消防自动报警系统控制器回路对地短路故障分析与处理

李丽华

摘 要：通过一起建筑消防自动报警控制器回路大面积报警事故，经多方排查，分析消防报警原因，确定消防报警系统控制器故障是由于消防报警线路对地短路引起，并进行了处理。

关键词：对地绝缘电阻；短路故障；消防自动报警系统

中图分类号：TU998 文献标识码：A

市内某著名集农贸、百货、KTV娱乐一体的大型农贸市场安装有一套规模为8回路2015个点的消防报警系统，包括报警部分和联动部分，承担着监控该农贸市场电气火灾的重要工作。该系统始建于2010年7月，因管理严格，运行及维护检修一直按照规范执行，全天24小时有专业人员执守，系统运行状况稳定，从未出现大面积的故障。然而，在今年夏季的某天，系统突然出现大面积故障，导致整个系统瘫痪。本人有幸参与了故障分析和维修的过程。

1 消防报警装置组成

该消防报警装置室内立式控制柜组成包括1节报警主机、1节消防联动出线柜、1节多线联动柜、1节电源柜、1节消防应急广播柜、1节消防电话柜。全天24小时3班每班2人值守。

2 故障经过及现象

2014年8月17日上午10点30分，该大型农贸市场的消防控制室自动报系统突然出现大面积故障报警，8个回路中的4个回路出现大面积故障，故障报警点数至少在800个以上（注：消防报警主机贮存的回路故障报警总数上限为200个，4个回路总故障点肯定超800个），系统处于瘫痪状态，需要立即处理。 决定察看主机是否工作正常，发现消防报警主机电压正常，初步排除了主机故障。

3 故障分析及处理

3.1 测量各个回路工作电压

因初步排除了主机故障，故障点极有可能出现在各回路中。用万用表测量各个回路工作电压，发现电压值为直流20V，电压显示正常，再查询报警主机的带载量，得出各个回路原有的探测联动点数量及实际有效的探测联动点数量，见表1。

表1中1回路设定数值为原有的探测联动点数215个，实际只有5个探测联动点有效，即有210个报失联故障；同样2回路、5回路、6回路、7回路、8回路均有大量的探测联动点与报警主机失联报故障。3，4回路是正常的。

同时多次操作查询报警主机带载量，发现有效的数值并不固定，如1回路有时有效数值是5个，有时是8个、30个等等。由此故障原因初步分析是线路故障引起。

3.2测量回路总线的对地绝缘电阻

根据上述分析，关闭主机电源，并将回路总线从主机拆下，用万用表初步测量回路总线的对地绝缘电阻，得出测量值见表2。

数据显示8个回路对地电阻值全都太小，远达不到火灾自动报警系统施工及验收规范GB50166-2007的要求（注：要求大于20MΩ）。尽管理论上用万用表测量报警回路的对地绝缘电阻并不准确，但是用万用表测量的数值如果很低，则用兆欧表摇出的数值也会很低，表明线路对地绝缘不好；

另外由于线路已带上探测器等设备，用兆欧表测量回路对地绝缘电阻由于兆欧表输出电压可达500V，极易损坏设备，因此在实际应用中用万用表测量报警回路对地绝缘电阻可简单快速判断线路的质量。

如上表的报警回路用兆欧表测量报警回路对地绝缘电阻为0，但应注意为避免500V电压易损坏设备，需拆除设备才能测量。

3.3确认报警主机是否存在故障

虽然前述用测量电压的方法初步排除了主机故障，但仍需进行严谨的实验确认。采用的方法是：

在控制室将若干个报警设备用导线单独连接成一串，设备的地址编码按照回路显示的故障点的地址编码设置，直接接入报警主机。实验结果显示原故障点地址编码正常工作，测量这段回路总线的对地绝缘电阻，其值为无穷大，说明主机正常工作，最终排除了报警主机存在故障的可能。

综上所述推测故障原因极有可能是多个报警回路导线对地绝缘电阻短路，导致主机大面积报故障。3，4回路目前是正常，但工作状态不稳定，因此决定对所有的报警回路总线重查。

4故障排查和整改办法

将报警回路分段用500V兆欧表检查逐一排查，发现造成报警回路对地短路的多个原因，并针对性地进行了处理：

（1）线管内有积水。处理办法是：从新敷设明管，更换这部分的电线。

（2）现场探测器底座潮湿，有灰尘。解决办法是：清洁探测器并用干布擦干。

（3）报警联动设备通过反馈装置碰地。解决办法是：采用中间继电器把联动设备和反馈装置隔离。

通过20天对线路的排查和整理改进后自动报警控制器工作恢复正常。

5 预防报警总线接地故障的措施

5.1在设备材料进场方面严格检验把关。

按规范严禁不合格材料进入施工现场，电线管的材质、壁厚要符合规范要求；穿线前对报警回路线（红蓝双绞线）的绝缘层厚度、绝缘性能进行抽查测试，RVS2×1.5mm2双绞线绝缘层标准厚度为0.8 mm，绝缘性能不应小于500MΩ/100m，不符合要求的禁止使用。

5.2严格按规范施工

（1）钢管断管处的毛刺，应用锉刀铣光，金属管入盒，盒外侧应套锁母，内侧应加装护口。

（2）预埋管内积水、灰尘必须用空气压缩机吹干清除后方可穿线，并在多尘或潮湿场所的管路的管口和管子连接处，均应做密封处理。

（3）穿线时应用力均匀，不得生拉硬拽，防止破坏电线绝缘层。

（4）安装底座时应清洁干净探测器底座及底座周围的灰尘。

（5）导线的接头应在接线盒焊接或用端子连接。焊接接线处应用防水胶布和黑胶布两层绝缘，在潮湿场所应采用三层绝缘，方法是防水胶布→黑胶布→防水胶布。

5.3认真做好报警各回路接地绝缘电阻的测试

《火灾自动报警系统施工及验收规范》第3.2.14条规定：火灾自动报警系统导线敷设后，应用500V兆欧表测量回路导线对地的绝缘电阻，且绝缘电阻不应小于20MΩ，需按规范认真做好报警各回路接地绝缘电阻的测试。

具体做法是：

首先工程技术人员应做好对施工人员的技术交底，在施工人员穿线时，对有可能接地的支线（如超过30m的支线和超过3个弯曲的支线）穿线后，应立刻对该支线进行接地电阻测试，不符合要求的立刻更换；

此外，在每层、每回路穿线后和安装设备后均应进行接地电阻测试，发现问题立刻解决。由于回路对地绝缘电阻R是各支线对地绝缘电阻的并联电阻，即：1/R=1/R1+1/R2+…+1/RN （R1～ RN为回路各支线对地绝缘电阻），所以对支线对地绝缘电阻和楼层报警导线对地绝缘电阻的要求应为：

R支≥20N MΩ

N为回路的支线总数。

R层≥20N MΩ

N为回路的层总数。

以达到消除隐患，保证报警主机处测得的回路总线对地绝缘电阻就能满足规范不小于20MΩ的要求。

5.4其它措施

（1）对于自动喷水灭火系统的水流指示器、安全信号阀、压力开关，机械防烟、排烟系统的排烟口和送风口，机械防烟、排烟系统的各种防火阀，卷帘门的反馈信号等等和消防报警联动模块接线前必须检查其反馈装置线路是否接地。在确认不接地时，方可与联动模块连接。

（2）由于一般报警设备的报警总线和24V电源线之间大约有2kΩ—8 kΩ的电阻，而24V电源地线和220V电源共地，所以测量警总线对地绝缘电阻时，应将24V电源线从报警控制器上拆下后，再测量。

结语

此次对地故障分析和排除过程复杂、历时时间长，教训也是深刻的。警示我们需进一步加强对施工队组的监督管理，严格按规范施工，这样才使报警回路线接地电阻不小于20MΩ，满足火灾自动报警系统施工及验收规范GB50166-2007的要求，维持火灾自动报警系统良好运行，为保证人民财产安全打下坚实的基础。

參考文献

[1] GB50166-2007，火灾自动报警系统施工及验收规范[S].