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總線制火災自動報警系統中線路壓降的問題對策.doc

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?總線制火災自動報警系統中線路壓降的問題對策火災自動報警系統廣泛應用于各類建設工程內,作為火災的先期預報,為火災的及時 撲滅、保障人身和財產安全,發揮了不可替代的作用。在日?;馂淖詣訄缶到y的設 計、應用和施工過程中,人們大多數只注意到火災探測器的外觀、靈敏度、穩定型、智 能化程度的高低,或是主機的性能、界面和功能等方面,但在實際的工程施工調試屮, 有一些看似簡單卻又值得密切注意的問題,需要我們加以技術改進,從而進一步完善系 統的功能。這就是下面所要分析和討論的有關火災報警控制系統中常見的線路壓降問 題。一、 總線制火災報警系統線路壓降導致的常見問題及影響在總線制火災報警控制系統的調試工作中,是否遇見過這樣的問題:火災報警控制器 已經發出控制指令,控制模塊也已經動作,但一些外部控制設備如排煙閥、送風口之類 的就是不能動作。我們在現場使用萬用表監測控制模塊DC24V輸入端的電壓,發現在火 災報警控制器沒有發出控制指令前,電壓沒有變化,但控制指令一旦發出,電壓就低了 好兒伏。這是什么原因呢?這就是要討論的線路壓降問題?;馂淖詣訄缶芈泛拖缆搫涌刂凭€路都存在線路壓降問題。這在規模較小的系統中 一般體現不出來,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 調試階段問題暴露后,才想方設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、 導致火災報警系統線路壓降的幾個原因1、導致線路壓降的首要原因是線路內阻我們把導線內阻和接點電阻通稱為線路內阻。導線內阻就是導線本身所固有的電阻, 阻值的大小與線路長短成正比、與導線橫截面積成反比,并且與導線質量有關。有些廠 家生產的導線質量不過關,無形中就增加了阻值。接點電阻是指線路屮的導線與接線端 子、導線與導線之間連接的接觸電阻。當接入設備時,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,接入設備數量越多,接點電阻就越大?!? 1 rUo I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的問題。根據歐 姆定律可知,壓降值與線路內阻和工作負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阻和工作負載電阻的比值。2、 電源總線中聯動設備動作電流過大形成線路壓降總線制火災報警控制系統一般有三種總線,回路總線、電源總線、網絡總線?;芈房?線指火災報警控制器與各編址單元之間的連線;電源總線指火災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;網絡線指系統中火災報警系統中主機、從 機、樓層顯示器之間的通信總線。相對于電源總線,回路總線和網絡總線壓降問題比較 少。以回路總線為例:由于各個報警設備生產廠對這個問題都很重視,對于回路最大負 荷、回路線的長度、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。線路壓降問題影響比較大的一般出現在電源總線中,這主要是由于電磁閥類聯動設備 動作電流大造成的。防火卷簾門、排煙風機、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,可這不是產生壓降問題的主要原因。排煙閥、風口、氣體滅火系統中 啟動鋼瓶等電磁閥類聯動設備才是真正的“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阻形成很大的壓降。3、 受控消防設備缺乏保養導致線路壓降建筑消防設施在投入使用后,一些受控消防設備由于長期缺乏應有的人工維護保養, 從而使得設備灰塵積聚或者腐蝕生銹,以及由于遠控鋼絲繩干油等原因,受控設備的控 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 易發生此類問題的常見消防設備如板式排煙口、防火閥等等。三、有效防止發生火災報警控制線路壓降問題的對策1、對所控制設備實行分時控制分時控制可以減少同一時間內所需要控制的設備數量,電磁閥等大電流設備只需脈沖 信號,不需持續電源供電,這樣同一時間內、外控設備數量減少了,并聯在電源總線上 的負載就增大了,就可以減低線路內阻的影響,即使對聲光報警器等需持續電源的設備 分時啟動也有效果,因設備的啟動電流較大,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方法。一是軟件編程,利用火災報警器本身的延時輸 出功能;二是硬件搭接,將同類外控設備通過其連鎖控制端子吊聯起來,逐個驅動外控 設備。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秒驅動一個 風閥;將所有送風口串聯,只用一個控制模塊控制,這樣在前一個送風口關閉之后,后 面的送風口才動作。報警器在同時驅動的設備就大大減少了。如果所有的外控設備都可以通過軟件編程的方法實現分時控制,那自然就不需要硬件 搭接了,但有的廠家控制器延時功能不太完善。延時控制影響控制器的運行速度,因 此,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 如有外控設備不能正常動作就會影響后面需要聯動的設備,還是盡可能考慮廠家控制延 時功能。多設兒路DC24V電源總線的干線在工程設計中就應該考慮到,多敷設幾路干線,可以減少線路中控制模塊的數量,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。有相當一部分人員認為,在設備無法啟動或設備無法正常工作時,是由于電源功率不 夠引起。其實并非如此,大部分是由于線路壓降引起的,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fflT 186個可燃氣體探測器,結果探測器不 能正常工作,實際的外控電源輸出電流是10A,完全滿足負荷,只是由于線路壓降引 起,只有采取多設幾路電源線才能解決。后來采取多路布線后系統一切正常。3、 加大導線線徑在設計中,有些設計人員比較容易忽視24V直流電源的供電線路的線徑,與用電設備 的選型匹配問題——尤其值得注意的是各類電控風閥的控制線路的線徑大小。一些設計 人員未注意該線路的線徑大小,也沒有考慮該線路上設備有多少,它們的瞬時動作電流 有多大。而往往火災發生時,一系列聯動設備都應在相應的時間內打開或關閉。如果電 源不能跟上,這些設備的動作繼電器無法正常工作,不但不能聯動有關滅火控制設備, 而且會損壞設備,這個問題在聯動設備較多的地下室尤為突出。4、 接線端要焊接盡量采用優質的銅芯線并減少線路的接頭,線路接頭都要焊接,這樣可以減少導線內 阻和接點電阻。5、 現場放置DC24V電源箱現在不少廠家的模塊是需要供電的,有些是取主機的電源供電,有些是另外配電源供 應箱。由于先進設備的數字化程度較高其對電源的要求也高,耍求電源的雜波小,以減 少外部電源對系統的干擾。尤其是第三代數字系統,如模塊與外設用同一路電。省略部分。16 AWG (1.31 mm2)18 AWG (0.82 mm2)Untwisted, unshielded wire, in conduit or outside of conduit.5,000 ft. (1,524 m)3,700 ft. (1,127.76m)12 to 16 AWG (3.31 mm2 to 1.31 mm2)18 AWG (0.82 mm2)Twisted, shielded pairNote:? Shields must be isolated from ground.? Shields should be broken at each device.5,000 ft. (1,524 m)3,700 ft. (1,127.76m)12 to 16 AWG (3.31 mm2 to 1.31 mm2)18 AWG (0.82 mm2)Note: Maximum total capacit ance of all SLC wiring (both betwee n conductors and from any con ductor to grou nd) should not exceed 0.5 microfarads.Measuri ng Loop Resista neeT-tapping of the SLC wiring is permitted for two-wire Style 4 configurations. The total DC resistance from the control panel to each branch end cannot exceed 50 ohms for NFS2-640, LCM-320, and LEM-320.Measure DC resistance as detailed and shown below:1. With power removed, short the termination point of one branch at a time and measure the DC resistance from the beginning of the SLC to the end of that particular branch.2. Repeat this procedure for all remaining branches in the SLC.Branches A, B and C all begin at the SLC terminal, even though Branch B is T-tapped.Branch A Branch BBranch CFigure 2.1 Measuring DC Resistance of a Two-Wire SLCSLC Terminal 0000BlocklB+ B-Measuring Total Wire LengthThe total wire length of all combined branches of one SLC cannot exceed the limits set forth in each system's instruction manual. Detennine the total length in each SLC by summing all wire segments. In above, the picture on the right shows an SLC with 3 branches. Below shows the same SLC divided into segments? The total length of the SLC is detennined by adding the lengths of Segment l + Segment 2 + Segment 3 + Segment 4 + Segment 5. No segment should be summed twice.Segment OneSegme ntFiveSegment FourSegme ntTwoSegme ntThree0000SLC Terminal BlockFigure 2.2 Measuring the Total Wire Length of a Two-wire SLCFour-Wire SLC Style 6 & 7 (Class A)Measuring Loop ResistanceThe total DC resistances of the SLC pair exceed 50 ohms for NFS2-640, LCM-320, LEM-320. Measure DC resistance as detailed and shown below:1 ? Disconnect the SLC channel B (Out) and SLC channel A (Return) at the control panel.2. Short the SLC at the last device and measure the resistance at SLC Out. Record resistance and remove the short.3. Short the SLC at the first device and measure the resistance at SLC return. Record resistance and remove the short.The maximum DC resistance of the SLC is the higher of 2 and 3.STEP 2STEP 3Figure 2.3 Measuring DC Resista nee of a Four-Wire SLCMeasuring Total Wire LengthThe total wire length in a four-wire SLC cannot exceed the limits set forth in each system,s instruction manual. The figure below identifies the output and return loops from SLC terminal on the control pane上n t hapu cut c 9 Ls_ SLC channel A- ^return loop)SLC Terminal Block 0000B+A+ B-A-Figure 2.4 Measuring the Wire Length of a Four-Wire SLC
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