消防自動報警系統(tǒng)控制器回路對地短路故障分析與處理

李麗華

摘 要：通過一起建筑消防自動報警控制器回路大面積報警事故，經(jīng)多方排查，分析消防報警原因，確定消防報警系統(tǒng)控制器故障是由于消防報警線路對地短路引起，并進(jìn)行了處理。

關(guān)鍵詞：對地絕緣電阻；短路故障；消防自動報警系統(tǒng)

中圖分類號：TU998 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

市內(nèi)某著名集農(nóng)貿(mào)、百貨、KTV娛樂一體的大型農(nóng)貿(mào)市場安裝有一套規(guī)模為8回路2015個點的消防報警系統(tǒng)，包括報警部分和聯(lián)動部分，承擔(dān)著監(jiān)控該農(nóng)貿(mào)市場電氣火災(zāi)的重要工作。該系統(tǒng)始建于2010年7月，因管理嚴(yán)格，運行及維護(hù)檢修一直按照規(guī)范執(zhí)行，全天24小時有專業(yè)人員執(zhí)守，系統(tǒng)運行狀況穩(wěn)定，從未出現(xiàn)大面積的故障。然而，在今年夏季的某天，系統(tǒng)突然出現(xiàn)大面積故障，導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓。本人有幸參與了故障分析和維修的過程。

1 消防報警裝置組成

該消防報警裝置室內(nèi)立式控制柜組成包括1節(jié)報警主機(jī)、1節(jié)消防聯(lián)動出線柜、1節(jié)多線聯(lián)動柜、1節(jié)電源柜、1節(jié)消防應(yīng)急廣播柜、1節(jié)消防電話柜。全天24小時3班每班2人值守。

2 故障經(jīng)過及現(xiàn)象

2014年8月17日上午10點30分，該大型農(nóng)貿(mào)市場的消防控制室自動報系統(tǒng)突然出現(xiàn)大面積故障報警，8個回路中的4個回路出現(xiàn)大面積故障，故障報警點數(shù)至少在800個以上（注：消防報警主機(jī)貯存的回路故障報警總數(shù)上限為200個，4個回路總故障點肯定超800個），系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)，需要立即處理。 決定察看主機(jī)是否工作正常，發(fā)現(xiàn)消防報警主機(jī)電壓正常，初步排除了主機(jī)故障。

3 故障分析及處理

3.1 測量各個回路工作電壓

因初步排除了主機(jī)故障，故障點極有可能出現(xiàn)在各回路中。用萬用表測量各個回路工作電壓，發(fā)現(xiàn)電壓值為直流20V，電壓顯示正常，再查詢報警主機(jī)的帶載量，得出各個回路原有的探測聯(lián)動點數(shù)量及實際有效的探測聯(lián)動點數(shù)量，見表1。

表1中1回路設(shè)定數(shù)值為原有的探測聯(lián)動點數(shù)215個，實際只有5個探測聯(lián)動點有效，即有210個報失聯(lián)故障；同樣2回路、5回路、6回路、7回路、8回路均有大量的探測聯(lián)動點與報警主機(jī)失聯(lián)報故障。3，4回路是正常的。

同時多次操作查詢報警主機(jī)帶載量，發(fā)現(xiàn)有效的數(shù)值并不固定，如1回路有時有效數(shù)值是5個，有時是8個、30個等等。由此故障原因初步分析是線路故障引起。

3.2測量回路總線的對地絕緣電阻

根據(jù)上述分析，關(guān)閉主機(jī)電源，并將回路總線從主機(jī)拆下，用萬用表初步測量回路總線的對地絕緣電阻，得出測量值見表2。

數(shù)據(jù)顯示8個回路對地電阻值全都太小，遠(yuǎn)達(dá)不到火災(zāi)自動報警系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范GB50166-2007的要求（注：要求大于20MΩ）。盡管理論上用萬用表測量報警回路的對地絕緣電阻并不準(zhǔn)確，但是用萬用表測量的數(shù)值如果很低，則用兆歐表搖出的數(shù)值也會很低，表明線路對地絕緣不好；

另外由于線路已帶上探測器等設(shè)備，用兆歐表測量回路對地絕緣電阻由于兆歐表輸出電壓可達(dá)500V，極易損壞設(shè)備，因此在實際應(yīng)用中用萬用表測量報警回路對地絕緣電阻可簡單快速判斷線路的質(zhì)量。

如上表的報警回路用兆歐表測量報警回路對地絕緣電阻為0，但應(yīng)注意為避免500V電壓易損壞設(shè)備，需拆除設(shè)備才能測量。

3.3確認(rèn)報警主機(jī)是否存在故障

雖然前述用測量電壓的方法初步排除了主機(jī)故障，但仍需進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒灤_認(rèn)。采用的方法是：

在控制室將若干個報警設(shè)備用導(dǎo)線單獨連接成一串，設(shè)備的地址編碼按照回路顯示的故障點的地址編碼設(shè)置，直接接入報警主機(jī)。實驗結(jié)果顯示原故障點地址編碼正常工作，測量這段回路總線的對地絕緣電阻，其值為無窮大，說明主機(jī)正常工作，最終排除了報警主機(jī)存在故障的可能。

綜上所述推測故障原因極有可能是多個報警回路導(dǎo)線對地絕緣電阻短路，導(dǎo)致主機(jī)大面積報故障。3，4回路目前是正常，但工作狀態(tài)不穩(wěn)定，因此決定對所有的報警回路總線重查。

4故障排查和整改辦法

將報警回路分段用500V兆歐表檢查逐一排查，發(fā)現(xiàn)造成報警回路對地短路的多個原因，并針對性地進(jìn)行了處理：

（1）線管內(nèi)有積水。處理辦法是：從新敷設(shè)明管，更換這部分的電線。

（2）現(xiàn)場探測器底座潮濕，有灰塵。解決辦法是：清潔探測器并用干布擦干。

（3）報警聯(lián)動設(shè)備通過反饋裝置碰地。解決辦法是：采用中間繼電器把聯(lián)動設(shè)備和反饋裝置隔離。

通過20天對線路的排查和整理改進(jìn)后自動報警控制器工作恢復(fù)正常。

5 預(yù)防報警總線接地故障的措施

5.1在設(shè)備材料進(jìn)場方面嚴(yán)格檢驗把關(guān)。

按規(guī)范嚴(yán)禁不合格材料進(jìn)入施工現(xiàn)場，電線管的材質(zhì)、壁厚要符合規(guī)范要求；穿線前對報警回路線（紅藍(lán)雙絞線）的絕緣層厚度、絕緣性能進(jìn)行抽查測試，RVS2×1.5mm2雙絞線絕緣層標(biāo)準(zhǔn)厚度為0.8 mm，絕緣性能不應(yīng)小于500MΩ/100m，不符合要求的禁止使用。

5.2嚴(yán)格按規(guī)范施工

（1）鋼管斷管處的毛刺，應(yīng)用銼刀銑光，金屬管入盒，盒外側(cè)應(yīng)套鎖母，內(nèi)側(cè)應(yīng)加裝護(hù)口。

（2）預(yù)埋管內(nèi)積水、灰塵必須用空氣壓縮機(jī)吹干清除后方可穿線，并在多塵或潮濕場所的管路的管口和管子連接處，均應(yīng)做密封處理。

（3）穿線時應(yīng)用力均勻，不得生拉硬拽，防止破壞電線絕緣層。

（4）安裝底座時應(yīng)清潔干凈探測器底座及底座周圍的灰塵。

（5）導(dǎo)線的接頭應(yīng)在接線盒焊接或用端子連接。焊接接線處應(yīng)用防水膠布和黑膠布兩層絕緣，在潮濕場所應(yīng)采用三層絕緣，方法是防水膠布→黑膠布→防水膠布。

5.3認(rèn)真做好報警各回路接地絕緣電阻的測試

《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》第3.2.14條規(guī)定：火災(zāi)自動報警系統(tǒng)導(dǎo)線敷設(shè)后，應(yīng)用500V兆歐表測量回路導(dǎo)線對地的絕緣電阻，且絕緣電阻不應(yīng)小于20MΩ，需按規(guī)范認(rèn)真做好報警各回路接地絕緣電阻的測試。

具體做法是：

首先工程技術(shù)人員應(yīng)做好對施工人員的技術(shù)交底，在施工人員穿線時，對有可能接地的支線（如超過30m的支線和超過3個彎曲的支線）穿線后，應(yīng)立刻對該支線進(jìn)行接地電阻測試，不符合要求的立刻更換；

此外，在每層、每回路穿線后和安裝設(shè)備后均應(yīng)進(jìn)行接地電阻測試，發(fā)現(xiàn)問題立刻解決。由于回路對地絕緣電阻R是各支線對地絕緣電阻的并聯(lián)電阻，即：1/R=1/R1+1/R2+…+1/RN （R1～ RN為回路各支線對地絕緣電阻），所以對支線對地絕緣電阻和樓層報警導(dǎo)線對地絕緣電阻的要求應(yīng)為：

R支≥20N MΩ

N為回路的支線總數(shù)。

R層≥20N MΩ

N為回路的層總數(shù)。

以達(dá)到消除隱患，保證報警主機(jī)處測得的回路總線對地絕緣電阻就能滿足規(guī)范不小于20MΩ的要求。

5.4其它措施

（1）對于自動噴水滅火系統(tǒng)的水流指示器、安全信號閥、壓力開關(guān)，機(jī)械防煙、排煙系統(tǒng)的排煙口和送風(fēng)口，機(jī)械防煙、排煙系統(tǒng)的各種防火閥，卷簾門的反饋信號等等和消防報警聯(lián)動模塊接線前必須檢查其反饋裝置線路是否接地。在確認(rèn)不接地時，方可與聯(lián)動模塊連接。

（2）由于一般報警設(shè)備的報警總線和24V電源線之間大約有2kΩ—8 kΩ的電阻，而24V電源地線和220V電源共地，所以測量警總線對地絕緣電阻時，應(yīng)將24V電源線從報警控制器上拆下后，再測量。

結(jié)語

此次對地故障分析和排除過程復(fù)雜、歷時時間長，教訓(xùn)也是深刻的。警示我們需進(jìn)一步加強(qiáng)對施工隊組的監(jiān)督管理，嚴(yán)格按規(guī)范施工，這樣才使報警回路線接地電阻不小于20MΩ，滿足火災(zāi)自動報警系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范GB50166-2007的要求，維持火災(zāi)自動報警系統(tǒng)良好運行，為保證人民財產(chǎn)安全打下堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] GB50166-2007，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范[S].