火力发电厂消防报警系统控制接线的设计

摘要：本文针对火力发电厂火灾报警系统在实际施工过程中和投运后的维护过程中遇到的实际问题，探讨如何做好消防报警系统设计，并指出了设计中应注意的问题。

关键词：消防报警 控制接线

消防报警系统控制接线图是电气二次专业的“鸡肋”卷册，整个系统的设置及设备选择由水工专业负责，电气二次专业仅是配合其工作，即设计装置间的接线及端子箱和端子排。该册图纸技术难度低，但内容复杂、机械重复劳动强度大，范围包括全厂、涉及面广，容易出现错误，往往在施工的过程中给施工造成麻烦，同时也会产生检修维护不方便或是造成投入资金浪费的问题。本文探讨在基建工程管理的过程中如何配合设计单位在短时间内符合设计深度地完成消防报警系统控制接线图的设计任务。

1 认识消防报警系统

1.1 火灾自动报警系统：其功能是将感烟探测器、感温探测器、线型感温探测器、手动报警按钮等报警信号采集后通过传输总线传至火灾报警及控制主机。消火栓按钮按区域将报警信号传送到火灾报警主机。

1.2 水灭火系统：包括水幕系统，湿式系统，雨淋系统，水喷雾灭火系统和预作用喷水灭火系统。当保护区内两路探测器同时发出报警信号后，主机发出控制指令至就地控制盘，将自动启动雨淋阀或预作用阀。当控制系统处于人工控制状态时，就地控制盘上的按钮可手动打开雨淋阀。

1.3 通风系统联动控制：当发生火灾时，报警系统向暖通控制系统发出区域火灾报警信号，由暖通控制系统联动相关的暖通设备。防火阀自动关闭，手动开启。通风系统在控制柜内设DC24中间继电器，火灾报警系统控制信号驱动DC24V中间继电器初级线圈完成控制功能。

空调风机联动系统：当发生火灾时，报警系统向空调控制柜发出区域火灾报警信号，由空调控制系统联动相关的空调设备。同时反馈信号。

防排烟风机：消防联动盘上通过硬件电路直接启动每个防排烟风机控制箱和每个排烟口。同时反馈信号。

1.4 气体灭火系统：在气体灭火保护区设置两路探测器，当第一路报警时，控制盘发出控制指令启动保护区内的声光报警器，通知保护区内的无关人员离开事故现场，当两路报警同时发生时，控制盘发出控制指令启动保护区外的声光报警器，同时开始延时，延时后，启动喷气装置进行喷气灭火。保护区门外设置有紧急喷气开关和止喷开关，用于火灾发生后人工手动紧急启动喷放和在喷放前延时时间内紧急终止喷放程序。

1.5 消防电话系统：在每个手动报警按钮上配有电话插孔，将电话听筒插入后，即可与值班室通话，消防值班室内的指挥人员可通过消防电话系统对现场进行指挥。

1.6 可燃气体报警系统：对与燃气机组在锅炉房区域燃气管道及设备部分位置常常设置可燃气体探测器。可燃气体探测器通过可燃气体检测控制卡接到可燃气体报警控制盘上，此信号再通过火灾自动报警系统的监视模块采集后输送到火灾自动报警控制盘。

2 了解设备装置

探测器及模块是火灾探测报警系统的主要装置，主要包括感温感烟探测器及ISO故障隔离模块、监视模块和控制模块。感烟探测器多为模拟可寻址型，其模拟装置可以不断地向控制盘发送烟雾浓度值供控制盘判断，控制盘上可直接显示报警的感温探测器位置，从而确定事故点。ISO-X故障隔离模块对SLC回路中导线间的短路故障自动进行隔离，防止因短路导致整个回路故障。当短路情况排出后，故障隔离模块将自动重新接通SLC回路中的隔离部分。在隔离器ISO-X之间最多可连接25个设备。ISO-X故障隔离模块直接由SLC回路供电，不需附加电源。MMX-1、MMX-101型智能监视模块用于监视水流指示器、消火栓等开关量设备是否动作。模块内设十进制拨码开关，可现场编址。值得注意的是在开关信号端必须接47KΩ终端电阻以监视断线故障。CMX-2型智能控制模块用作声光电源、扬声器或电话装置的开关。该模块亦可现场编码，其接线方式可采用环形或非环形布线方式。CMX-2型控制模块分为有源输出和无源输出两种方式，对于有源输出接线时注意在开关信号端必须接47KΩ终端电阻以监视断线故障。

3 接线图的设计

3.1 模块箱的布置：火力发电厂火灾探测报警系统的所有模块都放到集中控制盘或就地设置的模块箱内，一般每个模块箱内可放置8个模块。由于火灾探测报警系统的装置安装位置比较分散，电缆由模块箱内模块连接到就地装置，所以模块箱宜就地分散布置，不宜集中。越南高岸2X55MW工程模块箱布置位置相对分散，全厂消防系统电缆用量为32公里；江苏利港2X35MW工程模块箱布置位置相对集中，主厂房内每台机组每层仅设置一个地点放置多个模块箱且在房间一角，整个输煤系统包括所有新老转运站及栈桥、地道、翻车机室设置一个地点放置多个模块箱，这样的布置方式造成全厂消防系统电缆用量为94公里。两个工程电缆用量相差3倍，这里有机组、厂区面积等原因但模块箱布置集中是主要原因，这从两个工程全厂模块箱布置位置的数量上也可见一斑。越南高岸2X55MW工程共有25个地点设置模块箱主厂房0米每台机设置2个模块箱，输煤系统按转运站设置5个模块箱。模块箱就地分散布置，模块箱之间仅需3-4根电缆连接，这就减少了电缆由模块箱到就地设备距离。模块箱就地分散布置，增加了运行维护的难度，但相比其节省的电缆费用还是值得的。

3.2 电缆型号的选择：火灾探测报警系统布线，可分为火灾自动报警系统传输线路和消防联动控制、自动灭火控制、通信和紧急广播等警报线路两种。对传输线路，《火灾自动报警系统设计规范》规定：“当采用绝缘电线时，应采取穿金属管、不燃或难燃型硬质、半硬质塑料管或封闭式线槽保护方式布线。”没有特别强调要求暗敷，也没有要求选用耐热线或耐火导线。而对消防联动控制、自动灭火控制、通信及紧急广播等报警线路则要求：“暗敷在非燃烧体结构内，其保护层厚度不应小于3cm，当必须明敷时，应在金属管上采取防火措施。”火灾报警探测器传输线路主要是做早期报警使用。在火灾初期阴燃阶段是以烟雾为主，不会出现火焰，感烟探测器一旦早期进行报警，它就完成了使命；当火灾发展到燃烧阶段时，感温探测器亦将温度信号传至集中控制盘，此路传输线也就失去了作用。此时，若有线路损坏，因火灾报警控制器内CPU具有火警记忆功能，故也不影响其对火警部位的显示。对于第二种线路，即消防联动控制、水灭火控制、气体灭火控制、通信及紧急广播等报警线路是灭火时使用的，在整个灭火过程中一个也不能少，否则其装置如同虚设。《火力发电厂与变电所设计防火规范-送审稿》明确提出“消防供电、供制、火灾自动报警、通讯用电缆采用明敷时，应实施耐火防护或选用耐火电缆。”火力发电厂火灾探测报警系统多为硬接线设计而非双绞线等计算机电缆，一般按需要选择电缆芯数而不再考虑备用芯。对于电源线选择2.5mm2电缆，其它电缆1.5mm2即可。

3.3 出图方式的革新：以往电气二次专业采用CAD方式绘制火灾探测报警系统接线图及布置图，包括电缆联系表也是采用CAD绘图方式。随着计算机技术的发展，EXCEL计算机办公软件的功能越来越强，利用EXCEL软件方便的查找、替换功能，复制功能，可以方便地完成电缆敷设工作。虽然CAD软件也已经有这些功能，但EXCEL软件强大的数字、逻辑计算功能是CAD所无法比拟的。电缆敷设后期，材料量的统计工作，利用EXCEL软件会起到事半功倍的作用。

3.4 专业配合：在接线图绘制过程中与水工专业及消防设备厂家的配合是必不可少的，结合以往工程经验，在以下几点是配合过程中值得注意的：水灭火系统、气体灭火系统控制盘的安装位置是工艺专业经常忽略的地方，经常漏提资料，致使控制盘到就地装置的接线漏设计。明确暖通专业哪些风机、空调等设备要求联动控制，这部分资料很容易被忽略，造成设计遗漏。火灾探测报警系统布置分散，就地设备较多，其布置安装与照明专业设备碰撞最多，做好与照明专业配合，可以很大程度上减轻工代表和施工单位的工作负担。

4 结论

①火灾探测报警系统的模块箱宜就地分散布置。②火灾自动报警系统传输线路选用C类阻燃电缆；消防联动控制、水灭火控制、气体灭火控制、通信及紧急广播等报警线路选用耐火电缆。③EXCEL表格绘制电缆敷设清册。④加强专业间的配合。

参考文献：

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[2]李惠友，吉有，崔东泽.火灾自动报警系统导线敷设施工[J]. 科技信息，2007（07）.

[3]郑隆举，李慧芳，杜亚恒.火灾报警系统的发展与探析[J]. 科技信息，2011（33）.

作者简介：李国臣（1973-），男，吉林梨树人，吉林省大唐辽源发电厂设备管理部主任，工程师，现主要从事检修技术管理及工程管理。endprint