目前火災自動報警系統(tǒng)在建筑中的應用越來越廣泛，就該系統(tǒng)的特點和功能要求，火災自動報警系統(tǒng)的布線、布點延伸到建筑物中的各個區(qū)域，甚至跨越不同的建筑物，使得系統(tǒng)防雷顯得越來越重要。由于微電子技術及計算機網(wǎng)絡技術在火災自動報警系統(tǒng)中的應用，使其具有集成度高、低電壓和低功耗等特性，這就使其系統(tǒng)對雷電過電壓、電力系統(tǒng)操作過電壓、電磁輻射、靜電放電等電磁干擾非常敏感，如果防護措施不利，有時可能遭受重大損失，它可以導致數(shù)據(jù)信號發(fā)生錯亂，也可能導致芯片的直接損壞，破壞系統(tǒng)設備；還有一種可能，雷擊產(chǎn)生高壓浪涌可使系統(tǒng)中的某些部件緩慢劣化而縮短使用壽命，這種損傷會使系統(tǒng)經(jīng)常產(chǎn)生難以捉摸的軟故障直到最后電路失效或性能下降，最終使系統(tǒng)工作不正常，不能有效的早期探測火情和及時滅火，使火災造成人身及財產(chǎn)損失。 
    　由于火災自動報警系統(tǒng)防雷點多面廣，為了確保建筑物和建筑物內火災自動報警系統(tǒng)不受雷電損害或使雷電損害降到最低程度，應從整體及系統(tǒng)的角度進行綜合防御，即要提供高效的接閃體、安全引導雷電流入地、完善低電阻地網(wǎng)、電源浪涌沖擊防護、控制線與報警總線過壓防護。 
一、雷電（浪涌）干擾的入侵途徑及危害 
    　1．直擊雷：一般防直擊雷是通過避雷裝置即接閃器（針、帶、網(wǎng)、線）、引下線構成完整的電氣通路后，將雷電流泄入大地。然而接閃器、引下線和接地裝置的導通只能保護建筑物本身免受直擊雷的損毀，并不能完全阻斷雷電透過多種形式及途徑破壞建筑物內的電子設備。 

    　2．感應雷：感應雷雖然沒有直擊雷猛烈，但其發(fā)生的機率比直擊雷高得多。直擊雷一次只能襲擊一個小范圍的目標，而一次雷閃擊都可以在較大的范圍內產(chǎn)生感應雷過電壓現(xiàn)象，并且這種感應高壓可以通過電力線、通信線、報警總線等傳輸?shù)较到y(tǒng)內部，破壞系統(tǒng)電子設備。 

    　3．雷電波侵入：由于雷電電流有極大峰值和陡度，在它周圍出現(xiàn)瞬變電磁場，處在這瞬變電磁場中的導體會感應出較大的電動勢，會在空間一定的范圍內產(chǎn)生電磁作用，也可以是脈沖電磁波輻射，而這種空間雷電電磁脈沖波在三維空間范圍里對一切電子設備發(fā)生作用。 

從以上介紹可以看出,雷電對火災自動報警系統(tǒng)的侵害主要是來自感應雷和雷電波侵入。 

二、整體防雷概念 
    　建造物及內部電子設備的整體防雷可歸結為整體雷電過電壓保護。建筑物外部是直擊雷的區(qū)域，在這個區(qū)域內的設備最容易遭受損害，危險性最高，建筑物內部火災自動報警系統(tǒng)所處的位置為非暴露區(qū)，危險程度較低，雷電過電壓對內部電子系統(tǒng)的損害主要是沿著線路引入。 

1、直擊雷的防護： 
    　雖然直擊雷的能量巨大，遭受雷電直接雷擊的范圍通常很小，但若進入建筑物的導體型線路（如電源線、報警總線及其它控制電纜等），造成的損害是非常嚴重的，可能導致系統(tǒng)全部損壞。做好直擊雷的防護是雷擊過電壓防護的前提，一般防直擊雷是通過安裝避雷裝置即接閃器（針、帶、網(wǎng)、線）、引下線構成完整電通路，將雷電流泄入大地。在國標GB5057-94《建筑物防雷設計規(guī)范》中對防護直擊雷的設計、安裝及施工，都有相應要求，而且實踐證明，對建筑物設施的保護避雷針是經(jīng)濟和有效的。 

    　但當雷電擊中建筑物外電源線或其它信號線等線路上時，瞬時雷電的沖擊波會沿著導線引入系統(tǒng)，損壞相連的設備，并可能擊穿絕緣。因此，做好建筑物外引線（如供電線路等）以防護也尤其重要。 

2.供電系統(tǒng)的防護： 
    　據(jù)相關電子系統(tǒng)遭雷擊事故的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，80%以上是因為與系統(tǒng)相連的供電線路上感應的雷電過電壓造成的。對于消防系統(tǒng)的供電防護，首先，進入系統(tǒng)配電室的電力電纜應采用鎧裝電纜埋地敷設，架空電力線由終端桿引下后應更換鎧纜進入建筑物前應水平埋地50m以上，深度應大于0.5m（若有相關規(guī)范應按規(guī)范施工），電纜屏蔽兩端應有良好接地，非屏蔽電纜應穿鍍鋅鋼管，鋼管兩端良好接地，配電室至各樓和各樓層的配電箱的供電線路，均應采用屏蔽電纜敷設并有良好接地。 

    　火災自動報警系統(tǒng)接地裝置的接地電阻值應符合下列要求： 

    　采用專用接地裝置時，接地電阻值不應大于4Ω。 

    　采用共用接地裝置時，接地電阻值不應大于1Ω。 

    　防雷接地，接地應按國標GB50057《建筑物防雷設計規(guī)范》執(zhí)行。 

    　根據(jù)IEC1312《雷電電磁脈沖的防護》中有關防雷分區(qū)的要求，將供電系統(tǒng)分為三級保護。建筑物的總配電室安裝大容量防雷器（具體參數(shù)依據(jù)建筑物供電需求計算），它作為建筑物內部第一級防護；在建筑物內主配電柜安裝第二級防雷保護器（一般其容量為第一級容量的60%左右），在消防中控室主機及UPS等前端進線處安裝第三級防雷器。電源經(jīng)三級保護后浪涌電壓大大降低，完全符合系統(tǒng)浪涌承受能力。如圖1所示： 

圖1   供電系統(tǒng)防雷示意圖

3.報警總線及控制線的防護： 
    　盡管在供電線路及外引線等上加裝防雷器，但由于雷電發(fā)生時，瞬變電磁場會在空間一定的范圍內產(chǎn)生電磁作用或脈沖電磁波輻射，電氣通路的金屬管線會感應到極強的感應雷擊，產(chǎn)生雷擊過電壓，損害系統(tǒng)的正常運行，這種過電壓的沖擊即使對系統(tǒng)不造成致命的損害，也可能使系統(tǒng)內的某些部件及元器件緩慢劣化縮短使用壽命，存儲數(shù)據(jù)丟失，數(shù)據(jù)傳輸出錯，使其元器件工作在臨界狀態(tài)，造成系統(tǒng)經(jīng)常產(chǎn)生難以捉摸的軟故障直到最后電路失效徹底損壞。因此報警總線及控制線等信號線應納入整體防雷也是尤其重要的。 

    　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，此類線路都應穿金屬管敷設或采用線槽敷設，金屬管或線槽都應保證全線電氣上的連通（即接口處必須做跨接地線），并且金屬管或線槽兩端應良好接地，金屬管、線槽在敷設時應盡可能避免緊靠建筑物的立拄或槽梁。 

    　為了防止報警總線、控制線上的過電壓損害，實踐證明在報警總線和控制線上安裝防雷器對保護系統(tǒng)正常運行是有效的方法。安裝防雷器時綜合考慮線路工作電壓、傳輸速率等參數(shù)，并對安裝的防雷器做良好的接地。 

4.等電位連接： 
    　被防護系統(tǒng)設備所在建筑物的金屬構件和進入建筑物的金屬管道、供電線路及外露可導電部位、防雷裝置和系統(tǒng)主機設備，都應做等電位連接，接至建筑物的均壓環(huán)上，以均衡電位。 
三、防雷產(chǎn)品在火災自動報警系統(tǒng)實際應用 
    　火災自動報警系統(tǒng)主要由火災自動報警控制器、感煙火災探測器、感溫火災探測器、監(jiān)視模塊、控制模塊等現(xiàn)場終端設備及系統(tǒng)供電單元等組成。如圖2所示： 

 

圖2   火災自動報警系統(tǒng)組成

　　火災自動報警系統(tǒng)中各類感煙、感溫探測器及模塊等終端設備依據(jù)規(guī)范要求，設置在建筑物內各個地方，布線錯綜復雜，分布在整個建筑物中，很大程度上增加了報警系統(tǒng)受雷電侵害的可能性。下面就以北京防威威盛機電設備有限責任公司開發(fā)的FW9000型液晶中文火災報警控制系統(tǒng)及FW8000系列防雷保護器為例，闡述防雷產(chǎn)品在火災自動報警系統(tǒng)中的實際應用。 
1. FW9000型火災自動報警控制器輸入輸出信號特點： 
① 系統(tǒng)外部線路（主要是從建筑物外引入中控室的線路）： 
    　●遠程網(wǎng)絡通信總線：應用網(wǎng)絡技術，將某一區(qū)域或行業(yè)的不同位置的火災自動報警系統(tǒng)的組成網(wǎng)絡，集中監(jiān)視管理，以電話線為傳輸介質。 

    　●系統(tǒng)供電：采用～220V三項雙路互投供電。 

② 系統(tǒng)內部線路（主要指從中控室引至建筑物內不同地方的線路）： 
    　●報警總線：用于連接各類火災探測器及各類模塊等終端設備，二線制線。 

    　●多線輸出控制：用于控制重要消防設備，主要有防排煙風機、消防泵、噴淋泵，控制電壓DC24V。 

    　●RS-485通信總線：用于火災報警控制器與樓層顯示器、報警子站之間的數(shù)據(jù)通信。 

    　●RS-232通信總線：用于火災報警控制器與CRT圖形顯示設備之間數(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備電源和供樓層顯示器供電。 

    　從系統(tǒng)整體防雷角度出發(fā)，除了要做好建筑物避雷裝置即接閃器（針、帶、網(wǎng)、線）、引下線構成建筑物避雷系統(tǒng)外，還應對系統(tǒng)的供電線路進行三級防雷保護，并且報警總線、控制線的防雷也是非常重要的。 
2．就可導致火災自動報警控制系統(tǒng)雷電侵入的途徑，進行雷擊過電壓防護，主要需防護的線路接口有： 
    　●報警總線； 

    　●多線控制線； 

    　●RS-485通信總線； 

    　●RS-232通信總線； 

    　●DC24V電源線； 

    　●遠程網(wǎng)絡通信線； 

    　●～220V供電線路； 

3.就火災自動報警系統(tǒng)輸入輸出信號特點,選擇相應技術參數(shù)的防雷器對上述線路接口進行防護。如下表：

　　4.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電位接端子上。 

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