劉剛

摘要：火災自動報警系統(tǒng)是集火災信號探測、報警、控制和接收為一體的信息控制系統(tǒng)，實現火災早發(fā)現早防護，是現代建筑防災減災的重要組成部分，而系統(tǒng)中的探測電路、控制線路、配電線路以及消防設備等容易因雷擊而造成誤動作或失效，從而影響系統(tǒng)的可靠性、安全性，本文通過對火災自動報警系統(tǒng)各部件雷電災害侵入途徑分析，結合現代防雷技術，對系統(tǒng)的防雷保護要點和方法進行研究。

關鍵詞：火災自動報警系統(tǒng);防雷接地;浪涌保護器（SPD）;等電位聯(lián)結;

1.火災自動報警系統(tǒng)組成

火災自動報警系統(tǒng)是火災探測報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的簡稱，分為區(qū)域報警系統(tǒng)、集中報警系統(tǒng)、控制中心報警系統(tǒng)，本文以集中報警系統(tǒng)為例進行防雷保護研究。集中報警系統(tǒng)由兩部分組成：一是火災探測報警系統(tǒng)，包括觸發(fā)器件（火災探測器、手動報警按鈕發(fā)出報警信號）、火災報警裝置（接收、顯示和傳遞火災報警信號）、電源;二是消防聯(lián)動控制系統(tǒng)，包括聯(lián)動控制器、圖形顯示裝置、電氣控制裝置、電動裝置、聯(lián)動模塊、應急廣播設備、消防電話。

2.火災自動報警系統(tǒng)雷電風險分析

火災自動報警系統(tǒng)大部分設備和構件均處于建筑物內，屬雷電防護LPZ1區(qū)，該區(qū)域內不會遭受直擊雷擊，雷電電磁場強度得到初步的衰減，系統(tǒng)可不考慮直擊雷造成的危害，但系統(tǒng)所處的建筑物應當具備直擊雷保護措施，火災自動報警系統(tǒng)雷電損壞的途徑主要通過以下幾種方式。

2.1雷電靜電感應危害

當建筑物附近空間有雷暴云時，云下的金屬導線、金屬管道等由于靜電感應而帶上相反的電荷。當閃電放電后，由于金屬導線、金屬管道與大地間的阻抗較大，導線或管道上積累的電荷形成了局部感應高電壓，在信息線路、架空線上可達幾十至上百千伏，形成的感應高電壓以浪涌電壓的形式傳導至與之相連的建筑物內設備上，造成設備損壞。

2.2雷電電磁感應危害

雷電流具有極大的峰值和陡度，當發(fā)生云閃或地閃時，在周圍空間形成強大的瞬變電磁場，變化的電磁場在開口環(huán)狀金屬線路、金屬管道感應形成的過電壓高達上千伏，而火災自動報警系統(tǒng)中微電子設備、通信設備、控制設備內部高度集成，從而造成電子設備耐過電壓、過電流的能力弱，抗浪涌電壓的承受能力下降，加之信號來源路徑增多，更容易因電磁感應過電壓遭受損壞。

2.3地電位反擊

火災自動報警系統(tǒng)所在建筑物外部防雷系統(tǒng)遭受直擊雷后，雷電流向大地釋放，將在接地裝置上產生較高電壓，該電壓遠超設備的工作電壓，此高電壓將通過系統(tǒng)的接地線、電纜屏蔽管、各種管道引入設備，造成設備的反向擊穿損壞設備。

3.火災自動報警系統(tǒng)防雷要點

3.1消防控制室的雷電防護

消防控制室處于建筑物雷電防護的LPZ1區(qū)，室內集中布置了火災報警控制器、火災圖形顯示裝置、消防聯(lián)動控制裝置等消防控制設備。消防電氣和電子設備的金屬外殼、機柜、機架和金屬管、槽等，應采用等電位連接并接地，當采用共用接地裝置時，接地電阻值不應大于1Ω，采用專用接地裝置時，接地電阻值不應大于4Ω，由消防控制室接地板引至各消防電子設備的專用接地線應選用銅芯絕緣導線，其線芯截面面積不應小于4mm2，等電位連接系統(tǒng)中所有防雷器及報警主機都應采用大于1.5mm2絕緣多股銅導線連接到中控室等。

3.2火災報警控制器的雷電防護

火災報警控制器屬于整個是所有探測信息收集、輸出的核心組件，也是雷電防護的重點部位。主要考慮抑制從探測回路、供電線路等進出報警裝置引入的過電壓?；馂膱缶b置主要的進出線路接口有：～220V供電線路;多控制線;RS-485、RS-323通信總線;DC24V電源線;遠程網絡通信線;報警總線;針對不同輸入、輸出信號特點以及線路接口參數，選擇相應技術參數的SPD進行保護。

3.3外接線路防雷保護

火災自動報警系統(tǒng)中大部分設備構件處于LPZ1區(qū)，而消防廣播、消防電話、高位水箱可能有部分設備部件未處于接閃器的保護范圍，而是處于雷電防護LPZ0A區(qū)，該區(qū)內設備、設施可能遭受直擊雷擊。針對不受保護的設備設施，比如處于LPZ0A區(qū)的消防廣播、屋面高位消防水箱均需要考慮采取直擊雷防護措施，外接消防電話應當考慮從建筑物外引入雷電浪涌電壓的防護措施。

3.4地電位反擊保護措施

消防系統(tǒng)設備所在建筑物遭受直接雷擊后，接地系統(tǒng)電壓抬升，此時電源系統(tǒng)PE線、信號系統(tǒng)邏輯接地線電壓遠高于系統(tǒng)相線、信號線工作電壓，為了消除電位差，則需要在地線和相線或信號線之間通過浪涌保護器連接，保證正常工作狀態(tài)下兩者不連通，處于開路狀態(tài)，當地電位抬升超過SPD啟動電壓時，SPD消除此在設備內由于線間電壓差而造成的損害。

3.5電源系統(tǒng)防雷保護措施

火災自動報警系統(tǒng)一般采用TN-S系統(tǒng)，信息系統(tǒng)防雷等級不應低于C級防護。在消防總配電柜應設放電電流In≥50KA 或Iimp≥12.5KA一級SPD保護，其他消防電動裝置，如消防泵、防火卷簾、防防排煙設備、防火卷簾用分電箱設標稱放電電流In≥20KA SPD做第二級保護，報警控制器、聯(lián)動控制器、UPS設備可設標稱放電電流In≥3KA SPD做第三級保護。

4. 結束語

火災自動報警系統(tǒng)是現代建筑消防系統(tǒng)的重要組成部分，整個系統(tǒng)線路復雜、設備設施較多，其中各種感煙、感溫、燃氣等探測器在各防火分區(qū)內大量設置，其次消防水泵、防火卷簾、防排煙等聯(lián)動控制設備不僅有低壓動力電源，還有弱電控制線路，加之設置火災自動報警系統(tǒng)區(qū)域往往屬于人員密集區(qū)域，需分析火災自動報警系統(tǒng)各部分雷電災害的侵入途徑，利用現代防雷技術的“接閃、引下、接地、分流、屏蔽、綜合布線”六要素，才能全面做好火災自動報警系統(tǒng)防雷保護。

參考文獻

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