火災報警系統(tǒng)是建筑中重要的組成部分,該系統(tǒng)用于火災探測、報警和疏散,從而保護人員和物質(zhì)資產(chǎn)?;馂膱缶到y(tǒng)作為上級系統(tǒng),其任務(wù)是在發(fā)生火災時接管其他安全相關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備,成為控制系統(tǒng)的中心。火災監(jiān)控和報警還必須滿足相應的建筑法規(guī)要求,使其規(guī)范性與工程實踐性相一致。例如在歐洲,就要求符合VdS(德國財產(chǎn)保險協(xié)會)的保險法規(guī)要求。
雷電和過電壓的危害
雷擊和電涌會對未得到充分保護的電氣和電子設(shè)備造成無法修復的損壞,對安全系統(tǒng)的破壞亦是如此。一旦火災報警系統(tǒng)因雷擊或者電涌出現(xiàn)故障,無法及時有效地發(fā)出警告,那么造成的不僅是物質(zhì)損失,還面臨著生產(chǎn)中斷、數(shù)據(jù)損失甚至人員傷亡。此外,一旦因為雷擊系統(tǒng)造成消防誤報,也會造成極大地損失和不良影響。
電涌也會對安全相關(guān)系統(tǒng)造成損害,卻很難被及時發(fā)現(xiàn)。根據(jù)德國電子設(shè)備保險公司收集的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,元器件最常見的損壞原因是過電壓。(根據(jù)德國保險協(xié)會(GDV)的數(shù)據(jù),2018年的總損失金額超過2.8億歐元) 。在德國,每年有超過400萬次的雷擊記錄(截至2017年;西門子的雷電信息服務(wù)BLIDS),因此,過電壓效應必須得到足夠的預防,特別是在大型網(wǎng)絡(luò)中。
火災報警系統(tǒng)的組成部分-火災報警系統(tǒng)(FAS)
在許多國家,建筑規(guī)范規(guī)定,建筑綜合體必須配備火災報警系統(tǒng)(FAS)?;馂膱缶到y(tǒng)應該保護人員、設(shè)施和建筑物免受火災和煙霧的影響。這也包括快速通知消防隊,進行危險區(qū)域的定位以及快速疏散。因此,火災報警系統(tǒng)需要接收、處理和顯示火災和故障信息,并控制報警、廣播和消防系統(tǒng)。
FAS系統(tǒng)具備以下部件:
火災報警控制盤(FACP)
自動探測器和傳感器/手動呼叫點
信號線和無線電連接
顯示和操作裝置
報警信號裝置
控制設(shè)備
火災報警控制盤柜
火災報警系統(tǒng)的核心是火災報警控制盤(FACP)。在這里,所有傳入的信息都被監(jiān)測、檢查、評估和處理,直到自動啟動必要的措施。
根據(jù)IEC 62305-4的防雷分區(qū)(LPZ)概念,以及VdS 2833規(guī)范,建筑物被劃分為不同的功能分區(qū),然后在各區(qū)之間的過渡處采用適當?shù)腟PD(電涌保護裝置)來實現(xiàn)系統(tǒng)的保護。為了滿足火災報警控制盤的高可用性要求,其本身被分配到一個單獨的區(qū)域(通常是LPZ 2)(圖1)。
圖2顯示了火災報警系統(tǒng)所有組件的相應保護措施:
消防鑰匙盒(FSD)
在緊急情況下,消防隊的外圍設(shè)備應快速可靠地通知消防隊火災的位置以及通道和逃生路線。此外,消防隊的外圍設(shè)備使得在緊急情況下可以不使用武力進入建筑物。其中之一是消防鑰匙盒(圖:FSD),這是一個位于入口處的鎖箱,用于保存建筑物的鑰匙。在消防隊發(fā)出火警的情況下,消防鑰匙盒被解鎖,為緊急服務(wù)部門提供非強行進入大樓進行滅火的途徑。
消防鑰匙盒和解鎖元件必須與建筑物等電位連接,其截面至少為4 mm2。如果消防鑰匙盒位于易受雷擊的LPZ 0A區(qū)域,則必須用至少16mm2的能夠承受雷電電流的銅導體將設(shè)備直接連接到等電位連接/接地系統(tǒng)。
所有的導體都必須根據(jù)消防鑰匙盒的位置,用電涌保護裝置進行保護。消防鑰匙盒的電涌保護概念見圖3。
排水管線的直接/間接屏蔽
通常情況下,排水管線直接在FACP(火災報警控制盤)處接地,或者已經(jīng)通過模塊接地。這意味著屏蔽層不需要在FACP處額外接地。
更進一步來講,它不能直接連接到地電位,以避免信號/環(huán)形導體上的故障信息或問題。因此,需要間接屏蔽接地來進行雷電等電位連接。例如,可以使用適當?shù)腟PD,通過氣體放電管來實現(xiàn)這一點。
間接屏蔽接地的另一個方面是避免由兩個獨立的接地系統(tǒng)引起的均衡電流。為了防止通過等電位連接產(chǎn)生均衡電流,只有屏蔽層的一端必須直接連接到地電位(圖4:建筑A)。另一端通過氣體放電管間接接地(圖4:建筑B)。
受保護/不受保護的電纜安裝
盡管等電位連接做得很好,但不正確的電纜布線會導致保護效果下降,甚至對終端設(shè)備造成損害。
例如:不遵守上下級SPD安裝的距離和相關(guān)導線的屏蔽規(guī)定,電磁脈沖將耦合到電纜的保護測。
lEC 60364-4-44描述了電纜安裝的各種說明,如避免形成回路,電源和信息技術(shù)電纜的分開布線,以及受保護和不受保護的電纜的分離。圖5進一步說明了這些安裝信息。
結(jié)論
火災報警系統(tǒng)作為安全設(shè)備,在安全操作和防止錯誤警報方面對技術(shù)提出了很高的要求。本文描述的針對由雷擊和開關(guān)操作引起的過電壓的保護措施有助于實現(xiàn)這一目標。
總之,對雷電和電涌的破壞性影響的最佳保護是通過外部和內(nèi)部雷電保護的協(xié)調(diào)措施和適當?shù)腟PD配置來實現(xiàn)的。
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