一种S型气溶胶灭火系统启动电流的检测方法及其检测装置.docx

一种 S 型气溶胶灭火系统启动电流的检测方法及其检测装置崔日迅(广东建筑消防设施检测中心有限公司，广东 广州 510620)The Start Current Detection Method and Its Detection Device of an S-type aerosolFire Extinguishing SystemCui Rixun(Guangdong Building Fire Facilities Detection Centre Limited, Guangzhou 510620, China)Abstract: With the application and popularization of the S-type aerosol fire extinguishing technology, in recent years, the communications room, computer room, change (with) electric room, generator room spaces of buildings, many are using the S-type aerosol fire extinguishing equipment as fire-fighting facilities. The paper tried discussion method for the detection of the S-type aerosol systems, the detecting means of the fire extinguishing system of one S-type aerosol.Keywords: S-type aerosol；extinguishing systems；detection methods；detection device1 S 型气溶胶灭火系统及装置新建的建筑物的通讯机房和电子计算机房等场所的电气设备火灾的消防设施，许多采用了 S 型气溶胶灭火系统。一个简单 的独立封闭防护区的 S 型气溶胶灭火系统的配置例见图 1。S 型灭火系统的工作过程如下： 当防护区内的感烟或感温探测器中的一个检测到火情发出火灾信号后，火灾自动报警控制器会立即收到火灾信号，经 CPU 运 算判断确认后，发出火灾预警信号。当感烟、感温探测器同时发 出火灾信号时，火灾自动报警控制器开始执行启动程序，一方面 输出火灾报警信号，另一方面输出其他启动信号(如关闭空调、降 防火卷帘等)，并延时 30 秒(可手动调整延时值)供防护区人员撤 离，S 型灭火装置启动灭火，同时气体喷放指示灯启动，显示防 护区 S 型气体灭火装置正在释放，并给远程控制中心发出防护区 正在实施灭火的报警信号。当防护区工作人员发现火情时，可以 直接通过紧急启动按钮启动灭火装置灭火后，迅速撤离防护区， 并关好防护区门。根据一个防护区的大小，S 型气溶胶灭火系统所含的灭火装 置数量是不同的，因而在启动方式上就有所不同。一般而言，当 火灾自动报警控制器控制一台或两台 S 型灭火装置时，不带放大 器(或灭火装置主机)；当火灾自动报警控制器控制三台或以上时， 需带放大器(或灭火装置主机)。图 1 一个独立防护区内 S 型气溶胶灭火系统设置Fig.1 Design of S-type aerosol fire extinguishing system in an independent protective zone24V电源图 2 有灭火装置主机(放大器)的 S 型灭火系统接线Fig.2 S-type fire extinguishing system wiring with Fire extinguishing devices host(amplifier)收稿日期 2012-10-22作者简介 崔日迅(1958-)，男，广东南海人，大专，研发中心高级工程师（职称电气高级工程师），主要研究方向为消防设施检测设备仪器研发。控 制 器启动信号主机12灭火装置12灭火装置123灭火装置45反馈信号摘 要随着 S 型气溶胶灭火技术的应用推广，近年来建筑物中的通讯机房、电子计算机房、变(配)电间、发电机房等场所，许多都采用 S型气溶胶灭火装置作为消防设施。本文试探讨 S 型气溶胶系统的检测方法，提出一种 S 型气溶胶灭火系统的检测装置。关键词S 型气溶胶；灭火系统；检测方法；检测装置中图分类号O65文献标识码A文章编号1007-1865(2012)17-0131-03广 东 化 工2012 年 第 17 期第 39 卷 总第 241 期 132 图 2 表示一个典型的带灭火装置主机(含放大器)的 S 型气溶 胶灭火系统(简称 S 型灭火系统，下同)的主要部分: 含控制器、带 放大器的灭火装置主机及多台 S 型灭火装置。控制器的输出启动 信号输入到灭火装置主机(含放大器)，由灭火装置主机输出高压 启动信号至各 S 型气溶胶的启动输入端。多台 S 型灭火装置串联 时，由于各台的电引发器的电阻分压，总电压必须提高，使启动 电流足够。放大器输出是高压的，保证有足够启动电流同时引爆 串联连接的各 S 型灭火装置。控制器启动灭火时，启动信号引爆路径为：控制器输出的启动信号输入到灭火装置主机的端口，再由灭火装置主机高压输出端口5输出高压启动信号给互相串联的各台 S 型灭火装置的启动端口，使电引发器通电引爆气溶胶灭火药剂。根据现场实测例子，灭火装置主机输出的直流高压启动信号从六十多伏至两百多伏不等，视各厂家产品而定。图 2 中显示，各台灭火装置的启 动端口是串联连接的。输入的启动电流同时流过每一台 S 型灭 火装置，保证各台灭火装置同时引爆。另外，只要有一台灭火装置引爆，就会有反馈信号从其反馈端口送回控制器(因为各装置 的反馈信号是并联的)，反馈信号反馈到控制器后使喷放指示灯启 动，警告任何人不得内进。图 3 表示不含放大器的情况，控制器输出的 24VDC 启动信 号，直接输入到 S 型灭火装置的启动端口。图 3 无放大器的 S 型灭火系统接线Fig.3 S-type fire extinguishing system wiring without amplifier显然，有放大器与没有放大器的区别是输入到灭火装置端口的启动电压的高低是不同，当需要检测启动信号时，需要区别对待。图 4 表示一个 S 型落地式自动灭火装置结构图，启动插头及 其所连接的电引发器位置如图中所示：图 4 S 型落地式自动灭火装置结构Fig.4 Automatic fire extinguishing device structure of S-style floor-to-ceiling2 启动信号检测及方法(1)适用温度范围：-2050 ；(3)喷射时间：120 s 喷射滞后时间：5 s；(5)最小启动电流：500 mA 5 ms；(7)多台联动方式：串联方式；(8)药剂储存有效期：6 年。其中，启动电流：1 A 启动电压：DC24V，最大安全电流：250 mA 5 min，最小启动电流：500 mA 5 ms，与启动电流检测有关，可作为参考的数据。要使一台 S 型灭火装置可靠引爆，流过其电引发器的启动电 流应大于电引发器引爆的电流及满足流过的时间要求。按每台装置的药剂量所对应的引发器电阻值可以算出一台装置应加的电压 和需要通过的引爆电流。当多台装置串联时，需要的启动引爆电 流不变，启动端的总电压值必须提高。根据装置的灭火剂量 2.5 kg、5 kg 和 7.5 kg、10 kg，对应装置的电引发器阻值分别应为 (1.21.8 )、(2.43.6 )、(3.65.4 )。断，如果系统本身有启动电流的自检判断系统，则判断上可很简溶胶灭火系统的启动电流检测应使用一组检测用的电引发器来模笔者认为，对于 S 型气溶胶灭火系统的启动电流的检测判单。如果没有，为了判断的准确性，在有条件的情况下，S 型气根据某厂家的 S 型灭火装置的技术参数：(2)灭火时间：喷射结束后 30 s 内； (4)启动电流：1 A 启动电压：DC24V； (6)最大安全电流：250 mA 5 min；拟实际灭火装置引爆。检测用的这一组电引发器规格、数量和连接方式应等效于实际系统中各气溶胶灭火装置电引发器串联连接的状况。如果条件不具备，使用其他模拟装置(例如具有某种特性的电 阻)来模拟，而检测出系统的启动电流在临界状态(有可能不满足 可靠引爆要求)的话，则还应使用一组检测用的电引发器来模拟实 际引爆来证实其可靠性。厂家一般使用灯泡来模拟检测 S 型气溶胶灭火系统启动电流 的大小。对于无放大器的系统，控制器的输出启动端的空载电压 值为 DC24V，模拟负载可使用 24 V/30 W 灯泡，或其模拟效果更 接近实际状况的其它功率的灯泡。对于有放大器系统，灭火装置 主机(或放大器)的启动输出端的空载电压值可达 DC240V 左右。 模拟负载可使用 220 V/40 W 灯泡。原理上是根据电引发器只要通 入引爆电流值，如 250 mA 以上，就可能引爆。例如一个灭火剂 量为 2.5 kg 的 S 型灭火装置的电引发器组的电阻值对应为 1.21.8。如果引爆的电流为 300 mA 那么，消耗功率是小于模拟用的灯泡功率的，因此用灯泡来试验，只要灯泡能发亮(通电时间大于电引发器要求的时间，例如通电 30 ms)说明输出的引爆能量足够。依据 GA499.1-2010 热气溶胶灭火装置6.12.3 电引发器通以 150 mA 电流，持续 5 min，不应动作。根据几个厂家的电引发器引爆的电流的数据，都符合“电引发器通以 150 mA 电流，持续 5 min，不应动作”的规定。一般引爆要超过二百多毫安以上。只要超过一定的电流值，瞬间即可引爆。试验中通过不同电压值加在试验用的电引发器两端，即可得到引爆的电流值。控 制 器启动信号 灭火装置12灭火装置12反馈信号2012 年 第 17 期第 39 卷 总第 241 期广东化工 133 3 一种专用的检测装置及工作原理作为定性判断。但在定量上没有具体的数据量化。以下提出一种这个装置的特点如下：。(2)具有设定电流值的功能；3.1 启动电流输入回路对于无放大器的系统，例如图 3，启动电流是指从控制器输出的启动信号。它直接输入到灭火装置的端口，图 3 中表示了两台灭火装置与启动信号是串联的。对于有放大器的系统，例如图 2，启动电流是指从灭火装置 主机端口(高压)输出的启动电流。它直接输入到灭火装置的端 口，图 2 中表示了三台或以上灭火装置是串联的。启动电流是 同时流过每一台灭火装置的。在检测启动电流时就要把系统的启动电流输出的端口与后面 的灭火装置端口断开，再与图 5 检测装置的“启动电流输入回 路”连接。用检测装置来模拟实际灭火装置的电引发器(串联)回 路。3.2 电压选择对于无放大器的系统，例如图 3，启动信号(启动电流)端的空载电压值为 DC24V，对于有放大器的系统，例如图 2，启动电流信号端的空载电压值可达 DC240V。鉴于两种不同的电压等级，输入回路用一个选择开关来选择(根据实际电压输出选择)。3.3 高压输入、低压输入因启动端输入信号的电压不同，所组成的限流回路元器件就有所不同。因此，分别设置两个电路。高压信号经高压输入回路、低压信号经低压输入回路引至下级。3.4 检测电流 检测电流是把输入的启动电流变换、采样，作为一个需要检测的电流值。3.5 设定电流设定电流是根据被检测的 S 型气溶胶灭火装置的电引发器引爆的电流值而定的，作为图 5 检测装置本身，设定这个值后先要进行系统自检、校准，然后再检测被检的气溶胶灭火系统的启动电流。例如被检系统的电引发器流过 500 mA 电流时就可以可靠 引爆，这样就可以把检测装置的设定电流设为 500 mA，结合负载 设定、报警延时的设定(见后述的第 7 点、第 9 点)然后作检测装 置自检、校准，在检测装置的模拟负载上流过 500 mA，就会产生 一个触发信号，检测装置发出报警信号。3.6 电流选择 检测时使用一个选择开关选择设定电流或检测电流。模拟检测前，先设定电流值，系统校准后，再转到检测电流档位检测被 检系统的实际启动电流值。3.7 负载设定负载设定是根据被检系统有多少台 S 型气溶胶灭火装置(电引发器组)串联连接，从而确定串联回路的电引发器的总电阻值，根据它设定检测装置的模拟负载总电阻值。3.8 电流检测 电流检测是对采样电流检测，在自检状态下，是检测设定电流；对被检系统检测，则是检测实际的启动电流。3.9 报警延时 报警延时是对检测电流设定一个报警的延时值。在检测中，如果检测到的启动电流超过设定电流，则报警延时定时器开始计 时。如果在计时过程中启动电流变为低于设定值，则定时器复位；如果启动电流一直大于或等于设定电流，则定时器计时完后系统就产生报警触发信号。报警延时的定时值可调。3.10 数据锁存 如果被检测到的启动电流在报警延时开始计时到计时完毕后一直大于等于设定电流，则检测装置把检测到的电流数据(例如最 大值)锁存记忆并显示。同时系统产生报警触发信号。3.11 回路复位回路复位是把锁存数据、显示值及报警信号全部复位，通过按钮操作。3.12 报警输出 系统生产报警触发信号后，声光报警器被启动。模拟检测启动电流方法如下： 已知一组电引发器引爆瞬间的电阻值为 5 ，可靠引爆的电流：500 mA 5 ms。当三组同样这种规格的电引发器(即对应的三 台 S 型灭火装置)串联时使用所述检测装置模拟它们的方法：(1)把检测装置的设定电流：设为 500 mA；负载设定：设定为 15 ；报警延时：设定为 100 ms(时间稍长，以保证可靠引爆)，先检测装置自检、校准好(当系统检测到连续 500 mA 100 ms 及以上的电流信号就会报警)。(2)断开 S 型气溶胶灭火系统的放大器的高压输出端与 S 型灭火装置回路的启动输入端口的连接。把检测装置的启动电流输入回路连接到 S 型气溶胶灭火系统的放大器的高压输出端。(3)模拟火灾试验使感烟探测器、感温探测器动作报警、S 型气溶胶灭火系统报警延时启动，检测装置检测到启动电流。如果检测装置报警，就说明启动电流在通过等效负载时连续达到 500mA 100 ms 或以上。最大电流值在显示器中反映。通过 这样模拟，表明被检的 S 型气溶胶灭火系统启动三组上述参数的 串联的电引发器(即对应的三台 S 型灭火装置)是没有问题的。4 结束语通过所述的用于 S 型气溶胶灭火系统的启动电流检测装置的 功能框图介绍，提出一种对 S 型气溶胶灭火系统的启动电流作定 量检测的方法。这