消防聯動系統中直流電源線截面的選擇
總線控制消防聯動系統是由設在消防控制室的聯動控制盤(器)和現場聯動模塊及現場被控消防設備組成的,火災時聯動控制盤(器)向現場聯動模塊發出動作信號后,再經現場聯動模塊起、停被控消防設備。但聯動模塊正常動作后能否使現場被控消防設備正常起、停或開、閉呢?筆者發現,許多設計人員在設計時忽視了這個問題,這是因為部分現場被控消防設備(如電磁型防火閥、排煙閥等)的標稱工作電壓是直流24V,并且它的驅動電流比較大,因此,在設計該部分被控消防設備時應采用單獨的電源線。我們都清楚,當用電設備功率確定后,工作電壓越低,工作電流就會越大,換言之,配電線路上的電壓損失就會越大。查相關資料可知電磁型防火閥、排煙閥正常可靠動作的端電壓不應低于標稱電壓的83.3%,即線路電壓降不能大于4V(忽略其他環節的電壓降,比如隨著工作電流的增大,直流電源內部的電壓降也會增大),如果要保證防火閥、排煙閥可靠動作,就要減少線路的電壓損失、增大導線的截面。而在實際工作中,不少設計人員只是簡單的把信號線、電源錢送到聯動模塊后(按消防報替產品樣本所注的截面選擇),就認為完成了設計。其實這是非常危險的,除非你只要聯動模塊提供無源觸點,而就地取得DC24V電源,否則這樣選擇的截面是不能完全保證防火閥、排煙閥可靠動作的。 信息來自:輸配電設備網
下面簡單介紹直流電源線截面的選擇方法,還是假設整個電源系統的電壓降均產生在導線上。
電源線截面的選擇取決于:①最大同時需要直流24V電源驅動設備動作的電流之和;②消防設備可靠動作的最低端電壓;③供電距離
僅以電磁型防火閥、排煙閥舉例說明,兩閥均采用直流24V來驅動。首先要數清楚同一防火分區(或同一聯動回路)內需要同時動作的防火閥、排煙閥的個數;其次還要決定采用哪種控制方式,控制方式可分為“接力控制,’(見圖!)、“分散控制”(一個模塊對應一個閥)兩種。
如果采用如圖1“接力控制”方式,那么在任何時刻,在采用接力控制接線的回路中,閥總是只有一個在動作,那就需要數清楚在需同時動作的消防控制回路中,由幾組接力控制電路,這樣就有幾個同時動作的防火閥;如果采用‘日分散控制”方式,就要數清同時動作防火、排煙閥的單個個數。
假設某一防火分EK內有10個防火閥,采用“分散控制”方式,每個閥的動作電流為0.7A,從圖中量出消防值班室距該分區最遠的一個閥為0.15(km),計算24V電源線的截面,表1為銅導線截面積S(m 2)與電阻率Y (n/1-)的對應表。
已知 : L =2x0.15=0.3km,1 =0.7( A) x10 =7 (A),閥的可靠動作電壓降(AU)不大于4V, 電源線采用銅導線,求銅導線的最小截面積
解: 利 用 公式IR<AU
即7R<4
得出R<0.57143(12)
再計算導線電阻率
根據表1可方便查出導線截面應大于16nae}。其中:AU為被控消防設備最大允許電壓降,V;I 為同時動作設備的電流之和,A;R為直流電源線分布電阻,&I;S 為銅導線截面積,mr};Y 為銅導線電阻率,a/l.k如果 不 是 通過上面的計算,我們很難相信,為滿足150.遠處的區區10個防火閥同時可靠動作就需要16mm2的銅導線,這還不包括同一防火分區內聲光報警器、防火卷簾門等就用電;假如我們將上述的10個閥改成“接力控制”,并分為兩組,這樣同時動作的電流僅為1.4 (A),經過如上的計算,求出Y<4/1.4/0.3二9.524 (11/k.),查表1后,銅導線截面S應為2.5mmz以上;再假如我們依然采用分散控制,但是將距離(L)縮短一半,即L=2x0.075= 0.150k-,再經過如L的計算,可求出電阻率Y<4/ 7/0.15=3.81 W lmi),查表1后,銅導線截面S應為6.0- ''o當然,在實際工程中,我們可能會靈活的將“接力控制”與“分散控制”綜合的應用在一起,上面的計算僅為一例題。
電許有的設計人員會說,我做了很多工程,電源線截面均為2.5m濘(甚至1.Srrn} ),待工程消防驗收時并沒有發生由于電源線截面小而導致消防被控設備不能正常動作的情況,況且采用大截面的導線如何敷設,如何與模塊、火災探M:器連接呢?我們首先解釋第一個問題,這是由于許多具體情況造成的:第一,被控消防設備直流電源線的供電目離很近,譬如防火閥就在消防值班室附近或者直流電源由就地取得;第二,被控消防設備中防火閥、排煙閥的數量極少,即同時依靠直流24V電源動作的設備很少;第三,防火分區內的防火閥全部被消防承包商改為“接力控制”方式;第四,防火分區內的防火閥、排煙閥被消防產品廠家在軟件編程時,按設備編號順序作了適當的延時(大部分廠家的延時間隔一般設為2或3s)。對于第二I問題,大截面導線如何敷設,如何與模塊、火災探測器連接,其實,這個間題比較簡單,你只要將電源干線截面加大,每個分區的電源線再從干線分支變徑即可,但是要分別核算干線、支線的電壓降。
筆者認為 ,作為一個合格的設計人員,在設計時就應根據防火分區及報警區域的劃分情況,來數出現場消防被控設備同時動作的個數,選擇合理的控制方式,并應在圖紙上加以說明,正確計算出電源線截面,從而保證消防聯動系統的可靠性。
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