地下综合管廊感温电缆安装方案.doc

地下综合管廊
缆式线型定温火灾探测器的技术指标及技术方案
1．概 述
缆式线型定温火灾探测器由敏感部件（感温电缆）、微机处理器（缆式系统连接模块，俗称微机头）和终端处理器组成。感温电缆是线型感温火灾探测器的温度检测元件，其导线外挤塑负温度系数热敏绝缘材料形成绝缘，相互绞合并且两两短接成为回路，能够对沿着其安装长度范围内任意一点的温度变化进行探测。微机处理器是通过检测感温电缆线芯之间的阻值变化，按照先进的模糊数学算法进行处理，对照不同环境下科学的火灾模型实施火灾监测的微电子设备，通过它可以和所有的火灾报警系统连接。根据安装场所的不同，用不同的塑料外护套将感温电缆封装，为提高产品的电磁兼容性和爆炸场所的安全需要，在感温电缆的外面可以编织金属护套。
1．2工作原理
缆式线型定温火灾探测器是由微机处理器根据感温电缆现场探测回路的电阻值的变化适时检测处理，通过模糊数学的计算方法，类比理想火灾模型得到的，是完全符合火灾实际参数的模拟量探测。感温电缆线芯采用双芯绞合结构，中心导体外面是负温度系数热敏绝缘材料。当环境温度发生变化时，回路间的绝缘阻值随之变化，微机处理器将该变化进行数字处理，如果阻值变化的曲线符合火灾模型时，分别在火灾的各个阶段将信号传送至功放电路，经光电隔离驱动火灾报警继电器。继电器的动作由输入模块发送到火灾报警控制器，从而引发火灾报警信号。
如果回路间发生短路或断路故障，式缆式线型定温火灾探测器可以分别进行故障报警，通过故障继电器输出，由输入模块发送到火灾报警控制器，从而引发故障报警。
由于缆式线型定温火灾探测器是继电器数字开关量输出，所以可以和任意符合国标的火灾报警控制器连接，组成通用的自动火灾报警系统。
1．3应用范围
线型感温火灾探测器自推出以来，由于具有良好的环境适应性，能够近距离或贴近保护，在各种潮湿、污染、粉尘的消防探测场所能够高可靠地工作，所以被广泛地应用在仓库、货场、电缆隧道、车辆隧道、油气输送管道、油罐、变压器、皮带输送机及机车、配电盘等消防探测场所。线型感温火灾探测器的功用已经在发电厂、钢铁公司等领域的电缆火灾实战中得到成功的确认，并越来越多地推广在石化、电力输变送、交通、储运、餐饮等各行各业。近年来在城市的地下电力管廊及综合管廊也得到重视和使用。
线型感温火灾探测器的应用应遵循国家消防规范、标准和当地消防主管部门颁发技术准则，本手册的编排也是遵循这一基本原则，并尽量保持其实时有效性。另一方面现行规范对该产品的某些高危险的特殊场所还没有详细的描述，本手册在生产商多年的应用研究基础上提供了一个参考的安装指导。
2．不可恢复式线型感温电缆的结构
2．1感温电缆的结构
线型感温电缆的结构如图1所示，其中内线芯和外编织线芯之间用负温度系数热敏聚合物作为绝缘材料，两者之间形成一个负温度系数热敏电阻（即NTC材料）。外面用高温PVC作为护套，即为不可复用线型感温电缆。不可恢复式线型感温电缆根据不同的应用环境分成四类，每种类型都由不同的护套进行区别，分别适应各种应用场合。

图1 可恢复式线型感温电缆结构图
普通型：外护套为天蓝色PVC材料，一般建筑、工商企业场所都适用，具有比较好的柔韧性，能够满足防潮和抗一般化学腐蚀的要求。
户外型（W）：在普通型的基础上再挤塑一层尼龙外套或编织化学纤维，具有优异的抗老化和耐磨损的特性，特别适用于传送带和腐蚀性化学药品仓库，以及室外电缆廊道和电缆桥架。
屏蔽型（P）：在感温电缆的护套中增加一层金属铝箔屏蔽层，并将其可靠接地，可以提高其电磁兼容性能，增强了系统的稳定性，适用于高电压高电磁辐射的场所，如高压阻抗设备、动力控制设备、变压器等。
防爆型（B）：在普通型的最外层编织金属丝，形成具有一定密度的金属屏蔽网，并将其接入大地，即为本安型防爆电子产品，可以应用在一般爆炸危险场所。
2．2感温电缆主要技术参数
●报警温度等级（℃）：
报警温度（℃）
70
85
105
138
180
不动作温度（℃）
45
60
75
85
108
动作温度误差
±10%
●感温电缆外径（mm）：3.0（普通型）；4.0(编织型)
●重量（kg/100m）：普通型约1.5
●最高工作环境温度（℃）：不超过不动作温度
●线芯材料：特种钢丝
●内线芯直径（mm）：0.5～1.0
●线芯数量：3
●短时可复用最高耐热温度（℃）：不低于1.4倍动作温度
●使用寿命：正常情况下25-30年
●符合GB16280-2014标准及3C产品认证的要求
3．线型感温火灾探测器的应用
不可恢复式缆式线型定温火灾探测器在实际应用中应遵循以下几个基本原则：
1）选用不可恢复式缆式线型定温火灾探测器动作温度等级时不仅要考虑环境温度，还要考虑火灾性质等多方面的因素，特别是热源附近突然短时高温可能对线型感温火灾探测器的影响，所以应根据环境温度的变化或报警灵敏度的要求选择合理的感温电缆的等级。
2）针对不同场所选择不同护套，能有效减小环境对线型感温火灾探测器的伤害，提高系统火灾探测的可靠性，延长线型感温火灾探测器的使用寿命。爆炸场所必须使用防爆型。
3）感温电缆的使用长度不超过150m，同时必须满足相关设计规范的要求，最大使用长度一般不超过200m，由于环境温度的原因可能实际应用长度会由所限制。但是可以通过信号电缆将感温电缆的信号远程传送。传送电缆的铜芯截面积不小于1mm2，长度不大于2ｋm，线芯之间绝缘阻值不低于1000 MΩ/ｋｍ。
4）当使用其他厂家的控制器，应通过微机处理器经其输入模块转接，并单独提供DC24V电源。
5）在感温电缆安装过程中避免用金属直接压在感温电缆上，两者之间应有泡沫材料或橡胶隔离，避免热量直接传递在感温电缆上而造成过热，可能引起随之而来的误报。安装期间不要将其在地上拖拉摩擦、用脚踩或将重物压在上面，也不要将感温电缆拉的过直，在两个紧固件之间稍微有些下垂是正常的。同时不要将紧固件压得太紧，因为可能压裂外套或挤压内部的绝缘体而引起不必要的麻烦。
6）感温电缆可以采用直线悬挂、缠绕式或正弦波式附设，布线时必须是连续无抽头、无分支的连续布线。
7）感温电缆最小弯曲半径为10公分，不得硬性折弯或扭曲。感温电缆的最小固定直线距离为1米，弯曲部分应增加固定点。
8）探测器必须保存在环境温度为-10℃～40℃，相对湿度不大于75%的通风室内。
9）线型感温火灾探测器安装前测量感温电缆线芯之间的绝缘状态，绝缘阻值应大于500MΩ。安装时在末端预留2～3m长度用于试验，火焰试验后，最好将试验部分剪切去掉。
10）为保持感温电缆灵敏度，不要喷涂感温电缆，也不要在感温电缆上覆盖他物。
电缆桥架、电缆托架中的应用
不可恢复式缆式线型定温火灾探测器安装在电缆隧道、电缆夹层、配电站的电缆桥架或支架上时，宜以正弦波方式敷设于所有被保护的动力电缆或控制电缆的外护套上面，尽可能采用接触安装，但检修增加而需保护的电缆必须放置在感温电缆的下面。具体安装方法参照图2，固定卡具选用阻燃塑料卡具。此时，敷设线型感温火灾探测器的设计长度按表2确定。
表2      
估算表
线型感温火灾探测器的长度 = 托架长×倍率系数
电缆桥架宽（米）
倍率系数
1.2
1.75
0.9
1.50
0.6
1.25
0.5
1.15
固定卡具数目 = 正弦波半波个数×2+1
当必须经常更换电缆的桥架可以使用悬挂的方式安装，参照图3所示。当桥架宽度小于600mm时，可以悬挂一根感温电缆，当桥架宽度大于或等于600mm时，应悬挂两根以上感温电缆。悬挂高度距离桥架150～200mm，每隔2m左右应进行固定。或者先拉一根钢丝，感温电缆固定在钢丝之上，这样不影响工作人员对电缆的维护。

图2    线型感温火灾探测器正弦波敷设方式

图3    线型感温火灾探测器悬挂敷设方式

主要技术参数
1）工作电压：DC20V ~DC28V；
2）静态监视电流：≤40mA；
3）火警、故障动作电流：≤60mA；
4）微机调制器允许工作温度范围：－10℃~＋50℃；
感温电缆允许工作温度范围：－10℃~报警温度-30℃
5）允许短时最大相对湿度：95％；
6）防水等级：IP66；
7）指示方式： 运行——绿色指示灯
火警——红色指示灯
故障——黄色指示灯；
8）显示方式：液晶显示
9）继电器触点输出容量：DC24V/1A（三组）；
4．1外形结构及安装
满足现场就地安装的要求，外壳材料：高强度ABS。不用另行设置模块箱。
采用先进的防水防尘结构，进出口通过优质的防水接头通过，具有比较高的防护等级，达到IP66。外部线路最好使用带金属编织护套的多芯电缆，和感温电缆分别从防水接头中插入，然后适当拧紧防水接头螺母，使橡胶圈紧密贴紧线缆。 
4．终端处理器
   终端处理器接感温电缆的终端，内部只有1个端子，分别接入感温电缆的两线芯，无极性区别。根据原有报警系统配接匹配的终端电阻器。
5．线型感温探测系统设计
线型感温探测系统可以单独作为一个完整的火灾报警控制系统，也可以和普通感烟、感温探测器、输入输出模块等混合使用，一起组成通用火灾报警控制系统。线型感温探测系统的设计应考虑上述各种应用场所感温电缆的应用特点，还应遵循GB50116《火灾自动报警系统设计规范》。线型感温探测系统的设计可以参照图14.1和图14.2进行，在爆炸危险场所使用可参照图14.3，布线时信号线、电源线可以按所选用报警控制器的要求进行选取。

图14.1  线型感温探测系统图

图14.2 微机调制解调器与输入模块连接图

图14.3  爆炸危险场所线型感温探测系统局部图
6．线型感温探测系统的测试和验收
线型感温探测系统安装完成后，可以在整个报警系统联调之前进行单独调试，调试前确认DC24V电源已经接入，运行指示灯亮。调试可以进行手动虚拟火警故障试验、人工模拟火警试验，在缆式接口模块上能依次显示各种状态，调试方法参照如下所述。单独调试成功后，应与整个火灾报警系统统一联调，联调前应将联动设备断开。所有调试都应由经过培训并认可的技术人员进行。
6．1手动虚拟火警、故障试验
手动虚拟火警故障试验是将微机调制解调器液晶显示菜单调整到模拟测试，通过“火警测试”或“故障测试”操作进行。

图14.4 模拟测试显示界面

6．2人工模拟火警故障试验
人工模拟火警故障试验是在线型感温火灾探测器上人工制造故障和火情，然后在微机调制解调器上依次显示其状态。试验时在距感温电缆终端300mm处，用火焰烧任一段电缆，电缆应在30秒以内发出火灾报警信号（不包括报警控制器的延时时间）。或者在距离终端300mm以远处将不少于1米的感温电缆快速放入开水中，应在30秒内发出火灾报警信号（不包括报警控制器的延时时间）。该方法特别适合防爆场所，单对动作温度高于100℃的探测器就不适用。此时可以使用小型温箱，将不少于1米的感温电缆放入其中，调节温箱的温度至探测器的动作温度的最大值，30秒内应发出火灾报警信号。
人工模拟故障是将感温电缆的任一接点松开，使其开路，几秒钟后可以发出故障信号。
模拟试验后应将探测器恢复，明火试验部分应剪切掉，重新连接端子。故障试验松开点应重新连接，直至没有故障现象。
系统联调可以参照上书方法进行，直至火灾报警控制器发出声光报警，并送出相应联动信号。
6．3验收
    线型感温探测系统的验收除应满足本手册的要求外，还应满足设计图纸和GB50116-92《火灾自动报警系统施工及验收规范》，以及当地消防主管部门的地方规范，由工程业主、施工方、设计者和消防主管共同参与，经过上述联调试验后可以同意验收，签定相关手续后在投入实际使用。
7．线型感温探测系统的维护
1）线型感温探测系统配套使用的报警控制器其外壳必须接地，输入模块、接口模块、终端模块应固定，用于室外时应具备防水功能或外罩防雨箱。日常性检查感温电缆是否受挤压、扭曲，外表皮是否有破损，如有该现象，应及时修复。
2）线型感温火灾探测器能够自动监测线芯之间的绝缘阻值，当内阻不能满足规定的要求，系统将进行故障报警，维护人员应及时解决。同时有必要每半年应用兆欧表测量感温电缆各线芯之间的绝缘电阻，其阻值应大于500MΩ（测量时应将感温电缆两端全部开路），如果低于此值应予更换。
3）每年应在所有回路中随机挑选10%进行一次灵敏度检查，不少于3回路。试验时在距感温电缆终端500mm处，用火焰烧任一段，电缆应在30秒以内发出火灾报警信号（不包括报警控制器的延时时间）。防爆场所应使用非明火试验方法，如热水试验。
4）线型感温火灾探测器在受热发出火警信号后，必须更换感温电缆，重新连接或做终端处理。

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