǎo)線質(zhì)量差，無(wú)形中又增 加了阻值。2）接點(diǎn)電阻在總線中接入感煙、感溫、輸入模塊、輸入輸出模

3、塊、短路 隔離器等各類編址單元。時(shí)間長(zhǎng)了裸露在空氣中的接線端子 會(huì)產(chǎn)生氧化層，這樣就會(huì)引起接點(diǎn)電阻。接入編址單元數(shù)量 越多，接點(diǎn)電阻就越大。我們把導(dǎo)線內(nèi)阻和接點(diǎn)電阻通稱為線路內(nèi)阻。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(wèn) 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，就得想方法減小線路 內(nèi)阻和工作負(fù)載電阻的比值?？偩€制火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)一般有三種總線，回路總線、電源 總線、網(wǎng)絡(luò)總線。回路總線指火災(zāi)報(bào)警控制器與各編址單元 之間的連線；電源總線指火災(zāi)報(bào)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)

4、報(bào)警集中主機(jī)、從機(jī)、樓層顯示器之間的通訊總線。相對(duì)于電源總線，回路總線和網(wǎng)絡(luò)總線壓降問(wèn)題比擬少。以 回路總線為例：由于各個(gè)報(bào)警設(shè)備生產(chǎn)廠對(duì)這個(gè)問(wèn)題都很重 視，對(duì)于回路最大負(fù)荷、回路線的長(zhǎng)度、線徑都提出了明確 要求。所以，只要滿足廠家的布線要求就行了。線路壓降問(wèn)題影響比擬大的一般出現(xiàn)在電源總線中，這主要 是由于電磁閥類聯(lián)動(dòng)設(shè)備動(dòng)作電流大造成的。防火卷簾門、風(fēng)機(jī)、水泵等都是通過(guò)中間繼電器來(lái)控制的。 選用繼電器的阻值一般都在500歐姆以上，動(dòng)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(wèn)題的主要原因。排煙閥、風(fēng)口、氣體滅火啟動(dòng)鋼瓶等電磁 閥類聯(lián)動(dòng)設(shè)備才是真正的“用電大戶”。電

5、磁閥的阻值一般 為36歐姆，動(dòng)作電流約為0.65安培。這樣大的動(dòng)作電流就 足以使線路內(nèi)阻形成很大的壓降。下面舉幾個(gè)工程實(shí)例來(lái)說(shuō)明線路壓降在工程中帶來(lái)的不良影 響?；茨蟈XXX工程，每層有2個(gè)排煙口，2個(gè)送風(fēng)口，2個(gè)聲光 報(bào)警器，1個(gè)強(qiáng)電切換，在火災(zāi)確認(rèn)后需要翻開(kāi)本層上下各 一層的風(fēng)口，至少應(yīng)聯(lián)動(dòng)12個(gè)風(fēng)口。一個(gè)電磁閥阻值為36 歐姆，光12個(gè)風(fēng)口并聯(lián)在一起，電阻為3歐姆，該建筑樓 高30層，每層層高3米，即垂直高度90米，根據(jù)該消防工 程中采用的導(dǎo)線為2.5nim2截面的銅芯線，根據(jù)R=pL/s算 出本工程采用2.5min2截面的銅芯線，其90米長(zhǎng)時(shí)，電阻為 0.714歐姆，由歐姆定律U設(shè)備=

6、24/ (3+0. 714)*3=19. 3V,而設(shè)備的啟動(dòng)電壓為20V,這在沒(méi)有計(jì)算強(qiáng)切及 聲光報(bào)警用電的情況下，設(shè)備已無(wú)法啟動(dòng)?；茨蟈XXX工程，消火栓系統(tǒng)采用干式系統(tǒng)，每個(gè)管道有一 大電磁閥控制水流走向，假設(shè)在控制器自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，有不同層 消火栓同時(shí)報(bào)警，那么不同層電磁閥同時(shí)動(dòng)作，由于電流太 大，連一個(gè)電磁閥也無(wú)法啟動(dòng)，情況同上，由于線路壓降所 至。了解了線路壓降帶來(lái)的不良影響，那么怎樣才能有效地防止 發(fā)生類似的問(wèn)題呢？本人從現(xiàn)場(chǎng)總結(jié)出以下幾點(diǎn)體會(huì)。1)對(duì)所控制設(shè)備實(shí)行分時(shí)控制分時(shí)控制可以減少同一時(shí)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(hào)，不需持續(xù)電源供電，這樣同 一時(shí)間

7、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(duì)聲光報(bào)警器等 需持續(xù)電源的設(shè)備分時(shí)啟動(dòng)也有效果，因設(shè)備的啟動(dòng)電流較 大，啟動(dòng)后電流較小，也可緩解同一時(shí)間電流過(guò)大的問(wèn)題。 分時(shí)控制有兩種實(shí)現(xiàn)方法。一是軟件編程，利用火災(zāi)報(bào)警器 本身的延時(shí)輸出功能；二是硬件搭接，將同類外控設(shè)備通過(guò) 其連鎖控制端子串聯(lián)起來(lái)，逐個(gè)驅(qū)動(dòng)外控設(shè)備。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(dòng)一個(gè)風(fēng)閥；將所有送風(fēng)口串聯(lián)，只用一 個(gè)控制模塊控制，這樣在前一個(gè)送風(fēng)口關(guān)閉之后，后面的送 風(fēng)口才動(dòng)作。報(bào)警器在同時(shí)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備就大大減少了。如果所有的外控設(shè)備都可以通過(guò)軟

8、件編程的方法實(shí)現(xiàn)分時(shí)控 制，那自然就不需要硬件搭接了，如我公司生產(chǎn)的依愛(ài)牌設(shè) 備，延時(shí)功能很完善，在實(shí)際工程中，用此功能，基本能滿 足5萬(wàn)平米工程的需要，如合肥綠都商廈、天津津聯(lián)大廈 等。但有的廠家控制器延時(shí)功能不太完善。延時(shí)控制影響控 制器的運(yùn)行速度。因此，硬件搭接也是我們要考慮的因素。 2）多設(shè)幾路DC24V電源總線的干線在工程設(shè)計(jì)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(diǎn)電阻；并且可以防止一 條電源總線繞來(lái)繞去，對(duì)減少線路長(zhǎng)度有很大幫助。有相當(dāng) 一局部人員認(rèn)為，在設(shè)備無(wú)法啟動(dòng)或設(shè)備無(wú)法正常工作時(shí)， 由于電源功率不夠引起，其實(shí)并非如此，大局部是由于線路 壓

9、降引起的，在這種情況下，采取上述方法，效果較佳。如 青島溫哥華花園工程，使用了 186個(gè)可燃?xì)怏w探測(cè)器，結(jié)果 探測(cè)器不能正常工作，實(shí)際我公司的外控電源輸出電流是 10A,完全滿足負(fù)荷，只是由于線路壓降引起，只有采取多 設(shè)幾路電源線才能解決。后來(lái)采取多路布線后系統(tǒng)一切正 常。3)加大線徑在設(shè)計(jì)中，有些設(shè)計(jì)人員比擬容易忽視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(wèn)題一一尤其值得注意 的是各類電控風(fēng)閥的控制線路的線徑大小。一些設(shè)計(jì)人員未 注意該線路的線徑大小，也沒(méi)有考慮該線路上設(shè)備有多少， 它們的瞬時(shí)動(dòng)作電流有多大。而往往火災(zāi)發(fā)生時(shí)，一系列聯(lián) 動(dòng)設(shè)備都應(yīng)在相應(yīng)的時(shí)間內(nèi)翻開(kāi)或關(guān)閉。如果電

10、源不能跟 上，這些設(shè)備的動(dòng)作繼電器無(wú)法正常工作，不但不能聯(lián)動(dòng)有 關(guān)滅火控制設(shè)備，而且會(huì)損壞設(shè)備，這個(gè)問(wèn)題在聯(lián)動(dòng)設(shè)備較 多的地下室尤為突出。下面，我們以一個(gè)最簡(jiǎn)單的例子算一下在標(biāo)準(zhǔn)層我們?cè)撨x用 多粗的電源線。比方在每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層有一個(gè)排煙風(fēng)口，一個(gè)正 壓風(fēng)口，在火災(zāi)確認(rèn)后需要翻開(kāi)本層上下各一層的風(fēng)口，至 少應(yīng)聯(lián)動(dòng)6個(gè)風(fēng)口。這些風(fēng)口的標(biāo)稱動(dòng)作電流多在0.52安 培不等，在實(shí)測(cè)時(shí)動(dòng)作電流大多在1安培左右，故我們以保 險(xiǎn)起見(jiàn)，取1安培這個(gè)值，而風(fēng)閥啟動(dòng)電壓不能低于20V, 由 R 線工(U-U 閥)/I 啟動(dòng)二(24-20) / (6 * 1 ) =0.67,得 出豎井中在標(biāo)準(zhǔn)層局部的直流電源的導(dǎo)線的電阻

11、不應(yīng)大于 0. 67O假設(shè)樓高30層，每層層高3米，即垂直高度90米，那么根 據(jù)我們消防中采用的導(dǎo)線為銅芯線，有R二PL/s可以得知假設(shè) 采用2. 5mm2截面的銅芯線，其90米長(zhǎng)時(shí)，電阻為0.714； 采用4mm2截面的銅芯線，電阻為0. 464。故我們采用4mm2 以上的銅芯線。由此可見(jiàn)，平時(shí)我們只是估算是不準(zhǔn)確的。 地下室的聯(lián)動(dòng)設(shè)備更多，我們應(yīng)經(jīng)過(guò)更詳細(xì)的計(jì)算后，才能 確定電源線的線徑。4）接線端焊接這樣可以減少導(dǎo)線內(nèi)阻和接點(diǎn)電阻。5）現(xiàn)場(chǎng)放置DC24V電源箱這是用來(lái)彌補(bǔ)工程的先天缺乏之處，屬無(wú)奈之舉。但是要注 意兩點(diǎn)，一是現(xiàn)場(chǎng)供電AC220v必須是消防專用電源，二是 在消防控制中心內(nèi)可

12、以實(shí)現(xiàn)翻開(kāi)、關(guān)閉電源?；馂?zāi)報(bào)警設(shè)備從設(shè)備廠家出來(lái)，只是完成了第一步。就是質(zhì) 量再好的設(shè)備，它在以后的運(yùn)行狀況也在很大程度上依賴于 安裝質(zhì)量。這要求我們?cè)谑┕で耙M量考慮周全，施工中要 保證質(zhì)量。象線路壓降這樣的問(wèn)題，如果我們?cè)谠O(shè)計(jì)、施 工、調(diào)試等各個(gè)環(huán)節(jié)都能考慮到，應(yīng)該是可以防止的。另外，現(xiàn)在不少?gòu)S家的模塊是需要供電的，有些是取主機(jī)的 電源供電，有些是另外配電源供應(yīng)箱。我個(gè)人認(rèn)為應(yīng)把外部 設(shè)備的電源與模塊的電源分開(kāi)，這樣比擬能保證模塊的正常 工作。由于先進(jìn)設(shè)備的數(shù)字化程度較高其對(duì)電源的要求也 高，要求電源的雜波小，以減少外部電源對(duì)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

13、，在 聯(lián)動(dòng)時(shí)，大電流瞬時(shí)低壓對(duì)系統(tǒng)與設(shè)備影響極大。6）施工施工時(shí)，也應(yīng)文明施工，盡量保證線路安裝完好、可靠。首 先，預(yù)埋時(shí)，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)，線盒等裸露局部應(yīng)做好封堵；在穿線時(shí)，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，不知不覺(jué)中使得導(dǎo)線的截面又變小了。其次，應(yīng)盡量減 少接口，這不但是防止不必要的可能產(chǎn)生的故障，而且也是 減小了接觸電阻。如果線路過(guò)長(zhǎng)或有中間線，要選用合適的 端子，保證接觸良好。上述幾種方法，各有利弊，在實(shí)際工程中，針對(duì)不同情況， 靈活應(yīng)用各種降壓方法，才能即方便施工，又起到一定的效 果。系統(tǒng)線路對(duì)地問(wèn)題在系統(tǒng)編完程序時(shí)，

14、把相應(yīng)的總線、24V線、聯(lián)動(dòng)線等接到 控制器上時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，報(bào)故障的部件回路或地址不 固定，這就是由于系統(tǒng)接地引起的，但用萬(wàn)用表測(cè)量，往往 很難測(cè)量出與地短路現(xiàn)象，主要由于在線路中加了總線隔離 器，以及管件有懸空現(xiàn)象導(dǎo)致，這就是下面我們要討論的問(wèn) 題。在系統(tǒng)調(diào)試時(shí)常遇到回路對(duì)地，結(jié)果比擬難查。那么能不能 盡量減少此類的麻煩呢？怎樣防止這類事情發(fā)生呢？首先，在施工時(shí)，要施工單位正確地使用搖表來(lái)測(cè)試回路的 線間電阻，金屬預(yù)埋管之間要接觸良好，只有在它們完全共 地的情況下，搖表測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)才是正確可靠的。施工時(shí)穿 線要整條穿，只有在安裝時(shí)才將它截開(kāi)，線頭要注意不能碰 到墻、螺絲或接地體上。其次，設(shè)備安裝上去后，再做一次測(cè)試。方法是：在回路線 的一端接上24V (UA)直流電源，另一端斷開(kāi)，再測(cè)試