目前火灾自动报警系统在建筑中的应用越来越广泛，就该系统的特点和功能要求，火灾自动报警系统的布线、布点延伸到建筑物中的各个区域，甚至跨越不同的建筑物，使得系统防雷显得越来越重要。由于微电子技术及计算机网络技术在火灾自动报警系统中的应用，使其具有集成度高、低电压和低功耗等特性，这就使其系统对雷电过电压、电力系统操作过电压、电磁辐射、静电放电等电磁干扰非常敏感，如果防护措施不利，有时可能遭受重大损失，它可以导致数据信号发生错乱，也可能导致芯片的直接损坏，破坏系统设备；还有一种可能，雷击产生高压浪涌可使系统中的某些部件缓慢劣化而缩短使用寿命，这种损伤会使系统经常产生难以捉摸的软故障直到最后电路失效或性能下降，最终使系统工作不正常，不能有效的早期探测火情和及时灭火，使火灾造成人身及财产损失。 
    　由于火灾自动报警系统防雷点多面广，为了确保建筑物和建筑物内火灾自动报警系统不受雷电损害或使雷电损害降到最低程度，应从整体及系统的角度进行综合防御，即要提供高效的接闪体、安全引导雷电流入地、完善低电阻地网、电源浪涌冲击防护、控制线与报警总线过压防护。 
一、雷电（浪涌）干扰的入侵途径及危害 
    　1．直击雷：一般防直击雷是通过避雷装置即接闪器（针、带、网、线）、引下线构成完整的电气通路后，将雷电流泄入大地。然而接闪器、引下线和接地装置的导通只能保护建筑物本身免受直击雷的损毁，并不能完全阻断雷电透过多种形式及途径破坏建筑物内的电子设备。 

    　2．感应雷：感应雷虽然没有直击雷猛烈，但其发生的机率比直击雷高得多。直击雷一次只能袭击一个小范围的目标，而一次雷闪击都可以在较大的范围内产生感应雷过电压现象，并且这种感应高压可以通过电力线、通信线、报警总线等传输到系统内部，破坏系统电子设备。 

    　3．雷电波侵入：由于雷电电流有极大峰值和陡度，在它周围出现瞬变电磁场，处在这瞬变电磁场中的导体会感应出较大的电动势，会在空间一定的范围内产生电磁作用，也可以是脉冲电磁波辐射，而这种空间雷电电磁脉冲波在三维空间范围里对一切电子设备发生作用。 

从以上介绍可以看出,雷电对火灾自动报警系统的侵害主要是来自感应雷和雷电波侵入。 

二、整体防雷概念 
    　建造物及内部电子设备的整体防雷可归结为整体雷电过电压保护。建筑物外部是直击雷的区域，在这个区域内的设备最容易遭受损害，危险性最高，建筑物内部火灾自动报警系统所处的位置为非暴露区，危险程度较低，雷电过电压对内部电子系统的损害主要是沿着线路引入。 

1、直击雷的防护： 
    　虽然直击雷的能量巨大，遭受雷电直接雷击的范围通常很小，但若进入建筑物的导体型线路（如电源线、报警总线及其它控制电缆等），造成的损害是非常严重的，可能导致系统全部损坏。做好直击雷的防护是雷击过电压防护的前提，一般防直击雷是通过安装避雷装置即接闪器（针、带、网、线）、引下线构成完整电通路，将雷电流泄入大地。在国标GB5057-94《建筑物防雷设计规范》中对防护直击雷的设计、安装及施工，都有相应要求，而且实践证明，对建筑物设施的保护避雷针是经济和有效的。 

    　但当雷电击中建筑物外电源线或其它信号线等线路上时，瞬时雷电的冲击波会沿着导线引入系统，损坏相连的设备，并可能击穿绝缘。因此，做好建筑物外引线（如供电线路等）以防护也尤其重要。 

2.供电系统的防护： 
    　据相关电子系统遭雷击事故的统计数据，80%以上是因为与系统相连的供电线路上感应的雷电过电压造成的。对于消防系统的供电防护，首先，进入系统配电室的电力电缆应采用铠装电缆埋地敷设，架空电力线由终端杆引下后应更换铠缆进入建筑物前应水平埋地50m以上，深度应大于0.5m（若有相关规范应按规范施工），电缆屏蔽两端应有良好接地，非屏蔽电缆应穿镀锌钢管，钢管两端良好接地，配电室至各楼和各楼层的配电箱的供电线路，均应采用屏蔽电缆敷设并有良好接地。 

    　火灾自动报警系统接地装置的接地电阻值应符合下列要求： 

    　采用专用接地装置时，接地电阻值不应大于4Ω。 

    　采用共用接地装置时，接地电阻值不应大于1Ω。 

    　防雷接地，接地应按国标GB50057《建筑物防雷设计规范》执行。 

    　根据IEC1312《雷电电磁脉冲的防护》中有关防雷分区的要求，将供电系统分为三级保护。建筑物的总配电室安装大容量防雷器（具体参数依据建筑物供电需求计算），它作为建筑物内部第一级防护；在建筑物内主配电柜安装第二级防雷保护器（一般其容量为第一级容量的60%左右），在消防中控室主机及UPS等前端进线处安装第三级防雷器。电源经三级保护后浪涌电压大大降低，完全符合系统浪涌承受能力。如图1所示： 

图1   供电系统防雷示意图

3.报警总线及控制线的防护： 
    　尽管在供电线路及外引线等上加装防雷器，但由于雷电发生时，瞬变电磁场会在空间一定的范围内产生电磁作用或脉冲电磁波辐射，电气通路的金属管线会感应到极强的感应雷击，产生雷击过电压，损害系统的正常运行，这种过电压的冲击即使对系统不造成致命的损害，也可能使系统内的某些部件及元器件缓慢劣化缩短使用寿命，存储数据丢失，数据传输出错，使其元器件工作在临界状态，造成系统经常产生难以捉摸的软故障直到最后电路失效彻底损坏。因此报警总线及控制线等信号线应纳入整体防雷也是尤其重要的。 

    　消防系统总线、控制线一般都采用ZRVS双绞线，双绞线屏蔽较差，因此易受雷击干扰，按规范要求，此类线路都应穿金属管敷设或采用线槽敷设，金属管或线槽都应保证全线电气上的连通（即接口处必须做跨接地线），并且金属管或线槽两端应良好接地，金属管、线槽在敷设时应尽可能避免紧靠建筑物的立拄或槽梁。 

    　为了防止报警总线、控制线上的过电压损害，实践证明在报警总线和控制线上安装防雷器对保护系统正常运行是有效的方法。安装防雷器时综合考虑线路工作电压、传输速率等参数，并对安装的防雷器做良好的接地。 

4.等电位连接： 
    　被防护系统设备所在建筑物的金属构件和进入建筑物的金属管道、供电线路及外露可导电部位、防雷装置和系统主机设备，都应做等电位连接，接至建筑物的均压环上，以均衡电位。 
三、防雷产品在火灾自动报警系统实际应用 
    　火灾自动报警系统主要由火灾自动报警控制器、感烟火灾探测器、感温火灾探测器、监视模块、控制模块等现场终端设备及系统供电单元等组成。如图2所示： 

图2   火灾自动报警系统组成

　　火灾自动报警系统中各类感烟、感温探测器及模块等终端设备依据规范要求，设置在建筑物内各个地方，布线错综复杂，分布在整个建筑物中，很大程度上增加了报警系统受雷电侵害的可能性。下面就以北京防威威盛机电设备有限责任公司开发的FW9000型液晶中文火灾报警控制系统及FW8000系列防雷保护器为例，阐述防雷产品在火灾自动报警系统中的实际应用。 
1. FW9000型火灾自动报警控制器输入输出信号特点： 
① 系统外部线路（主要是从建筑物外引入中控室的线路）： 
    　●远程网络通信总线：应用网络技术，将某一区域或行业的不同位置的火灾自动报警系统的组成网络，集中监视管理，以电话线为传输介质。 

    　●系统供电：采用～220V三项双路互投供电。 

② 系统内部线路（主要指从中控室引至建筑物内不同地方的线路）： 
    　●报警总线：用于连接各类火灾探测器及各类模块等终端设备，二线制线。 

    　●多线输出控制：用于控制重要消防设备，主要有防排烟风机、消防泵、喷淋泵，控制电压DC24V。 

    　●RS-485通信总线：用于火灾报警控制器与楼层显示器、报警子站之间的数据通信。 

    　●RS-232通信总线：用于火灾报警控制器与CRT图形显示设备之间数据通信。 

    　●DC24V电源线：主要用于提供控制模块及外部受控设备电源和供楼层显示器供电。 

    　从系统整体防雷角度出发，除了要做好建筑物避雷装置即接闪器（针、带、网、线）、引下线构成建筑物避雷系统外，还应对系统的供电线路进行三级防雷保护，并且报警总线、控制线的防雷也是非常重要的。 
2．就可导致火灾自动报警控制系统雷电侵入的途径，进行雷击过电压防护，主要需防护的线路接口有： 
    　●报警总线； 

    　●多线控制线； 

    　●RS-485通信总线； 

    　●RS-232通信总线； 

    　●DC24V电源线； 

    　●远程网络通信线； 

    　●～220V供电线路； 

3.就火灾自动报警系统输入输出信号特点,选择相应技术参数的防雷器对上述线路接口进行防护。如下表：

　　4.等电位连接 
    　系统中所有防雷器及报警主机都应采用大于1.5mm2绝缘多股铜导线连接到中控室等电位接端子上。 

[当宁消防网-消防产品之家。当宁消防网为您提供各消防器材的消防产品手册、说明书、检测报告、图片视频等资料，还有各种消防设备的评测、资讯、报价等]