Тепловые и дымовые датчики пожарной сигнализации

Вы находитесь здесь:   Главная страница » Пожарная защита » Извещатели

 

Одними из самых опасных видов чрезвычайных ситуаций на протяжении всей истории человечества являлись, несомненно, пожары. Мировой и отечественный опыт все более очевидно показывает, что эффективность борьбы с ними зависит в большей степени не от совершенствования методов пожаротушения, а от своевременности и точности оповещения о них на ранней стадии возникновения.

И в этом самую важную роль играют извещатели системы пожарной сигнализации.

Виды пожарных извещателей

Основой любой системы пожарной сигнализации являются реагирующие на появление пожароопасности специальные устройства, называемые также извещателями, наиболее простым видом из которых, известным с древнейших времен, является ручной. Поначалу это был обычный колокол, затем — ручная пожарная сирена, которая впоследствии стала электрической, запускаемой от обычной кнопки.

Главного недостатка ручных устройств — человеческого фактора полностью лишены автоматические системы сигнализации. В зависимости от регистрируемого параметра установленных в них сенсорных датчиков они делятся на несколько видов:

• тепловые,
• дымовые,
• пламени,
• газовые,
• ручные.

Вы должны понимать, что все указанные извещатели применяются не только в системах оповещения о пожаре, но и в системах пожаротушения, как автоматических (дренчерная, спринклерная), так и ручных.

Как известно, любое возгорание вызывает резкое изменение параметров окружающей среды и сопровождается вполне определенными факторами:

• повышением температуры,
• задымленностью,
• световым и тепловым излучением,
• газовыделением.

На них и призваны реагировать устанавливаемые приборы.

Однако и автоматические устройства не лишены недостатков, основными из которых являются ложные срабатывания либо, наоборот, отсутствие реакции на реальное возгорание.

Для более надежного, точного и безошибочного распознавания возникновения пожарной опасности в современных системах сигнализации устанавливаются соединенные в управляемую компьютером единую сеть сенсоры нескольких видов. Рассмотрим каждый из них более подробно.

Тепловые датчики

Эта разновидность сигнализационных устройств — одна из самых старых: она известна уже с середины XIX в. Пожарные извещатели теплового типа реагируют на возникающее при любом возгорании значительное повышение температуры в помещении. Они бывают двух основных типов:

• одноразовые (разрушаемые действием высокой температуры),
• многоразовые.

Также они делятся на классы по характеру реакции

на регистрируемый параметр:

• превышение предельного значения температуры — максимальные;
• превышение порога скорости ее возрастания — дифференциальные;
• комбинированные.

А по типу сенсорного элемента:

• терморезисторные,
• полупроводниковые,
• биметаллические,
• магнитоиндукционные,
• оптоволоконные и др.

Кроме того, все приборы можно разделить по возможности определения места возгорания на адресные и безадресные.

Применение: Основной сферой их применения служит установка в промышленных и складских помещениях там, где горение сопровождается значительным повышением температуры с невысоким дымообразованием либо там, где невозможна установка приборов других типов. Главными же недостатками считаются высокая инерционность и большое время срабатывания.

По конфигурации установки в измерительной зоне все пожарные извещатели подразделяются на следующие типы:

Точечные

Единичные одно‑ или многоразовые приборы, адресные или безадресные, регистрирующие тепловое воздействие пожара в небольшой ограниченной зоне.

Мультисенсорные, или многоточечные

Комбинация расположенных с определенным шагом по длине или сетке точечных устройств различного типа.

Линейные термокабели

Единичные одноразовые безадресные извещатели, позволяющие за счет большой длины кабеля охватить пространство большой площади или протяженности, регистрируя источник высокой температуры в любой точке своей прокладки.

Дымовые датчики

По статистике при пожарах в бытовых и административных зданиях основную опасность для людей в 80% случаев представляет не воздействие высокой температуры, а задымленность. Поэтому установка в них инерционных тепловых извещателей не рекомендуется, а предпочтение должно отдаваться приборам с высокой скоростью реакции на задымление.

Принцип их действия основан на регистрации повышения плотности воздуха, смешанного с дымом.

Блок в 50% от начала статьи статьи

Применение: Благодаря таким качествам, как высокая скорость реакции, малая инерционность, предупреждение на ранних стадиях возгорания, максимальный уровень защиты, область применения таких устройств чрезвычайно широка.

Существует два основных типа дымовых извещателей:

Оптические

Которые обладают хорошей реакцией на возгорания тлеющего типа с крупными дымовыми фракциями. Они, в свою очередь, подразделяются на несколько типов:

Точечные
Наиболее многообразный класс устройств дымового типа с внутренней оптической камерой

. Выпускаются как в четырехпроводном исполнении, так и в двухпроводном, когда регистрируемый сигнал передается по проводам питания. Могут соединяться в мультиточечную сеть адресного и безадресного типа, а в последнее время все большее распространение получают приборы, работающие по радиоканалу.

Линейные
Измеряют прохождение оптического луча между источником и приемником излучения, расположенными на одной линии внутри помещения, длина которой в зависимости от мощности излучателя может доходить до 100 м и даже более.

Аспирационные
Имеют центральный сенсорный датчик, обычно лазерного типа и систему труб, собирающих образцы воздуха из разных частей помещения или здания.

Автономные
Устройства точечного типа с собственной батареей питания и звуковым оповещателем. Не требуют внешнего проводного подключения и могут быть даже переносными.

Ионизационные

Позволяют надежно регистрировать быстро распространяющиеся пожары открытого типа с микроскопическими дымовыми частицами. Наиболее известные типы:

Радиоизотопные
Регистрируют прохождение ионного тока в ионизационной камере, значение которого резко изменяется при появлении дымовых частиц. Применение их ограничено повышенной радиационной опасностью и сложностью утилизации.

Блок в 75% от начала статьи статьи

Электроиндукционные
Реагируют на изменение тока коронного разряда в высоковольтной ионизационной камере под действием микродымовых частиц.

Правила монтажа тепловых и дымовых извещателей пожарной сигнализации

Основные правила установки средств пожарной сигнализации определяются соответствующими СНиПами и ГОСТами:

• НПБ 88‑01,
• СП 5.13130.2009,
• ГОСТ Р 53325-2009,
• а также другими нормативными документами.

Эффективность и безаварийная работа любой системы сигнализации определяется грамотным проектированием и качественным монтажом всех ее компонентов.

Большинство типов пожарных извещателей устанавливаются в основной зоне максимальной температуры и задымления — подпотолочном пространстве, на расстоянии не более 30 см от перекрытия. Максимальная дистанция между датчиками и расстояние их от стен при многоточечной установке определяется как высотой и конфигурацией помещения, так и пределами чувствительности сенсоров, указанными в технических условиях.

Монтаж должен производиться кабелями с медными жилами, соответствующими техническим требованиям. Запрещается прокладка сигнальных проводов в одном гофрошланге или канале с силовыми кабелями. Выбор датчиков должен выполняться в соответствии с климатическими, химическими и механическими особенностями помещения.

Например, в помещениях с высокой взрывоопасностью следует устанавливать тепловые термокабельные извещатели.

Пожар — явление стихийное, и поэтому, наверное, сложно определить точную статистику действенности устанавливаемых для предупреждения о нем сигнализационных средств, но сегодня уже никто не сомневается в том, что при возникновении опасной ситуации система оповещения о ней помогает спасти немалые материальные ресурсы, а самое главное — жизни людей.

Предлагаем вашему вниманию, ролик где наглядно показано, как надо устанавливать дымовой пожарный извещатель.

Тепловые и дымовые датчики пожарной сигнализации

Для обнаружения в зданиях источников возгорания, а также с целью подачи сигнала тревоги используются различные датчики пожарной сигнализации. В данном материале мы рассмотрим разновидности пожарных извещателей, а также изучим  их принцип работы.

Содержание статьи:

Классификация пожарных извещателей

Прежде чем разобрать данные устройства по видам, следует внести ясность в вопрос используемой терминологии. Датчик – это, устройство, реагирующее на изменение какого-либо физического параметра окружающей среды. В свою очередь, пожарный извещатель – это прибор, формирующий на основании импульсов датчиков сигнал о пожаре, вызывая тревогу и дальнейшие действия автоматических систем или людей, отвечающих за пожарную безопасность. То есть, датчик – это составная часть извещателя, хотя обычно этот термин применяют именно в значении «сигнализатор», поэтому в нашей статье эти два понятия будут считаться тождественными.

Как правило, функцией пожарного датчика является подача сигнала тревоги на основании возникновения таких признаков:

• повышение температуры внутри здания.
• образование дымовых газов.
• появление открытого пламени.

Для контроля каждого из этих параметров используются устройства с различным принципом работы. С этой целью в зданиях и сооружениях устанавливаются следующие виды пожарных извещателей:

• тепловые извещатели;
• устройства, реагирующие на появление дыма;
• извещатели пламени;
• ручные извещатели.

Для измерения сразу нескольких параметров среды и выдачи соответствующего сигнала помимо обычных применяются так называемые комбинированные извещатели. Они включают в себя два и более типа датчиков, а сигнал выдается на основании их совместных показаний.

Тепловые датчики

Данный тип устройств наиболее распространен, и это понятно, ведь рост температурного градиента – один из главных признаков горения какого-либо вещества. Современные тепловые датчики осуществляют регистрацию изменений температуры внутри помещения с использованием таких принципов:

1. Изменение электрического сопротивления термоэлемента вследствие его нагрева.
2. Возникновение разницы потенциалов на концах двух разных металлов, место соединения которых нагревается.
3. Тепловое расширение термочувствительных элементов.
4. Объемное расширение жидкости или газа.
5. Изменение электромагнитного поля в зависимости от температуры окружающей среды.
6. Использование одноразовых вставок, сгорающих или плавящихся при воздействии высокой температуры.
7. Изменение упругости рабочего тела при его нагреве.

Точечный тепловой пожарный извешатель

Помимо перечисленных принципов действия извещателей, существует еще ряд устройств, работающих иначе, но они встречаются достаточно редко. Независимо от конструкции задача для всех тепловых датчиков одна: сигнализировать о превышении температурного порога в случае пожара. В обычных регистраторах этот порог устанавливается не выше 75 ºС, в моделях более сложной конструкции с термочувствительными элементами порогов может быть несколько. Производители предлагают целые линейки датчиков, чей порог срабатывания лежит в диапазоне от 60 до 100 ºС.

Более устойчивую работу по сравнению с обычными устройствами показывают дифференциальные датчики. Дело в том, что тепловые извещатели пожарной сигнализации могут сработать при плавном перепаде температуры в зоне их установки вследствие причин, не имеющих отношения к чрезвычайной ситуации. В данных приборах этот недостаток устранен благодаря тому, что в конструкции задействовано 2 термочувствительных элемента вместо одного. Один из них находится внутри корпуса изделия, а другой снаружи, их импульсы подаются на входы дифференциального усилителя. Тот выдает импульс, чья сила тока пропорциональна разнице между двумя входными сигналами от термоэлементов.

При спокойной обстановке температура воздуха во всей зоне одинакова и сила тока, протекающего через эти 2 цепи, тоже идентична, на выходе постоянно имеется небольшой ток. Как только происходит возгорание, внешний элемент реагирует на повышение температуры, в то время как внутренний еще находится в исходном состоянии. Сила тока на выходе усилителя резко возрастает, в результате активируется пожарная сигнализация.

Условия работы термоизвещателей, особенно на промышленных предприятиях, бывают разными и зависят от характера технологического процесса. Не рекомендуется на помещение ставить один точечный тепловой датчик, для корректной работы нужно хотя бы два. Чаще всего выполняется многоточечная схема, когда на одной линии располагается множество сенсоров с установленным интервалом. Его величина определяется расчетом и зависит от условий производства, пожарной нагрузки, технических характеристик датчиков и прочих факторов.

Линейный извещатель

Нередки случаи, когда точечные или многоточечные сенсоры установить невозможно или нецелесообразно. Тогда для контроля за температурой задействуют линейные извещатели, представляющие собой единый термочувствительный элемент в виде кабеля или трубки со специальной жидкостью. Длина кабеля может достигать полутора километров, а трубки – до 300 м. Оболочка проводников термокабеля изготовлена из материала, изменяющего сопротивление при нагревании. При нагреве участка кабеля электронный блок анализирует его сопротивление и активирует сигнал тревоги. Похожий принцип работы и у трубки с жидкостью, что расширяется при нагреве и механически воздействует на сенсор блока управления.

Дымовые датчики

Регистраторы дыма очень эффективны при всех типах пожаров, исключая бездымное горение некоторых веществ. Как и тепловые, дымовые датчики пожарной сигнализации бывают точечными и линейными, а по принципу действия делятся на ионизационные и оптические. Эти типы сенсоров призваны обнаружить взвешенные частицы, являющихся продуктами горения различных веществ. При этом они должны срабатывать при высокой концентрации этих частиц, двигающихся со скоростью до 10 м/с. Указанные 2 вида извещателей выполняют эту функцию разными способами.

Ионизационный дымовой датчик снабжен низкорадиоактивным источником частиц, направленных в измерительную и контрольную камеры. Соответственно, первая находится снаружи корпуса, а вторая – внутри. Разница потоков в камерах, появляющаяся при задымленности помещения, расценивается как угроза пожарной опасности.

Действие дымового датчика основано на рассеивании инфракрасного или другого излучения взвешенными частицами дыма. Конструкция проста: источник излучения и приемная камера расположены друг напротив друга, а сбоку находится фотодатчик, при нормальной обстановке лучи из источника на него не попадают. Но стоит только камере наполниться дымом, как лучи начнут рассеиваться от продуктов горения и попадать в камеру фоторегистратора. Это и спровоцирует сигнал тревоги.

Работа линейного дымового датчика

Там, где установка датчиков точечного типа нецелесообразна, например, при очень высоких потолках, ставят линейные дымовые извещатели. Они представляют собой пучки излучения, пересекающие охраняемую зону и направленные в приемные сенсоры. Когда на пути лучей появляются частицы дыма, то часть из ни рассеивается и сенсор отмечает уменьшение потока, что и приводит к включению тревоги.

С помощью сенсоров, различающих ультрафиолетовое и инфракрасное излучение пламени, работают и соответствующие извещатели. Они могут обнаружить открытый огонь на начальной стадии пожара, и подать тревожный сигнал. Такие противопожарные датчики хороши тем, что один прибор, установленный на высоте до 20 м, может охранять площадь до 200 м2. Как изготавливаются пиролизные котлы своими руками

С целью обеспечить высокую пожарную безопасность в здании нормативными документами предписана установка в определенных местах ручных извещателей. Это обычные кнопки, прикрытые защитным колпаком от ложного включения. В случае пожарной опасности человек может разбить колпак и нажать на кнопку, в результате чего будет активирована сигнализация.

Заключение

В наше время высоких технологий появилось очень много различных датчиков и средств автоматизации. Но установка пожарной сигнализации в квартире, в доме или на производстве связана с правильным подбором сенсоров по назначению, принцип их работы здесь не столь важен, поскольку он влияет только на стоимость изделия. Например, для офисов и жилых зданий не подойдут тепловые извещатели, там следует устанавливать датчики дыма.

Кандидат технических наук. Начальник Центра образовательных стандартов и программ «Московского государственного строительного университета» (НИУ «МГСУ»).

Рекомендуем:

Тепловые пожарные извещатели — устройство и принцип работы

Пожар лучше предупредить заранее, чем потом бороться с разбушевавшейся огненной стихией. Поскольку не всегда горение может сопровождаться дымом, использовать в автоматической системе исключительно дымовые извещатели было бы ошибкой. В паре с ними всегда устанавливаются датчики тепла, дублирующие дымовую сигнализацию, что гарантирует поступление сигнала на пульт в любом случае.

[contents]

Назначение теплового извещателя

Тепловые пожарные извещатели или тепловые датчики предназначены для обнаружения в радиусе своего действия источников загорания и подачи сигнала тревоги на пульт управления. Принцип действия простейшей можно представить, как электрическую цепь, разорванную контактами теплового реле.

При возникновении пожара, контакты под действием высокой температуры замыкаются и тем самым подают ток на пульт дежурного.

Нынешние системы с тепловыми извещателями заметно усложнились, но и фактор несрабатывания значительно снизился. Датчики всегда размещаются на потолке, над местами возможного возгорания, так как именно вверху концентрируется горячий воздух.

В отличие от дымовых устройств, где фактор срабатывания зависит от цвета дыма, его компонентов или чистоты воздуха в помещении, тепловые датчики всегда реагируют только на установленный порог температуры, начинающийся от 50^°С и нетребовательны к уровню содержания пыли.

Устройство и область применения тепловых извещателей

Несмотря на то, что критерием срабатывания является высокая температура, характеризующаяся стабильными характеристиками, для построения системы датчиков могут использоваться различные по принципу действия извещатели, что обуславливается внешними факторами. 

• Линейный тепловой пожарный извещатель – наиболее простое и в то же время эффективное техническое решение, так как представляет собой термокабель, прокладываемый по потолку помещения. Кабель имеет небольшое сечение, поэтому характеризуется доступной стоимостью. Такое решение позволяет контролировать помещения, имеющие большой объем или площадь, в том числе и характеризующиеся наличием агрессивных факторов — сильной загрязненностью, взрывоопасностью, пожароопасностью, наличием влаги или химических соединений. Все опасные производства оснащаются именно таким типом.

  Принцип действия извещателя линейного типа заключается в воздействии температуры на чувствительный элемент, находящийся между двумя проводниками по всей длине термокабеля. Как правило, это чувствительный полимер, когда под воздействием температуры происходит его расплавление, в данном месте провода замыкаются и подается сигнал на пульт. Благодаря такой технологии удается определить точно место срабатывания. В паре с термокабелем устанавливаются и точечные извещатели линейного типа, подключаемые к нему же. Различают полупроводниковое, механическое, электромеханическое и оптоволоконное устройство линейного типа. Эти устройства работают по тому же принципу, что и термокабель, отличаясь конструкцией и эффективностью действия, их размещают над потенциальными местами возгорания.

  Таким образом, помещение получает надежную защиту, поскольку сигнализация работает не только в определенных точках, а по всей длине прокладки линии.

Установка линейных термодатчиков в помещениях с большой площадью, должна производиться только в паре с термокабелем. В противном случае даже самые эффективные оптоволоконные модели станут практически бесполезными, поскольку невозможно будет определить точно место срабатывания. Данное правило можно не учитывать для небольших зданий малой этажности и зачастую здесь используют обычную витую или даже телефонную пару.

• Тепловые дифференциальные пожарные извещатели – принцип работы этих устройств базируется на измерении разницы температуры между датчиками. В конструкции предусмотрены сразу два термоэлемента, один из них заключен внутрь герметичного корпуса, а второй выведен наружу.

  С помощью дифференциального усилителя, пропорционально изменяющийся к разности силы токов, протекающих по каждому из термоэлементов. При нормальных условиях, когда температура внутри и снаружи устройства не изменяется, ток, протекающий по каждому из элементов, имеет одинаковое значение. При возгорании, элемент, находящийся снаружи нагревается и значение тока в нем начинает увеличиваться, в то время как температура и значение тока внутреннего элемента остаются неизменными. Усилитель фиксирует появившуюся разницу и посылает сигнал на пульт управления.

  Данный тип извещателей используется только для гражданских зданий, или в тех промышленных отраслях, где технологический процесс проходит без резких перепадов температур и выделения тепловой энергии. Помещения, где устанавливаются извещатели такого типа обязательно должны быть отапливаемыми.

Если в помещениях отсутствует система климат-контроля, то при значительном повышении температуры воздуха часто происходят ложные срабатывания, поэтому на данный период года следует принять меры для оперативной проверки оборудования по месту установки в случае поступления сигнала тревоги

• тепловые взрывозащищенные – такая конструкция используется в местах наиболее предрасположенных к возникновению пожара и поэтому имеет соответствующую защиту. Устанавливаются для контроля температуры возле различных силовых агрегатов, в резервуарах хранения топлива, на магистральных нефтепроводах и других объектах.

  Внутри извещателя установлен микроконтроллер, установленный в выносном термочувствительном блоке, имеющем защищенный кожух. Выносной блок подключается к взрывозащищенной клеммной коробке, выполненной из латуни, внутри коробки находится реле, которое при поступлении сигнала о повышении температуры размыкает контакты, тем самым разрывая цепь, и подавая сигнал на пульт управления.

Как выбрать тепловой извещатель?

извещателя имеет такую же важность, как и дымового, поэтому для создания многоступенчатой схемы должны привлекаться специалисты соответствующего профиля. При построении простых схем, различие следует делать между взрывозащищенными и остальными моделями. Первые имеют более высокую стоимость из-за металлического корпуса, и предназначены только для промышленных помещений.

Для помещений типа складов, подойдет использование термокабеля, с подключением к нему точечных извещателей. В остальных случаях и в особенности при установке в помещениях с большой вероятностью возгорания, таких как библиотеки, серверные, общественные помещения с отделкой из пожароопасных материалов можно использовать линейные или дифференциальные модели, как с термокабелем, так и с обычной линией.

Подключение тепловых извещателей с индикаторами — ОРБИТА-СОЮЗ

Обеспечение работоспособности ППКП в двухпороговом режиме с формированием сигналов «Пожар 1», «Пожар 2» по одному и двум извещателям в настоящее время активно обсуждаются в отраслевой печати и на специализированных форумах. Проблемы согласования изначально определены отсутствием в документации информации о параметрах режимов шлейфов сигнализации ППКП. По п. 7.2.1.5 ГОСТ Р 53325 – 2009 «Техника пожарная. Технические средства. Пожарной автоматики. Общие технические требования. Методы испытаний» в технической документации на приемно-контрольные приборы должны быть указаны «диапазоны тока в неадресном шлейфе сигнализации, в том числе максимальный ток питания извещателей, при котором ППКП регистрирует все предусмотренные виды извещений и диапазон питающих напряжений»

Проблемы согласования ИП с ППКП

В настоящее время производители ППКП указывают пороги шлейфа в виде его сопротивления, которые могут использоваться на практике только при подключении пассивных контактных пожарных извещателей с дополнительными резисторами. При использовании активных пожарных извещателей данная информация мало что дает, так как ввиду нелинейной вольт-амперной характеристики их внутреннее сопротивление в разы изменяется при различных напряжениях шлейфа. В свою очередь, напряжение шлейфа зависит от его нагрузки, то есть от сопротивления извещателей в режиме «Пожар». Таким образом, определение номиналов дополнительных резисторов проводится экспериментальным путем по двум образцам извещателей и одному образцу ППКП без учета разброса их параметров от образца к образцу и тем более в процессе эксплуатации.

Как под копирку в технических характеристиках на ДИПы указывается, что «выходной сигнал срабатывания извещателя формируется уменьшением внутреннего сопротивления до величины не более 500 Ом при величине тока через извещатель 20 мА». Слова «не более» означают, что типовое значение сопротивления может значительно отличаться от 500 Ом, а с учетом того, что достаточно много приборов имеет ток короткого замыкания порядка 20 мА, теряют смысл окончательно. Эта характеристика в паспортах ДИПов сохранилась с времен однопороговых знакопеременных шлейфов с допустимым током питания извещателей в дежурном режиме 8–10 мА, и в режиме «Пожар» при активизации пожарного извещателя лишь требовалось увеличить ток на значительную величину [1]. Чтобы при активизации нескольких дымовых извещателей не возникал режим, близкий к короткому замыканию шлейфа, в извещателях с тех пор используются стабилитроны, которые не допускают снижения напряжения шлейфа менее напряжения стабилизации независимо от числа активированных извещателей в шлейфе.

Для работы шлейфа в двухпороговом режиме требуется обеспечить стабильные характеристики ППКП и извещателя, которые в настоящее время никто не гарантирует. Обычно используемые дополнительные резисторы и оконечный резистор с 5%-ными допусками могут не обеспечить достоверное формирование сигналов «Пожар 1» при активизации одного извещателя и «Пожар 2» при активизации двух извещателей [2]. Параметры шлейфа в режимах «Пожар 1» и «Пожар 2» могут пересекаться. А в так называемом комбинированном шлейфе, рассчитанном на одновременное подключение нормально замкнутых тепловых и дымовых извещателей, то есть фактически уже в четырехпороговом шлейфе, при обрыве шлейфа за счет тока потребления дымовых извещателей формируются сигналы «Пожар 1» и «Пожар 2», как при сработке тепловых извещателей [2]. Более достоверное распознавание сработки одного и двух извещателей в шлейфе обеспечивается при использовании ППКП с адаптивными порогами «Пожар 1», «Пожар 2», величина которых программируется в соответствии с током потребления пожарных извещателей в дежурном режиме [3]. Очевидно, значительно большие возможности по проработке вопросов согласования извещателей с пожарными приборами имеют компании, выпускающие как извещатели, так и ППКП.

Требование индикации режима «Пожар»

Требования по согласованию ППКП с неадресными пожарными извещателями изложены в общем виде: в п. 4.2.1.1 ГОСТ Р 53325-2009 указано, что «извещатели пожарные, взаимодействующие с прибором приемно-контрольным пожарным, должны обеспечивать информационную и электрическую совместимость с ним», а в п. 4.2.1.3 содержится требование: «Электрические характеристики извещателей пожарных (напряжение и токи дежурного режима и режима тревожного извещения) должны быть установлены в технической документации (ТД) на извещатели пожарные конкретных типов и должны соответствовать электрическим характеристикам шлейфа пожарной сигнализации пожарного приемно-контрольного прибора, с которым предполагается использовать извещатели пожарные». Рассмотреть проблемы совместимости всего многообразия пожарных извещателей в рамках одной статьи не представляется возможным, вследствие чего ограничимся тепловыми контактными пожарными извещателями.

В документации любого ППКП приведены схемы подключения тепловых извещателей с нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми контактами и номиналы соответственно балластных и дополнительных резисторов для работы в двухпороговом (четырехпороговом) режиме. При отсутствии дымовых извещателей в том же шлейфе никаких проблем возникать вроде бы не должно. Однако многие производители ППКП как бы не в курсе, что еще с 01.01.2001 г. на тепловые ПИ, не потребляющие электрический ток, распространяется требование п. 17.6.1 НПБ 76-98 «Извещатели пожарные. Общие технические требования. Методы испытаний» о том, что «ПИ должны содержать встроенный оптический индикатор красного цвета, включающийся в режиме передачи тревожного извещения. При невозможности установки оптического индикатора в ПИ последний должен обеспечивать возможность подключения выносного оптического индикатора или иметь другие средства для местной индикации режима передачи тревожного извещения». П. 4.2.5.1 действующего в настоящее время ГОСТ Р 53325-2009 гласит: «Извещатели пожарные должны содержать встроенный оптический индикатор, мигающий в дежурном режиме и включающийся в режиме постоянного свечения при передаче тревожного извещения. При невозможности установки оптического индикатора в извещатель пожарный последний должен обеспечивать возможность подключения выносного оптического индикатора или иметь другие средства для местной индикации дежурного режима и режима передачи тревожного извещения» с примечанием: «Требование к наличию оптического индикатора у ИПТ класса выше В и у извещателей, предназначенных для работы во взрывоопасных зонах, является рекомендуемым. Требование по миганию индикатора в дежурном режиме для неадресных извещателей является рекомендуемым. Требование по миганию индикатора в дежурном режиме для адресных извещателей, распространяется на извещатели, производимые после 01.01.2010 г.».

Соответственно в настоящее время выпускаются тепловые извещатели со встроенным светодиодным индикатором (рис. 1) и извещатели без индикатора, к которым подключаются выносные индикаторы. Следовательно, при определении номиналов дополнительных резисторов необходимо учитывать наличие и электрические характеристики подключаемых светодиодов.

Рис. 1. Тепловой извещатель со встроенным индикатором

Характеристики светодиодов

Светодиод, как и любой другой диод, имеет нелинейную вольт-амперную характеристику, то есть в отличие от резистора его сопротивление изменяется в широких пределах в зависимости от тока. В качестве примера на рис. 2 приведена вольт-амперная характеристика индикаторного светодиода от пожарного извещателя. При изменении тока светодиода в пределах от 1 до 20 мА напряжение на нем примерно равно 2 В, а точнее при 1 мА напряжение равно 1,84 В, а при 20 мА — 2,23 В. Соответственно сопротивление светодиода при токе 1 мА равно 1,84 кОм, а при увеличении тока до 20 мА его сопротивление падает до 111,5 Ом! Поэтому в спецификации на светодиоды, как правило, указывается типовое и максимальное падение напряжения на светодиоде. Эти величины показывают возможный разброс параметров светодиодов: например, может быть указано типовое падение напряжения на светодиоде, равное 2,2 В при 20 мА, а максимальное — 2,6 В.

Рис. 2. Вольт-амперная характеристика индикаторного светодиода

Яркость светодиодов также обычно указывается при токе 20 мА и в зависимости от типа светодиода может быть по минимуму 5—10 mcd и достигать порядка 2000—3000 mcd, что существенно влияет на их цену. В пожарном шлейфе ток индикаторов порядка 20 мА обеспечить не представляется возможным, поскольку даже ток короткого замыкания шлейфа у многих приборов не достигает этой величины. Конечно, для обеспечения функции индикации светодиод при включении должен иметь достаточную яркость и широкую диаграмму направленности. По экспертной оценке, стандартные светодиоды обеспечивают более-менее приемлемую яркость при токах не менее 5 мА, а сверхъяркие светодиоды — при токах от 1,5 мА. Необходимо отметить, что для упрощения монтажа в тепловых извещателях желательно использовать неполярные светодиодные индикаторы.

Схема подключения тепловых извещателей

Тепловые извещатели с нормально замкнутыми контактами подключаются к шлейфу пожарной сигнализации аналогично дымовым извещателям, и различие заключается в основном в значительно меньшей величине падения напряжения в активном режиме и в отсутствии тока потребления в дежурном режиме. Соответственно присутствуют примерно те же проблемы при согласовании шлейфа в двухпороговом режиме, степень значимости которых в основном зависит от типа используемого прибора. В этой статье ограничимся рассмотрением проблем, возникающих при использовании тепловых извещателей с нормально замкнутыми контрактами, которые соответственно подключаются в шлейф последовательно.

Рис. 3. Схема подключения тепловых извещателей без индикатора

Принцип действия так называемого теплового шлейфа заключается в повышении сопротивления шлейфа на величину балластного сопротивления, подключенного параллельно извещателю при его активизации (рис. 3). Без учета сопротивления кабеля, сопротивления контактов извещателей и тока утечки сопротивление шлейфа в дежурном режиме равно Rок, при активизации одного извещателя: RШС = RБАЛ + RОК, при активизации двух извещателей: RШС = 2RБАЛ + RОК, трех извещателей: RШС = 3RБАЛ + RОК и так далее. И если рассматривать «тепловой» шлейф с извещателями без индикаторов, то существенных проблем возникать не должно. В документации на любой прибор указаны величины оконечных и балластных резисторов. Кроме того, обычно приводятся диапазоны сопротивления шлейфа в различных режимах. Например, если величина балластных резисторов по 4,7 кОм, а оконечного резистора — 7,5 кОм, то при сработке первого извещателя сопротивление шлейфа повышается до 12,2 кОм, а при сработке двух извещателей — до 16,9 кОм, и при сопротивлении шлейфа более 20 кОм можно было бы фиксировать обрыв шлейфа и формировать сигнал «Неисправность». Однако необходимо учитывать, что при работе прибора в двухпороговом режиме в помещении должно устанавливаться не менее трех пожарных извещателей. Следовательно, есть определенная вероятность одновременного срабатывания 2-го и 3-го извещателя, ее величина зависит от многих факторов, например, от расположения извещателей относительно очага и идентичности их характеристик, от временных характеристик прибора, то есть насколько близкие по времени сработки извещателей он идентифицирует. Но в любом случае величина этой вероятности не равна нулю. А вот в приборах с перезапросом состояния извещателей, в том числе зачем-то и тепловых, эта вероятность близка к единице в случае исправности всех трех извещателей. Таким образом, с учетом высокой скорости развития открытого очага, если после сработки первого теплового извещателя прибор производит автоматический сброс шлейфа и повторный опрос состояния шлейфа производится примерно через полминуты, то к этому времени все три извещателя успеют активизироваться. В этом случае сопротивление шлейфа будет равно 21,6 кОм, а при активизации четырех извещателей — уже 26,3 кОм. Следовательно, для исключения формирования сигнала «Неисправность» при пожаре порог данного сигнала должен быть выбран около 30 кОм и режим перезапроса должен быть исключен.

Попутно отметим, что порог обрыва шлейфа на уровне 30 кОм исключает возможность работы с дымовыми извещателями. При напряжении шлейфа на холостом ходу порядка 20 В порогу сигнала «Неисправность» соответствует ток шлейфа, равный 0,67 мА, а за вычетом тока утечки 0,4 мА от сопротивления 50 кОм, что необходимо обеспечить в обязательном порядке по требованиям ГОСТ Р 53325—2009, на питание извещателей в дежурном режиме остается менее 0,27 мА. Что ограничивает возможности защиты таким шлейфом до одного помещения с тремя дымовыми извещателями. При попытке защиты даже двух помещений, то есть при включении в шлейф шести дымовых извещателей с током по 0,1 мА, их суммарный ток в дежурном режиме будет равен 0,6 мА, а при обрыве шлейфа между двумя помещениями, либо при снятии извещателей во втором помещении обрыв шлейфа не будет зафиксирован, так как ток оставшихся трех извещателей, равный 0,3 мА, превышает порог формирования сигнала «Неисправность».

Кроме того, формирование так называемого «комбинированного» шлейфа с одновременным включением дымовых и тепловых извещателей даже с нормально разомкнутыми контактами нельзя допускать, исходя из тактических соображений. Уровень защиты дымовыми и тепловыми извещателями существенно различается, соответственно должна быть другой реакция на сработку теплового извещателя при наличии открытого очага по сравнению с обнаружением тлеющих очагов дымовыми извещателями. С другой стороны, нормами определена защита большинства объектов дымовыми извещателями как обеспечивающими раннее обнаружение пожара и защищающими жизни людей. Тепловые извещатели используются в настоящее время достаточно редко и, как правило, в зонах, где не допускается использование дымовых извещателей по условиям эксплуатации. Вполне целесообразна защита этих зон отдельными шлейфами для обеспечения адресности с учетом обнаружения пожара на этапе открытого очага.

Расчет шлейфа с тепловыми извещателями с индикатором

Расчет шлейфа при использовании тепловых извещателей с индикаторами (рис. 4), по требованиям действующих уже 10 лет норм, естественно, усложняется. Кроме того, если в документации на приемно-контрольный прибор приведены схемы включения тепловых извещателей, аналогичные представленной на рис. 3, то возникают  вопросы: какая величина балластных резисторов должна быть выбрана при наличии светодиодов, можно ли уложиться в установленные пороги сигналов «Пожар 1», «Пожар 2» с учетом нелинейности характеристик светодиодов, будут ли они что-либо индицировать и т.д. Конечно, для точного расчета требуются более полные характеристики ППКП, которые в документации не указываются, исходя из чего попытаемся определить общие закономерности для различного класса приборов.

Рис. 4. Схема подключения тепловых извещателей с индикатором

Из предыдущего расчета при напряжении ненагруженного шлейфа 20 В при выходном сопротивлении шлейфа прибора 1 кОм и при сопротивлении шлейфа в режиме «Пожар 1» 4,7 к + 7,5 к, ток равен примерно 1,515 мА. Определим величину балластного сопротивления в предположении падения напряжения на светодиоде, равного 2 В (рис. 2). При токе шлейфа 1,515 мА на резисторе 4,7 кОм падает до 1,515х4,7 = 7,12 В. За вычетом 2 В, которые падают на светодиоде на балластное сопротивление, остается 5,12 В и с учетом тока шлейфа 1,515 мА его величина должна быть 3,38 кОм. Не будем производить округление этого значения до ближайшего номинала резистора, чтобы оценить, насколько расходятся параметры шлейфа при сработке второго и третьего теплового извещателя с индикатором от безиндикаторных. Проверка: сопротивление светодиода при падении напряжения на нем 2 В, и токе 1,515 мА равно 2/1,515 = 1,32 кОм, что в сумме с вычисленным балластным сопротивлением составляет требуемые 4,7 кОм.

При активизации второго извещателя ток шлейфа будет определяться как частное от деления суммарного падения напряжения на резисторах на их суммарную величину. То есть из исходного напряжения шлейфа, равного 20 В, вычитаем величину падения напряжения на двух светодиодах — примерно 4 В. Получаем 16 В — падение на резисторах, их суммарная величина 1 к + 3,38 к + 3,38 к + 7,5 к = 15,26 к, а ток соответственно равен 1,05 мА. Общее сопротивление цепи равно 20В/1,05мА = 19,05 кОм, и, вычитая выходное сопротивление прибора 1 кОм, получаем сопротивление шлейфа, равное 18,05 кОм. Получили несколько большую величину по сравнению с 16,9 кОм,  при использовании тепловых извещателей без индикаторов. Аналогично можно посчитать параметры шлейфа при активизации трех извещателей, однако следует отметить, что снижение величины тока до 1 мА делает проблематичным контроль индикации уже двух извещателей даже при использовании сверхъярких светодиодов, к тому же при токах менее 1—1,5 мА вольт-амперная характеристика «загибается» и необходимо учитывать изменение падения напряжения на светодиоде (рис. 2). Проще сказать, что приборы с однополярным шлейфом не рассчитаны на подключение тепловых извещателей с индикаторами, поэтому их подключение и не приводится в документации. Однако имеются и более существенные нюансы, чем отсутствие индикации режима «Пожар» при использовании выносного индикатора!

Выносной индикатор или резервирование неисправности?

По действующим с 2003 г. нормативным требованиям для снижения вероятности формирования ложного сигнала «Пожар» запуск большей части противопожарных систем производится при срабатывании не менее двух извещателей при наличии третьего резервного извещателя в двухпороговом шлейфе. Реализуется логика работы «два из трех», то есть сигнал «Пожар 2» формируется при активизации любых двух извещателей, а третий извещатель может быть неисправным. Этот алгоритм не обеспечивается при включении в «тепловой» шлейф извещателей с нормально замкнутыми контактами и с выносным индикатором. В случае обрыва цепи выносного индикатора или балластного резистора при срабатывании теплового извещателя происходит обрыв шлейфа (рис. 5) и прибор формирует сигнал «Неисправность», естественно при срабатывании оставшихся исправных извещателей обрыв шлейфа не устраняется и пожар не обнаруживается. Причем в дежурном режиме, при замкнутых контактах извещателя, эта неисправность не обнаруживается.

Рис. 5. Обрыв цепи выносного индикатора вызывает обрыв шлейфа при пожаре

Кроме того, даже если первым сработает исправный извещатель, а вторым — извещатель с оборванной цепью выносного индикатора, то прибор сформирует сначала сигнал «Пожар 1», а при сработке второго извещателя обнаружит обрыв шлейфа и сформирует сигнал «Неисправность» по логике работы большой части отечественных приборов. Таким образом, грубейшим образом нарушается логика работы системы, определенная в нормативах, — вместо резервирования неисправных извещателей резервируется сама неисправность. Если из двух сработавших извещателей один имеет обрыв выносного индикатора, сигнал «Пожар» блокируется.

В приборах с функцией перезапроса, когда к моменту перепроверки шлейфа сработают все три извещателя, будет работать логика резервирования неисправности по максимуму, по «ИЛИ»: если хотя бы в одном извещателе из трех есть обрыв цепи выносного индикатора, то сигнал «Пожар» блокируется из-за обрыва шлейфа.

Для обеспечения работоспособности системы в зарубежных нормах присутствует общее требование, относящееся ко всем пожарным извещателям, о том, что обрыв или короткое замыкание цепей выносных индикаторов и других дополнительных устройств не должны нарушать работоспособность извещателя.

Таким образом, при использовании тепловых извещателей с нормально замкнутыми контактами необходимо заранее прорабатывать вопросы согласования с ППКП для исключения значительных трудностей на этапе монтажа и приемосдаточных испытаний.

И.Г. Неплохов
Технический директор бизнес-группы «Центр-СБ», к.т.н.

• Следующая статья Требования к системам оповещения и эвакуации
• Предыдущая статья Магнитоконтактные датчики

Похожие статьи…

Виды и типы извещателей пожарной сигнализации — дымовые, тепловые, линейные, ручные и пламени

Пожарный извещатель (датчик) является ключевой частью охранно-пожарной сигнализации. Он предназначен для формирования тревожного сигнала при возникновении пожара в охраняемом помещении.

В большинстве случаев устройство определяет наличие очага возгорания по одному или совокупности нескольких факторов: температуры, дыма, открытого пламени.

Пожарные извещатели классифицируются с учетом различных параметров.

Тип передаваемого сигнала.

Пороговый — имеет один информационный выход и может передать сигнал только о наличии или отсутствии признаков возгорания. Более информативным является адресный пожарный извещатель, способный передавать дополнительную информацию, например, о состоянии самого устройства.

Аналоговый передаёт величину значения контролируемого параметра, к примеру, температуры, уровня задымления, наличия в воздухе угарного газа. Решение о формировании сигнала тревоги принимает приемно-контрольный прибор системы пожарной сигнализации.

Возможность повторного использования.

Многоразовые извещатели можно использовать повторно без ограничений. При этом перевод в режим охраны может осуществляться:

• автоматически;
• вручную дистанционно;
• вручную, переключателем непосредственно на устройстве;
• с заменяемым элементом — переводится в режим контроля только после замены активного элемента, например плавкого.

Одноразовые извещатели после срабатывания для дальнейшего использования непригодны.

По зоне обнаружения очага возгорания.

• точечные — реагируют на контролируемые параметры непосредственно в месте своей установки;
• линейные — контролируют определенный параметр (как правило, температура или задымление) на определенной отрезке пространства.

По способу сканирования.

Пассивные извещатели реагируют на изменение контролируемого параметра в окружающей среде: температура, уровень задымленности и т.п. Активные — генерируют определенный тип сигнала (к примеру, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение) измеряют уровень его изменения и реагируют в случае превышения допустимых пределов.

По принципу действия:

• тепловые;
• дымовые;
• пламени.

ДЫМОВЫЕ ПОЖАРНЫЕ ИЗВЕЩАТЕЛИ

Устройства реагируют на химический состав, размер, концентрацию и скорость движения аэрозольных частиц возникающих в процессе горения. Дымовые пожарные извещатели сильно зависят от воздушных потоков в контролируемом помещении. Наиболее эффективными на данный момент являются:

• оптоэлектронные;
• и ионизационные дымовые извещатели.

Оптоэлектронные извещатели пожарной сигнализации, представляют собой точечные устройства, в измерительной камере которых находится источник ИК излучения и фотоэлемент. После попадания частиц дыма в оптическую камеру происходит рассеивание ИК излучения и его часть фиксируется фотоприемником. При превышении определенного порога интенсивности излучения срабатывает сигнал тревоги.

Устройства такого типа не рекомендуется применять на объектах с высоким уровнем запыленности, так как это приведет к ложным срабатываниям.

Ионизационные извещатели — в качестве активного вещества (источника ионизационного излучения) в таких приборах используется америций-241, имеющий уровень радиоактивного излучения 0,9 мкКюри, что значительно меньше фонового излучения в солнечный день. Поток ионизирующего излучения направлен в две камеры: герметичную контрольную и открытую измерительную.

При попадании внутрь прибора дыма происходит увеличение рекомбинации ионов. При достижении порогового значения разницы длины пробега альфа частиц между измерительной и контрольной камерой пожарная сигнализация срабатывает.

Дымовые извещатели могут быть:

• точечными;
• линейными.

ТЕПЛОВЫЕ ПОЖАРНЫЕ ИЗВЕЩАТЕЛИ

Тепловые извещатели пожарной сигнализации являются достаточно эффективным средством обнаружения возгорания. Наиболее простые устройства относятся к максимальным датчикам, срабатывающим при превышении пороговой температуры. Бюджетные устройства состоят из двух контактов соединенных легкоплавкой спайкой.

При воздействии температуры материал, соединяющий контакты, плавится и тревожный шлейф разъединяется, вызывая сигнал тревоги. Как правило, температура плавления установлена на 75°С. Более сложные приборы, с настраиваемым температурным порогом, имеют в качестве термочувствительного сенсора полупроводниковый элемент, который при нагреве снижает сопротивление в электрической цепи прибора.

Такие устройства имеют довольно высокую скорость реагирования и могут настраиваться на температуры в диапазоне 60°С…100°С, а некоторые модели для использования в саунах 120°С…180°С.

Дифференциальные извещатели пожарной сигнализации являются одними из наиболее устойчивых в функционировании и оперативными по реагированию на возгорание. Отличие их конструкции от обычных тепловых детекторов состоит в наличии двух теплочувствительных сенсоров, один из которых изолирован внутри прибора, а второй вынесен наружу.

Сигнал тревоги передается на приемно-контрольный прибор, только если разница в показателях от двух сенсоров возрастет скачкообразно. Если температура в помещении будет подниматься плавно, то разность потенциалов от двух сенсоров не превысит допустимую величину и прибор тревожное извещение не сформирует.

Использование тепловых датчиков рекомендуется в следующих случаях:

• в местах хранения и размещения материалов при возгорании выделяют преимущественно тепло;
• при наличии воздушных потоков, препятствующих скоплению дыма в местах установки извещателей или значительной запыленности помещений.

ЛИНЕЙНЫЕ ПОЖАРНЫЕ ИЗВЕЩАТЕЛИ

Существует несколько типов линейных пожарных извещателей, которые существенно отличаются между собой по конструкции. Чаще всего в качестве контролируемого параметра используются температура и уровень задымления, то есть по виду контролируемых параметров линейные извещатели бывают:

• тепловыми;
• и дымовыми.

К тепловым линейным извещателям пожарной сигнализации относятся, главным образом, устройства кабельного типа.

Полупроводниковый термокабель при воздействии температуры изменяет свое сопротивление. При использовании блока управления могут быть заданы различные пороговые значения для срабатывания.

Электромеханический термокабель представляет собой два провода в термочувствительной изоляции. Под воздействием температуры она разрушается и провода друг с другом замыкаются.

Существует также механический тип, при котором линейный пожарный извещатель представляет собой герметичную металлическую трубу заполненную газом, а в качестве чувствительного элемента используется датчик давления. При воздействии температуры внутри трубы изменяется давление газа, которое регистрируется датчиком. Такой извещатель имеет ограничение по длине, не более 300 м.

Стоит заметить. что перечисленные виды линейных извещателей достаточно экзотичны и используются не часто. Самыми популярными являются дымовые линейные пожарные извещатели. Для определения уровня задымления помещения они, как правило, используют инфракрасное излучение. Относятся такие извещатели к активному типу и состоят из генератора излучения, фотоприемника и модуля обработки сигналов.

Они бывают одно и двухпозиционными. У двухпозиционных приемник и передатчик размещены друг напротив друга. Однопозиционное исполнение представляет собой моноблок, в котором излучатель и приемник расположены в одном корпусе. В комплект входит металлическая пластина отражатель, устанавливаемая на противоположной стене. Такое устройство стоит дешевле. Однако, дальность срабатывания большинства моделей составляет не более 100 м.

В ряде случаев чрезвычайно эффективными могут оказаться аспирационные извещатели.

Они представляют собой несколько точечных дымовых пожарных извещателей находящихся в закрытом боксе, куда принудительно доставляется воздух по системе трубопроводов. Как правило, точки забора проб воздуха находятся в труднодоступных местах: подвесные потолки, подпольное пространство, закрытые кабельные магистрали.

Также они могут располагаться около установок, где вероятность возникновения пожара наиболее высока.

ДАТЧИКИ ПЛАМЕНИ И РУЧНЫЕ ПОЖАРНЫЕ ИЗВЕЩАТЕЛИ

Извещатели пламени являются одними из наиболее сложных и дорогостоящих приборов, которые определяют открытое горение в контролируемой зоне. Ими целесообразно укомплектовывать пожарную сигнализацию на объектах с легко воспламеняемыми веществами или горючими материалами.

Различают два типа таких устройств, которые характеризуются диапазонами сканируемого спектра:

Инфракрасные.

Фиксируют возгорание, воспринимая ИК излучение через чувствительный пироприемник и оптическую систему. Большинство моделей могут определить пламя площадью до 10 см2 на расстоянии до 20 м за 3 сек. после его возникновения.

Ультрафиолетовые.

Регистрируют излучение при помощи высоковольтного газоразрядного индикатора, в спектральном диапазоне 220-280 мкм. Одно устройство способно контролировать площадь до 200м2 при установке на высоте до 20 м.

Ручные извещатели пожарной сигнализации.

Устройства, предназначенные для принудительной активации системы пожарной сигнализации в случае обнаружения источника возгорания человеком. Конструкции их бывают весьма разнообразны. Их производят в виде кнопок или рычагов под прозрачным защитным пластиком, расположенных в корпусах ярко-красного цвета.

Места установки ручных извещателей выбираются с учетом предоставления максимально возможного доступа, на путях эвакуации, как правило, с правой стороны по ходу движения. Нормативами регламентируется высота установки — 1,5 м. Расстояние между устройствами — 50 м внутри помещения и до 150 м снаружи здания.

Ручные извещатели должны размещаться на хорошо освещенных участках, их запрещается закрывать декоративными элементами или отделочными панелями.

  *  *  *

© 2014-2020 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.

404 Not Found

Средства и системы охранно-пожарной сигнализации

Средства и системы охранного телевидения

Средства и системы контроля и управления доступом

Домофоны и переговорные устройства

Средства и системы оповещения, музыкальной трансляции

Источники питания

Средства пожаротушения

Взрывозащищенное оборудование

Шкафы, щиты и боксы

Сетевое оборудование

Кабели и провода

Системы диспетчерской связи и вызова персонала

Электрооборудование

Умный дом

Оборудование СКС

Инструменты

Монтажные и расходные материалы

Типовые решения

Еще

Весь каталог

Тепловые извещатели пожарной сигнализации, плюсы и минусы максимальных и дифференциальных принципов обнаружения

Тепловые датчики – одни из наиболее распространённых извещателей в системах пожарной сигнализации. В отличие от других типов они не восприимчивы к пыли, световому и ионизирующему излучению в контролируемом помещении.

Принцип действия этих устройств основан на электромеханических свойствах металлических сплавов, использующихся в чувствительных к температуре сенсорах.

КЛАССИФИКАЦИЯ

Тепловые пожарные извещатели классифицируются по следующим параметрам:

• тип чувствительного сенсора;
• способ обнаружения фактора возгорания;
• конструкция устройства;
• инерционность срабатывания.

В различных моделях термодатчиков используется:

Термосплав.

Состоит из двух металлических проводников соединенных легкоплавким припоем. Под воздействием температуры сплав размягчается и контакы размыкаются.

Терморезистор.

Под воздействием тепла меняется электрическое сопротивление металлической или полупроводниковой пластины.

Оптоволокно.

Температура влияет на изменение оптической проводимости волокна. С одной стороны оптоволоконного шнура устанавливается фотоэлемент, а с другой генератор светового сигнала.

Биметаллические элементы.

Изменяют свои линейные размеры (изгибаются) под влиянием температуры.

По типу обнаружения различают устройства с различными способами сканирования контролируемой зоны:

Точечные.

Реагируют на превышение порогового значения или резкое динамическое повышение температуры в определенном объеме контролируемого пространства. Применяемые чувствительные элементы, как правило, термопары, биметаллические сплавы, терморезисторы.

Линейные.

На основе термического или оптоволоконного кабеля. Приемный механизм устройство измеряет электрическую и оптическую проводимость соответственно, при выходе из рабочего диапазона подаётся сигнал тревоги.

Некоторые авторы вводят в классификацию многоточечные извещатели. Фактически – это несколько точечных соединённых с блоком обработки сигнала.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

По способу контроля температуры различают:

1. Пороговые (максимальные) устройства. Срабатывают при превышении максимального значения контролируемого показателя.

2. Дифференциальные – реагируют на динамику возрастания тепла;

3. Комбинированные – срабатывает как при определенной скорости повышения, так и при достижении температуры определённого значения.

Тепловые пожарные извещатели делят на 10 классов в соответствии с нормативом ГОСТ Р533250-2012. Это необходимо для подбора температурного режима устройства для определенной контролируемой зоны.

По способу подачи питания тепловые пожарные извещатели бывают:

1. Автономные – работают от обычных батареек и оснащены модулем передачи сигнала по радиоканалу.

2. С питанием по шлейфу от приемно-контрольного прибора. Таким способом работают питание простые пороговые модели.

От отдельного источника напряжения – подключаются через 4 разъема. По двум идёт передача информации на приемно-контрольный прибор, по остальным подается электропитание. Такого электроснабжения требуют адресно-аналоговые устройства.

ТИП ПЕРЕДАВАЕМОГО СИГНАЛА

Неадресные – наиболее простые пороговые извещатели. Объединяются в один шлейф. Срабатывание осуществляется замыканием или размыканием электрических контактов. Прибор получает сигнал о критическом повышении температуры на контролируемом объекте, но не отображает, где конкретно зафиксировано возгорание.

Безадресные датчики целесообразно использовать в небольших системах пожарной сигнализации.

Адресные (адресно-опросные). Помимо сигнала тревоги, при обнаружении признаков возгорания, в рабочем режиме после запроса передают на приемно-контрольный прибор информацию о своей работоспособности.

Адресно-аналоговые. Без дополнительного запроса со стороны приемно-контрольного прибора передают на центральное устройство информацию о текущей температуре в контролируемой зоне.

ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ ТЕПЛОВЫХ ДАТЧИКОВ

К преимуществам тепловых пожарных извещателей относится:

1. Отсутствие воздействия на чувствительный сенсор чрезмерной запылённости, загазованности или высокой влажности в помещении;
2. Быстрый монтаж, простая настройка, техобслуживание и ремонт;
3. Доступная стоимость, высокая надежность, длительный период эксплуатации;
4. Низкое энергопотребление;
5. Устойчивость к электромагнитным помехам.

Недостатками тепловых извещателей являются:

1. Инерционность срабатывания;
2. У дифференциальных детекторов ложное срабатывание могут вызвать технологические процессы, связанные с быстрым возрастанием температуры.

ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Тепловые пожарные извещатели используются для контроля промышленных и жилых объектов, на которых экономически нецелесообразно или технически невозможно применить дымовые датчики.

Если в месте возможного возгорания повышение температуры предшествует дымовыделению, то пороговое значение теплового детектора настраивается на превышение усредненного значения температуры в помещении не более чем на 20°С.

Тепловые пожарные извещатели не рекомендуется использовать для контроля больших помещений, в которых фиксируются значительные температурные перепады – это может вызвать ложное срабатывание.

Несмотря на высокую стабильность и безотказность функционирования, тепловые детекторы могут вызывать ложные срабатывания системы пожарной сигнализации. Это происходит из-за неправильного позиционирования устройства в помещении.

Тепловые датчики являются надежными и простыми в эксплуатации устройствами, но они имеют высокую инерционность срабатывания, поэтому их рекомендуется использовать в качестве дополнительных контролирующих приборов для подтверждения поступающего тревожного сигнала.

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов