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摘要：在我国的国家标准图集14X505-1《<火灾自动报警系统设计规范>图示》[1]中提到火灾自动报警系统可采用树形结构或环形结构的总线形式。树形总线和环形总线的特点和区别是什么？在不同的总线形式下，总线短路隔离器该如何设置？总线穿越防火分区时，总线短路隔离器的接法又该如何？本文将通过对以上问题进行探讨，总结出如何在实际工程中合理选择火灾自动报警系统的总线形式。
关键词：短路隔离器；总线形式；树形结构；环形结构
1树形总线与环形总线的特点
1.1树形总线
每回分支总线依次连接探测器、手动报警按钮、消火栓按钮、警报器及联动模块等前端设备，然后通过干线总线引至火灾自动报警控制器。
1.2环形总线
环形总线是以火灾自动报警控制器为始端，通过总线连接探测器、手动报警按钮、消火栓按钮、警报器及联动模块等前端设备，最终返回控制器，形成一个环状。
2短路隔离器在总线上的设置
2.1总线短路隔离器的作用
短路隔离器的正确设置则可以尽量减少异常故障时给系统造成的影响。根据《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-2013)[2]规定，在总线上设置短路隔离器，每个隔离器保护的现场部件的数量不应超过32点，一旦某点出现故障，短路隔离器能迅速对故障回路进行隔离，可以最大限度地保障系统的整体功能。
2.2树形总线短路隔离器的设置
《图示》[1]中提出，树形结构系统的总线短路隔离器设置在每回报警分支线路的首端，且并联接于报警总线和电源线上。当某回分支线路出现异常故障时，该分支回路的总线隔离器动作，将该回路的所有设备与报警总线断开。
穿越防火分区时，应在穿越处也设置总线隔离器，并设置在其所保护回路的防火分区内。当某个防火分区的总线发生短路故障时，该防火分区的总线隔离器可以将故障处的设备及总线进行隔离，不对其前面防火分区的系统造成影响。
2.3环形总线短路隔离器的设置
根据《图示》[1]，环形结构的总线穿越防火分区时，总线短路隔离器可以设置在任一侧防火分区，即每个防火分区两端均设置有短路隔离器。当某一点出现异常故障时，该防火分区两端的短路隔离器动作将该段线路隔离，不会对其他的防火分区的总线设备正常工作造成影响。
在环形结构中，当该系统所采用的设备均内置有总线隔离时，某一点发生故障，内置的总线隔离仅对故障点设备进行隔离，不会对其他设备造成影响。这种方式投资较高，但可以极大程度的保障系统运行的稳定性。
3短路隔离器产品的接线方式
环形结构和树形结构的总线隔离产品一般不能通用，但是随着生产技术的提高，目前市场上也可以采购到兼容的产品。下文将会介绍不同总线形式下的总线隔离器产品接线方式的不同。
3.1树形短路隔离器的接线方式
模块的信号输入端为端子，信号输出端输出信号接各前端设备，不超过32点，动作电流不小于200mA（24V）。树形结构系统的总线短路隔离器分别并联接入报警总线和电源线，总线隔离器动作后，将该故障回路的所有总线设备与报警总线断开。
3.2环形短路隔离器的接线方式
图3.2为某环形总线隔离器接线示意图。环形结构系统的总线短路隔离器的输入端、输出端按顺序接入报警总线和电源线，任一处发生故障时，故障点前后的总线隔离器动作，该线路前后的短路隔离器都会发生动作，系统隔离这一部分设备，保障其他线路设备正常工作。
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图3.2环形总线隔离器接线示意图
3.3树形总线与环形总线的差异性对比
可靠性：环形总线具有双向传输信号的功能，总线任一处开路时，可以保障线路的安全，保证回路中现场设备正常工作；而树形总线的干线发生短路故障时，则整个回路所有设备均无法正常工作，对系统影响较大。
施工难度：环形结构的总线需要设备顺序相接后，最终返回控制器，布线比较复杂；而树形结构的总线，则需要在总线根部强制分线，但是在干线上可以灵活增加分支，方便后期改造。
传输距离：环形总线为双向通讯，传输距离仅为树形总线传输距离的一半。所以在线路成本上，环形总线比树形总线高一倍。
设备差异：环形总线需要火灾自动报警控制器提供环形接口，而树形总线只需要控制器提供普通接口。
4实际工程应用
4.1树形结构的应用
某二类高层住宅项目，地下1层，地上9层。只需在公共部位设置火灾自动报警灭火系统，布线不易成环，采用树形结构总线形式。每层均设置消防接线箱，总线隔离器设置于接线箱内，再通过总线连接各消防前端设备。
4.2环形结构的应用
某蔗渣输送栈桥项目，对消防系统的可靠性要求高，故采用环形结构总线形式。每段栈桥为独立防火分区，每个防火分区设置消防接线箱。环形结构设计使栈桥的消防系统安全性显著提高。
5结束语
总体来说，环形总线相对于树形总线，安全可靠性更高。由于环形总线的施工难度及建设成本均高于树形总线，所以目前在我国，还是树形总线应用得比较多。但是随着人们对消防报警系统的安全可靠性要求的增高，环形结构将会更多的应用到实际工程中。所以，工程师应该根据实际的项目情况及业主的需求，从各方面综合考虑，选取出最适合当前项目的火灾自动报警系统的总线形式。
参考文献
[1]14X505-1，《火灾自动报警系统设计规范》图示[S]，北京：中国计划出版社，2014.
[2]GB50116-2013，火灾自动报警系统设计规范[S]，北京：中国计划出版社，2013.
[3]GB50016-2014，建筑设计防火规范（2018年版）[S]，北京：中国计划出版社，2018.
[4]常立强.总线短路隔离器的设计——解读《<火灾自动报警系统设计规范>图示》[J]，建筑电气，2014,33（9）,：27-30.