消防系统电源、接地及防雷设计的常见问题解析

李哲

摘要：消防用电设计是消防设计的重要内容，特别是在消防中，完善的消防电气系统在发生火灾后，能使消防系统内各种消防用电设备及时可靠运行，对有效地疏散人员、物资和控制火势的蔓延是十分重要的。

关键词：消防系统；接地；防雷；设计；问题

前 言

随着社会经济的快速发展，建筑体量越来越高大，赋予现代建筑越来越多的功能，其内部设施也随之变得更为复杂，对建筑防火和消防设备设施方面也提出了更高的要求。作为监控手段的消防用电设备和消防联动控制系统在火灾发生时的先期预报、及时扑救等方面发挥着不可或缺的作用，已经成为降低火灾伤亡和减少火灾损失，保证人民生命财产安全的不可或缺手段。现阶段，按照《火灾自动报警系统设计规范》《建筑防火设计规范》、《民用建筑电气设计规范》、《消防用电设备设计规范》以及现行的与之相关的国家标准和规定，对消防用电设备的联动控制及电气防火安全检测进行分析探讨，切实保障系统功能有效，有着重要的现实意义。

一、消防用电设备防火安全检测设计要求和功能需求

1.系统的设计要求

消防用电设备和消防联动控制系统均以探测器为核心组成内容，通过对火焰、温度、烟雾、触点接触超声波、电气接点发热状况等信号的检测来发现危险源，并将这些信号送给主机并进行自动控制，完成火灾预报和控制的任务。根据建筑物使用性质、火灾危险程度以及控制难度来对系统的复杂程度进行分类设计，比较简单的保护系统使用区域报警系统，除了声光报警的联动控制以外，无其他保护联动措施；对于需要在报警之后，进行联动控制消防设备，比方切非、防排烟，消火栓、喷淋、应急照明与疏散等等，则采用集中报警系统，同时设置电气火灾监控系统，对于更大体量更发杂的对象，则采取两个及以上火灾集中报警控制系统进行管理，其中主要的一台报警控制主机作为控制中心主机，其余为从机，通过分布式集散控制理念来进行联络通讯控制管理。建筑使用性质的不同，划分报警区域及探测区域的依据和方法也不同，对报警区域进行划分，通常以防火分区为依据，有时为了方便也以楼层为依据；对探测区域进行划分，通常以独立房间为依据，也会结合保护对象的级别。概括而言，消防用电设备主要分为区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统三种形式，不同形式的系统，其设计要求也不同。对于消防联动控制系统的设计，应符合以下要求：无论是消防控制线路的敷设，还是警报和通信线路的敷设，都应进行暗敷，并采用金属管或经过阻燃处理硬质塑料管进行保护；受条件限制采用明铺时，应对金属管以及线槽进行防火保护；采用总线编码模块对消防水泵等控制设备进行控制时，同时要另外硬拉线在消防控制室装设手动直接启动控制装置。对于该系统的设计，应保证控制设备发出的控制信号以及探测器发出的报警信号能够在同一条总线回路上进行传输和通过多线制两种方式切实保障火灾时的控制有效。同时，现在还有报警和控制在条件许可情况下，应尽量分开不同回路设计。此外，还應对火灾应急广播、消防专用电话、系统接地和供电进行设置，具体设计要求在此不一一列述。总而言之，消防用电设备和联动控制系统应达到框架化和规范化的设计要求。

2.系统的功能需求

现代建筑具有面积大、楼层多、结构复杂等特点，一些公共建筑还具有人员密集等特点，基于这些特点，一旦发生火情火灾，在缺乏统一的疏散指挥下，容易造成很大的人员伤亡，这对火灾自动报警及联动控制系统提出了更高的要求，目前这两大系统在不断增强功能需求的同时，正在朝智能化方向发展。智能型系统以集中报警控制器为核心，其基本框架为火灾报警控制主机、火灾应急广播装置、消防专用电话、消防通信、联动控制柜以及交流和直流电源；其功能需求为火灾报警功能、故障报警功能、屏蔽功能、自检功能、监管功能、电源功能、联动控制功能以及信息显示和查询功能。除了集中报警控制器外，联动控制柜、应急广播装置、火灾探测器和报警控制主机也是智能型系统的重要组成部分，以联动控制柜为例，其核心装置为消防联动控制器，具备指示功能、报警功能、手动功能、编程功能和记录功能。

二、消防系统的防雷设计要求

防雷设计导线设置。对于雷云的最低高底，在雷电测试资料中规定距离地面二十米时雷云最低高底，对于一个二十米的消防要避免雷击，同时在高处和侧面进行防雷设置。消防可以利用钢筋网作为避雷网带，当消防系统受到雷电的袭击，雷电电荷沿着引下线，再通过接地装置流入地面中，这是消防可以充分利用的优势。若在引下线产生很大的电压降，非屏蔽的引下线会接近防雷引下线产生高电位，高电位对异体放电导致绝缘击穿，如果导线是带有钢管穿线的导线，同防雷引下线等电位联结，电流通过屏蔽层也不会击穿绝缘体。因此，消防的电气线路要采用钢管配线，也可以采用恺装电缆，或是有屏蔽层的电缆，如果有条件的话，可以将普通的导线安置在金属桥架内，确保防雷导线和设备符合防雷的设计要求。

防雷设计中应考虑雷电流。雷电流散流的途径是在防雷设计中要考虑的问题。因此电位梯度大，要均衡电位就要降低电位梯度，在消防系统中，每三层就要设置均压环（消防系统钢筋会连成一个大的“法拉弟笼子”，成为一个暗装笼式的防雷网，导线系统安全可靠，可以起到均压和屏蔽的作用，将雷电电流很好的分流，那么在消防遇到雷电袭击后，就可以避免雷电对消防造成不良的影响。消防系统防雷的整体性。在对消防系统防雷设计和安装时，要对内部防雷装置和外部防雷装置做整体的统一的考虑。消防系统外的整体观念是指对一个院落、一个小区以及附近的环境要做全面的防雷规划，同时还不能违反小区规划的要求例如：所安装的避雷针杆塔是否影响小区的美观，所用的避雷针、避雷带或避雷网是否与消防系统的立面相配以及低矮消防系统能否由高大消防系统或高大烟囱上的避雷装置所保护等等。对接地装置也要综合统一考虑，例如，相距较近的消防系统能否共用接地体，地下管网能否用接地体的一部分，以及能否在一个大院或小区内为将来综合共用接地创造等电位连接的条件等。

三、结束语

综上所述，本文针对消防系统的接地以及防雷设计等的相关问题进行了详细的分析和探索，目的是提高消防系统在电源以及防雷设计的科学性。

参考文献：

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[2]潘建斌.消防用电设备的联动控制及防火安全检测[J].城市建设理论研究（电子版），2015.

[3]周培青.关于消防用电设备的联动控制要求的探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2013.