Общ принцип на действие и устройство. Термични и димни датчици за пожароизвестяване
Термичният пожароизвестител е автоматичен PI, който реагира на определена температурна стойност и (или) скоростта на нейното повишаване (GOST R53325-2012).
При оборудване на съоръжения автоматични настройки пожароизвестяванеТермичните пожароизвестители от три вида са широко използвани: със сензори за максимално, диференциално и максимално-диференциално действие
Класификация на термичните PI според естеството на реакцията към контролирания признак на пожар:
Максимален термичен пожароизвестител- пожароизвестител, който генерира известие за пожар, когато температурата превиши околен святзададената прагова стойност - температурата на работа на детектора.
Максимален диференциален термичен пожароизвестител- пожароизвестител, който съчетава функциите на максимални и диференциални термични пожароизвестители.
Диференциален термичен пожароизвестител- пожароизвестител, който генерира известие за пожар, когато скоростта на повишаване на околната температура надвиши зададената прагова стойност.
Детекторите със сензори с максимално действие се задействат при определена, предварително зададена температура.
Детекторите с диференциални сензори реагират на определена скорост на повишаване на температурата.
Максималните диференциални детектори включват сензори за максимално и диференциално действие и работят както при определена, предварително определена температура, така и при определена скорост на нейното повишаване.
При избора на термични пожароизвестители трябва да се има предвид, че температурата на реагиране на максималните и максималните диференциални датчици трябва да бъде поне с 200 C по-висока от максимално допустимата температура на въздуха в помещението.
Термичните пожароизвестители се класифицират според използвания чувствителен елемент.
Стопимите сензори се считат за най-често срещаните поради тяхната простота, надеждност и ниска цена. Тъй като са еднократни действия, те не могат да служат като информация за възстановяване на нормалните условия в контролираните помещения.
Понастоящем широко се използват детектори, в които термодвойките са сензори. Диференциалният детектор с термодвойка съдържа термобатарея, която дава сигнал за пожар при признаци на повишаване на температурата на околната среда над максимално допустимата. Колкото по-бърза е скоростта на повишаване на температурата, толкова по-бързо се подава пожарна аларма.
Класификация на термичните PI според принципа на работа:
IP101 - използване на зависимостта на промяната на стойността на термичното съпротивление от температурата на контролираната среда;
IP-102 - използвайки термоЕМП, който възниква по време на нагряване;
IP-103 - използване на линейно разширение на тела;
IP-104 - използване на топими материали;
IP-105 - използване на зависимостта на магнитната индукция от температурата;
Класификация според конфигурацията на топлинния PI на измервателната зона е:
Точков пожароизвестител - пожароизвестител, който реагира на пожарни фактори в компактна площ.
Многоточков пожароизвестител (термичен) - детектор с дискретно разположение на точкови чувствителни елементи в измервателната линия.
Линеен пожароизвестител - пожароизвестител, който реагира на пожарни фактори в разширена, линейна зона.
Например:
Термоточков детектор максимум 70°C IP-103-4/1 MAK-1
Устройство: Детекторът се състои от пластмасов защитен корпус и пластмасова основа с два монтажни отвора за винтове, в които директно върху винтовите клеми е монтирано температурно реле. Към същите клеми е свързан шунтов резистор.
Как работи: В нормално състояние контактната система на детектора е затворена. При достигане на праговата температура контактите на детектора се отварят, а когато температурата спадне от прага, контактите се затварят отново.
Термичен многоточков детектор IP 102-2x2
Сензорът на детектора се състои от чувствителни елементи (термодвойки), равномерно разпределени върху дълъг усукан проводник.
Принцип на действие: Термичната едс, която възниква, когато термодвойките са изложени на топлинни потоци, се сумират в краищата на проводника и се преобразуват в специален електронен блок (интерфейсен блок) в алармен сигнал. Ако проводникът с термодвойки е разположен равномерно по цялата площ на тавана на защитеното помещение, тогава чрез сканиране на топлинните потоци в помещението бързо се откриват пожари. Резултатите от пожарните тестове показаха, че времето за реакция на многоточковите детектори зависи малко от височината на защитените помещения и възлиза на няколко десетки секунди до височина H = 20 m.
Линеен топлинен детектор (термокабел)
Устройство с термичен кабел:
Линейният детектор (термокабел) се състои от два стоманени проводника, всеки от които е покрит с термопластичен материал. Проводниците са усукани заедно, за да се създаде механично напрежение между тях, и са допълнително покрити с външна защитна PVC обвивка.
Принцип на действие:
Управляващият ток от интерфейсния модул постоянно преминава през термокабела. При температурата на реагиране термопластичният изолационен материал се притиска поради механичното напрежение на проводниците и те се затварят. Термокабелът работи като един непрекъснат сензор. Линейното откриване има уникални предимства, когато се използва в зони с труден достъп, места с високо замърсяване, прах, корозивни или експлозивни среди.
Обхват на термичния ПИ
Термичните PI се използват за защита на помещения, чийто горивен товар се характеризира със значително отделяне на топлина по време на пожар. Ако контролната зона е разширен обект със сложна геометрична форма, се използва линеен TPI.
Максималният TPI не трябва да се използва в помещения, където температурата на въздуха може да бъде под 0 ° C и в помещения, предназначени за съхранение на културни ценности, за съдържание на горими материали в малки количества и / или с ниско съдържание на калории.
Диференциалните TPI могат ефективно да се използват за защита на обекти ниска температураоколен свят. Инерцията на диференциалните датчици е по-ниска от тази на максималните, което означава, че пожарът ще бъде открит по-бързо. В същото време диференциалните RTI не трябва да се използват за защита на помещения, където са възможни значителни температурни колебания, които не са причинени от пожар, но са свързани, например, с работата на климатичните системи.
Колкото по-бързо се открие пожар, толкова по-лесно се потушават и ликвидират последствията. При някои видове обекти огънят може да се разпространи бързо и да причини сериозни щети. Поради това противопожарните системи са инсталирани навсякъде. Един от елементите в тях са устройства, разпознаващи началото на пожар или дим, които са свързани с останалите системи. В големи помещения, производствени помещения и складове термичните пожароизвестители работят ефективно. Има няколко типа устройства и как работят. Съществуват и стандартни изисквания за техния монтаж, производство и характеристики.
Област на приложение
Термосензорите са подходящи за използване в жилищни сгради, търговски и развлекателни центрове, работилници, открити площи. Те са част от пожароизвестителния пакет. Те се инсталират в зони, където в случай на пожар е възможна топлина, докато други детектори са неефективни.
Те не могат да се използват в стая, където температурните промени се случват редовно. Това води до чести фалшиви аларми на детекторите. В жилищните сгради се монтират предимно най-простите видове устройства, докато термичните пожароизвестители масово се поставят в производствените съоръжения.
Не е препоръчително да се използва в помещения, където се произвеждат и използват основи, както и има радиация или масово струпване на хора. Тогава детекторът или се задейства погрешно, или елементите му се разрушават.
Общ принцип на действие и устройство
Примитивното устройство се състои от контролер, към който е свързан чувствителен елемент. Нарича се още термичен сензор. От контролера данните се предават по верига към общо устройство за управление на пожароизвестяване.
Съвременните детектори са оборудвани с други сензори. Например въглероден диоксид или дим. Допълнително са монтирани индикатори - светодиоди, които показват кой от топлинните датчици в пожароизвестителя е работил.
Чувствителният елемент може да бъде с различни конструкции и принципи на работа, но трябва да реагира по един или друг начин на температурни промени. Ограниченията се задават в зависимост от характеристиките на чувствителния елемент на даден детектор.
Видове детектори
Те са разделени на типове според вида на чувствителния елемент:
- контакт;
- оптичен;
- механични;
- електронен.
Според принципа на действие и скоростта на действие:
- максимални - задействат се, когато температурата на околната среда надвиши зададената стойност;
- диференциални - реагират на скоростта на повишаване на температурата над границата;
- максимална диференциална - вземете предвид както превишаването на температурния праг, така и скоростта на завъртане.
Класификацията на топлинните детектори според температурата на реагиране също е приета, вижте таблицата. Това е стандартно разделение, което показва температурата на околната среда и нейните граници за нормата или работата на пожароизвестителите.
Работна температура на топлинните детектори:
Клас на детектора | Температура на средата, °C | Температура на реакция, °С | ||
---|---|---|---|---|
условно нормално | Максимално нормално | минимум | Максимум | |
A1 | 25 | 50 | 54 | 65 |
A2 | 25 | 50 | 54 | 70 |
A3* | 35 | 60 | 64 | 76 |
б | 40 | 65 | 69 | 85 |
° С | 55 | 80 | 84 | 100 |
д | 70 | 95 | 99 | 115 |
д | 85 | 110 | 114 | 130 |
Е | 100 | 125 | 129 | 145 |
Ж | 115 | 140 | 144 | 160 |
Н* | Посочено в TD за детектори от определени типове |
* Класове A3 и H не са налични в ISO 7240 и EN 54-5
В жилищни сгради или малки помещения често се монтират детектори за еднократна употреба. При тях чувствителният елемент изгаря и не може да бъде заменен. В други случаи те са неподходящи.
>Според зоната на измерване се делят на точкови, многоточкови и линейни устройства. Първите са подходящи за малки контролни зони, докато вторите са предназначени като правило за работилници, складове и др. При многоточковите датчици датчиците са разположени в контури, които са разпределени по зони според пожароизвестителния проект.
Линейните топлинни детектори са направени под формата на термичен кабел - кабел с малко напречно сечение със специално покритие, нанесено върху него. Под въздействието на температурата съпротивлението на участъка на термичния кабел се променя, което служи като сигнал за предупреждение за опасност.
По този начин се създава необходимата защита на помещенията под формата на линеен контур, този кабел се полага по тавана. Удобен е при висока загазеност на помещенията, със значително съдържание на прах във въздуха и повишена опасност от пожар.
Кумулативни топлинни датчици се формират, когато разстоянието между точковите чувствителни елементи е по-малко от техния радиус на действие. Едновременната реакция на топлинни ефекти значително повишава ефективността на устройствата.
Контакт
Контактният термичен пожароизвестител предполага наличието на стоманен проводник вътре или няколко. Те са покрити със специално вещество, което реагира на промените в температурата. Трябва да е лек.
Нагряването на чувствителния елемент на контактния детектор възниква поради реакцията на покритието при достигане на определени температури на околната среда. Възниква късо съединение и управляващите устройства оценяват съпротивлението в тази област.
Контактните детектори са лесни за работа и имат дълъг експлоатационен живот. Те са лесни за инсталиране, практически не са податливи на прах, висока влажност. Техните температурни диапазони обаче не са широки, така че изборът на обекти за монтаж за тях е ограничен. В сравнение с други видове, евтин и надежден. Термосензорите не се сменят с нови.
Електронен
Електронните детектори имат един от най-сложните принципи на работа. Вътрешна организациясе състои от температурни сензори, които са в кабела. Разстоянието между сензорите отговаря на определени стойности.
Електронните топлинни детектори работят с промени в съпротивлението на електрически ток. Те са свързани с повишаване или понижаване на температурата на околната среда. Контролерът обработва получените данни и ги предава на управляващото устройство на общата система.
Техните предимства са ниско забавяне на отговора и висока чувствителност. Електронните детектори са изключително податливи на електромагнитни смущения, но като цяло не изискват специален подход при инсталиране и поддръжка. Могат да работят на голямо разстояние от контролно-приемното устройство (до 2,5 км).
Оптичен
Централният елемент в оптичните устройства е оптичният кабел. Повишена температураоколната среда води до промени в структурата му, а светлината от специален лазер се отразява, когато го удари. Контролерът на оптичния детектор определя зоната, в която се е променила температурата и нейната стойност.
Тези устройства работят на голямо разстояние от контролно-приемащото устройство (до 8 км). Оптичните топлинни детектори могат да се използват в пожароизвестителни системи, където има смущения, риск от корозия, висока влажност, мръсотия и други потенциални опасности. Инерцията е изключително ниска. Чувствителният елемент подлежи на подмяна, цената му е ниска.
Механични
Ключовият елемент в механичните детектори е термодвойката. Вътре в металните тръби е сгъстен газ. При нагряване, поради повишаване на температурата на околната среда до определена граница, налягането се променя, което се записва от електронния блок.
Дизайнът съдържа един от многото пожароизвестителни сензори. Неговата задача е да определи промяната в налягането и да предаде сигнал за това на контролното устройство.
Сред недостатъците на такива детектори се отбелязва малко разстояние до електронния блок>. Това е една от причините те на практика да престанат да се използват в модерното противопожарни системи. Чувствителният елемент в механичните детектори е за многократна употреба. Въпреки ограничените характеристики, те все още се използват върху обекти със специфични параметри. Предимство, когато други детектори не могат да работят по много причини.
Църквите са били оборудвани с първите детектори от този тип преди повече от 200 години. Един прост дизайн се състоеше от шнур с товар. В случай на пожар кабелът изгоря и товарът удари камбаната. Неговият звън предупреди жителите за опасна ситуация.
Инсталация
Има определени правила за избор на местоположението и броя на термичните датчици в пожароизвестителната система в конкретно помещение. Монтират се и в комбинация с датчици, които определят други пожарни фактори.
Точковите топлинни детектори се поставят предимно под тавани, но са възможни и други варианти, когато е трудно да се изпълни това изискване по технически причини. Могат да се поставят върху носещи конструкции.
По стените са монтирани точкови детектори на разстояние 0,5 m от ъгъла и далеч от таваните. Също така местоположението на детекторите се влияе от параметрите на защитеното помещение - височината на тавана, формата на тавана. Всички нестандартни ситуации, свързани с монтажа, изискват допълнителни изчисления в съответствие с действащите стандарти. Пожарна безопасност. За всички устройства осигуряват надеждно закрепване и стабилност. Изборът на местоположение също се влияе от въздушните потоци от канализацията.
Точковите детектори трябва да имат достъп за ремонт и поддръжка, включително когато са поставени над 6 m.
Не инсталирайте точков топлинен детектор на разстояние по-малко от 0,5 метра от лампи и други предмети. Местоположението на такива устройства едно спрямо друго зависи от данните в тях нормативни документи. Площта на защитената зона на детекторите също е посочена в таблиците и зависи от типа и конструктивните характеристики. Ако устройствата са комбинирани, например термични и детектори за димса заедно, те се броят за една единица.
Термичният пожароизвестител е предназначен да регистрира повишаване на стайната температура над определена граница. Първите такива детектори се състоеха от два контакта, свързани с нискотемпературна издънка. При повишаване на температурата електрическата верига е прекъсната, пожарникарят контролно устройство(PKP) генерира алармен сигнал.
Съвременните топлинни датчици могат да съдържат специализиран температурен сензор, чието състояние се следи електронна схема. Според принципа на взаимодействие с контролния панел, връзката към пожароизвестителната верига, такива детектори са подобни на детекторите за дим.
Въпреки това, доста голям брой топлинни детектори днес използват "сухи" контакти, които при достигане на прага отварят или затварят веригата на пожарната верига. Първият вариант е по-често срещан, типична диаграма на свързване е показана на фигура 1а. Rsh - резистор, който при задействане на топлинния детектор намалява тока на контура до стойност, която се разпознава от централата като "пожар". При липса на този резистор устройството ще генерира сигнал "Отворен" или "Повреда". Детектор с нормално отворени контакти се свързва подобно на детектор за дим (Фигура 1b).
По естеството на зоната на детекция термичните пожароизвестители могат да бъдат точкови и линейни. Помислете първо за видовете точкови топлинни детектори.
Максимален термодетекторработи точно както е посочено по-горе, тоест променя състоянието си, когато температурата се повиши до стойност, определена от техническите му характеристики. Имайте предвид, че самият детектор трябва да се загрее до тази температура, което, разбира се, отнема време. Тук се осъществява инерцията на сензора, която между другото е посочена в паспортните данни. Това е очевиден недостатък, тъй като предотвратява ранното откриване на пожар. Можете да се справите с това, като увеличите броя на топлинните детектори или използвате други видове от тях.
Диференциален топлинен детекторследи скоростта на промяна на температурата, което позволява да се намали неговата инерция. Естествено, няма да минете със „сухи“ контакти, следователно електрониката се занимава с това, съответно цената му е съизмерима с цената на точковите детектори за дим. На практика се комбинират термомаксимални и термодиференциални пожароизвестители, в резултат на което имаме максимален диференциален топлинен детектор, който реагира както на скоростта на изменение на температурата, така и на нейната максимално допустима стойност.
Термичен линеен детекторпожароизвестяване (термичен кабел) е a усукана двойка, всеки от двата проводника на който е покрит със слой терморезистивна изолация, тоест материалът при определена температура (температура на реакция на сензора) губи изолационните си свойства. Резултатът от това е затварянето на проводниците един към друг, което сигнализира за пожар.
Можете да свържете топлинен кабел вместо пожароизвестителна верига, включително с други сензори (Фигура 2а). Въпреки това, късото съединение на веригата може да бъде причинено от други причини, освен пожар. Така липсва информационно съдържание. Решението на този проблем се постига чрез свързване на термокабел чрез интерфейсни модули (Фигура 2b), които осигуряват интерфейса на този детектор с пожароизвестително устройство.
Термичните линейни детектори са много удобни за организиране на алармени контури в конструкции като асансьорни шахти, технологични кладенци и канали.
Общите изисквания за разполагане на пожароизвестителни топлинни датчици забраняват поставянето им в непосредствена близост до източници на топлина. Очевидно е.
© 2010-2017 г. Всички права запазени.
Материалите, представени на сайта, са само за информационни цели и не могат да се използват като насоки.
По-добре е да предупредите пожар предварително, отколкото по-късно да се справите с бушуващата огнена стихия. Тъй като горенето може не винаги да е придружено от дим, използвайте в автоматична системасамо детектори за дим би било грешка. Заедно с тях винаги се монтират сензори за топлина, дублиращи алармата за дим, което гарантира сигнала към контролния панел във всеки случай.
Предназначение на топлинния детектор
Термични пожароизвестители или термични сензориса предназначени да откриват източници на запалване в техния обхват и да подават аларма. Принципът на работа на най-простата система за управление на пожар може да бъде представен като електрическа верига, прекъсната от контактите на термично реле.
В случай на пожар контактите се затварят под действието на висока температура и по този начин подават ток към конзолата на обслужващия.
Сегашните системи с топлинни детектори са станали значително по-сложни, но факторът на повреда също е значително намален. Сензорите винаги се поставят на тавана, над местата на възможно запалване, тъй като в горната част се концентрира горещият въздух.
За разлика от устройствата, при които факторът на задействане зависи от цвета на дима, неговите компоненти или чистотата на въздуха в помещението, термичните сензори винаги реагират само на зададен температурен праг, започващ от 50 ° C, и не са взискателни към нивото на съдържание на прах .
Устройството и обхвата на топлинните детектори
Въпреки факта, че критерият за задействане е висока температура, характеризираща се със стабилни характеристики, детектори с различни принципи на работа могат да се използват за изграждане на сензорна система, която се определя от външни фактори.
Монтирането на линейни температурни сензори в помещения с голяма площ трябва да се извършва само в тандем с термичен кабел. В противен случай дори най-ефективните модели с оптични влакна ще станат практически безполезни, тъй като ще бъде невъзможно да се определи точната точка на работа. Това правило може да се пренебрегне за малки нискоетажни сгради и често тук се използва обикновена усукана или дори телефонна двойка.
Ако в помещенията няма система за контрол на климата, тогава при значително повишаване на температурата на въздуха често възникват фалшиви аларми, поради което за този период от годината трябва да се вземат мерки за своевременна проверка на оборудването на мястото на монтаж в случай на аларма
Термични пожароизвестители взривозащитен- този дизайн се използва на места, които са най-податливи на пожар и следователно има подходяща защита. Те са инсталирани за контрол на температурата в близост до различни енергийни блокове, в резервоари за съхранение на гориво, на главни нефтопроводи и други съоръжения.
Вътре в детектора е монтиран микроконтролер, монтиран в дистанционно термочувствително устройство със защитен корпус. Дистанционното устройство е свързано към взривобезопасна клемна кутия, изработена от месинг, вътре в кутията има реле, което при получаване на сигнал за повишаване на температурата отваря контактите, като по този начин прекъсва веригата и дава сигнал на контролен панел.
Как да изберем топлинен детектор?
Изборът на топлинен детектор е също толкова важен, колкото и детектор за дим, следователно специалисти от подходящ профил трябва да участват в създаването на многостепенна схема. При конструирането на прости вериги трябва да се прави разлика между взривозащитени и други модели. Първите имат по-висока цена поради металния корпус и са предназначени само за промишлени помещения.
За помещения като складове е подходящо използването на термокабел със свързване на точкови детектори към него. В други случаи и особено при инсталиране в помещения с висока вероятност от пожар, като библиотеки, сървърни стаи, обществени помещения с пожароопасни материали, можете да използвате линейни или диференциални модели, както с термичен кабел, така и с обикновена линия.
Термичният пожароизвестител е пожароизвестител (PI), който реагира на определена температурна стойност и (или) нейната скорост на нарастване.
Принципът на действие на термичните пожароизвестители е да променят свойствата на чувствителните елементи при промяна на температурата.
Развитието на всеки пожар става на етапи. Разграничават се следните етапи на развитие на пожара:
- 1) гниене;
2) дим;
3) пламък;
4) топло.
В зависимост от това кои вещества са се запалили, развитието на пожар може да се случи по различни сценарии.
По време на горенето на някои вещества отделянето на дим може да бъде значително, а в някои случаи топлинният компонент на огъня е по-висок от дима.
Разработени са методи за тестване на сензори върху тестови пожари, симулиращи основните етапи на развитие на пожара по време на горенето на различни материали.
В зависимост от вида на разпространението на пожара, за разпознаването му се използват различни детектори.
Качествени характеристики на пробните пожари:
Класификация на термичните пожароизвестители
Има 5 основни вида термични пожароизвестители:
- IP101 - използване на зависимостта на промяната на стойността на термичното съпротивление от температурата на контролираната среда;
- IP1 02 - използване на TEDS, който възниква по време на отопление;
- IP1 03 - използване на линейно разширение на тела;
- IP104 - използване на стопими или горими вложки;
- IP105 - използване на зависимостта на магнитната индукция от температурата.
Извършени са теоретични изследвания на възможността за използване в средствата за откриване на пожар (по отношение на температурния параметър):
- ефект на Хол (IP106);
- обемно разширение на газ (IP1 07);
- фероелектрици (IP108);
- зависимост на модула на еластичност от температурата (IP109);
- резонансно-акустични методи (IP110);
- комбинирани методи (IP111);
- ефект на "памет на формата" (IP-114);
- термобарометрични промени (IP-131) и др.
Според конфигурацията на зоната на измерване термичните PI се разделят на точкови, многоточкови и линейни:
- Термична точка PI - детекторът на пожароопасния фактор е разположен в ограничен обем, много по-малък от обема на охраняваното помещение;
- Пожар без адрес PI - няма индивидуален адрес, идентифициран от централата;
Принцип на действие
В зависимост от характера на взаимодействието с информационните характеристики на пожара, автоматичните ПИ могат да бъдат разделени на три групи.
Група 1 - максимален термичен PI. Те реагират на достигане на прага от контролирания параметър. Уведомление за пожар се генерира, когато температурата на околната среда надвиши зададената прагова стойност.
Група 2 - диференциал PI. Реагират на скоростта на нарастване на контролирания информационен параметър на пожара Формират известие за пожар, когато скоростта на нарастване на температурата на околната среда превиши зададената прагова стойност.
Група 3 - максимален диференциал PI. Те реагират както на достигане на зададената прагова стойност от контролирания параметър, така и на неговата производна.
В момента се усъвършенстват максимални диференциални детектори, които работят както когато температурата на околната среда надвишава определена прагова стойност, така и когато се достигне определена скорост на повишаване на температурата на въздуха.
Разработени са и се произвеждат и топлинни пожароизвестители, чиято инерция е 10-15 s.
Разбира се, всички известни термични сензори имат инерция в по-голяма или по-малка степен. За да се осигури правилната работа на максималните топлинни датчици, се използват термични сензори с малък размер, които имат малка маса и габаритни размери, което означава по-кратко време за загряване и в резултат на това по-малка инерция. Най-разпространени са термичните сензори на основата на биметали, с ефект на „памет на формата“, полупроводници и др.
В същото време сензорите на термично реле, използващи зависимостта на магнитната индукция от температурата, с помощта на тръстиков превключвател се появяват на пазара все по-рядко, тъй като такива сензори имат значителна инерция. Термичните сензори, базирани на жични съпротивителни термометри, също имат голяма инерция.
Технически изисквания
Влязъл в сила през 2014 г. GOST R 53325-2012 „Противопожарно оборудване. Технически средства пожарна автоматика. Общ Технически изисквания. Методи за изпитване” е разработен, като се вземат предвид определени разпоредби на международния стандарт ISO 7240 Системи за откриване на пожар и алармени системи и европейските стандарти от серията EN 54 Системи за откриване на пожар и противопожарни системи. За топлинни детектори това е EN 54 Част 5 Точкови топлинни детектори. Максималната и максималната диференциална топлинна точка PI съгласно GOST R 53325–2012, в зависимост от температурата и времето за реакция, са разделени на класове A1, A2, A3, B, C, D, E, F, G и H (Таблица 1)
Класът на детектора е посочен в маркировката.
PI на диференциалната топлинна точка са маркирани с индекса R. Маркировката на PI на максималната диференциална топлинна точка се състои от обозначение на класа за температурата на реакция и индекса R.
Температурата на реакция на максималните и максималните диференциални PI е посочена в TD за PI от определен тип и е в границите, определени от техния клас, в съответствие с табл. 4.1 ГОСТ Р 53325-2009. (PI с температура на реакция над 160 ° C се класифицира като клас H. Толерансът за температурата на реакция не трябва да надвишава 10%).:
- Максимална нормална температура - температурата е с 4 °C под минималната работна температура на ПИ от даден клас;
- Максимална температура на реакция - горната стойност на температурата на реакция на PI от определен клас;
- Минималната температура на реакция е по-ниската стойност на температурата на реакция на PI от определен клас;
- Условно нормална температура - температурата е с 29 ° C под минималната работна температура на PI от определен клас;
Таблица 1. Температура на работа на топлинни детектори
детектор |
Температура на средата, °C |
Температура на реакция, °С |
||
нормално |
Максимум нормално |
Максимум |
||
Посочено в TD за детектори от определени типове |
* Класове A3 и H не са налични в ISO 7240 и EN 54-5
Както се вижда от табл. 1, класификацията на детекторите обхваща най-широкия температурен диапазон. Детекторите от клас А1 с температура на реагиране от +54 до +65 °С са предназначени за помещения и съоръжения с условно нормална температура +25 °С и максимална нормална температура +50 °С. Детекторите от клас G с температура на реагиране от +144 до +160 °С са предназначени за помещения и съоръжения с условно нормална температура +115 °С и максимална нормална температура +140 °С. За разлика от чуждестранните стандарти ISO 7240 и EN 54-5, вътрешният GOST R 53325-2012 допълнително съдържа клас A3 с температура на реакция от +64 до +76 ° C и клас H за детектори с температура на реакция над +160 ° C.
Трябва да се отбележи, че нито един от изброените стандарти не позволява активирането на термичен пожарогасител при температури под +54 ° C, точно както не е позволено да се активират точкови детектори за дим при оптична плътност по-малка от 0,05 dB / m, за да се избегнат фалшиви аларми. Ако тези изисквания са нарушени, колкото и да е добронамерено, устройството не може да се счита за пожароизвестител и не може да бъде сертифицирано нито съгласно GOST R 53325-2012, EN 54-5, нито ISO 7240. Пожароизвестителните системи не могат използвайте топлинни датчици от други класове, с изключение на посочените в табл. 1. В природата не могат да съществуват топлинни пожароизвестители от клас А0, нито могат да бъдат посочени в технически спецификацииза пожароизвестител праговете на реагиране са по-ниски от +54 °С, тъй като не отговарят на изискванията на стандартите GOST R 53325-2012, EN 54-5 и ISO 7240. Това не изключва възможността за клас A1 топлинен детектор, генериращ предалармени сигнали с изход към дежурния без стартиране на пожарна автоматика и СОУЕ.
R класа и S класа
По-ранното откриване на източника обикновено се осигурява от топлинни детектори с диференциален канал, който реагира на скоростта на повишаване на температурата. Съгласно GOST R 53325–2012, времето за реакция на диференциалните и максимално диференциалните IPTT при повишаване на температурата от 25 ° C, в зависимост от скоростта на повишаване на температурата, трябва да бъде в границите, посочени в таблица. 2.
Таблица 2. Време за реакция на диференциални и максимално диференциални максимални IPTT
Скорост на повишаване на температурата, °С/мин. |
Време за реакция, s |
|
Максимум |
||
Въз основа на минималното време за реакция на диференциалния канал на детектора, сигналът "Пожар" трябва да се генерира, когато температурата се повиши с поне 10 °C. От друга страна, въз основа на определението в табл. 2 изисквания за минимална скорост на повишаване на температурата, равна на 5 °C/min, праговата скорост на сработване на диференциалния канал на детектора не може да бъде по-малка от 5 °C/min, като се вземе предвид технологичният резерв. Въпреки това, максималните времена за реакция, дадени в табл. 2, толкова голям, че при тези скорости до този момент температурата се повишава с 40–50 ° C и максималният канал вече може да работи в съответствие с данните в табл. един.
Трябва да се отбележи, че в чуждестранните стандарти няма диференциални топлинни детектори без максимален канал, очевидно, за да се изключи преминаването на бавно развиващи се огнища, особено във високи помещения, но са определени максимални детектори с индекс S. Тези детектори не реагират до внезапни температурни промени под прага на реакция, което елиминира освобождаването на топлинни максимални детектори, които формират фалшиви аларми по време на температурни колебания. Просто казано, топлинните датчици с индекс S са точно обратното на диференциалните топлинни датчици с индекс R. Ако диференциалните топлинни датчици трябва да се активират при достатъчно бързо повишаване на температурата, докато се достигне максимален праг, тогава детекторите с индекс S не трябва да работят с всякакви температурни колебания, ако стойността не достигне прага. Детекторите са тествани за спад на температурата от приблизително 45 °C. Например детектори от клас A1S първо се държат при 5 °C и след това, след не повече от 10 s, се поставят във въздушен поток със скорост 0,8 m/s, с температура 50 °C и се държат най-малко 10 минути. Това означава, че излагането на детектор от клас A1S на повишаване на температурата от 45 °C не трябва да предизвиква фалшива аларма. На тези изисквания отговарят топлинни датчици, които анализират текущата стойност на температурата, като аналогови адресируеми датчици и лазерни линейни топлинни датчици с оптичен кабел. Такива детектори се препоръчват за използване в зони, където са възможни значителни температурни колебания при нормални условия.
Приложение и поставяне
Термичните PI се използват, ако се очаква отделяне на топлина в контролната зона в случай на пожар в началния му стадий и използването на детектори от друг тип е невъзможно поради наличието на фактори, които водят до тяхната работа при липса на пожар .
Диференциални и максимално-диференциални термични PI трябва да се използват за откриване на източник на пожар, ако няма спадове на температурата в контролната зона, които не са свързани с началото на пожар, които могат да задействат тези видове пожароизвестители.
Максималните топлинни пожароизвестители не се препоръчват за използване в помещения, където температурата на въздуха по време на пожар може да не достигне температурата на реагиране на детекторите или да я достигне след неприемливо дълго време.
При избора на термични PI трябва да се има предвид, че температурата на реагиране на максималните и максималните диференциални детектори трябва да бъде поне с 20 °C по-висока от максимално допустимата температура на въздуха в помещението.
Площта, контролирана от едноточков топлинен пожароизвестител, както и максималното разстояние между детекторите, детектора и стената, с изключение на случаите, посочени в параграф 13.3.7 от SP 5.13130-2009, трябва да се определят от таблица. 13.5 SP 5.13130-2009. В този случай не трябва да се превишават стойностите, посочени в паспортите на детекторите.
При поставянето на термични ПИ е необходимо да се изключи влиянието на топлинни ефекти върху тях, които не са свързани с пожар.
Ние ще формулираме изискванията към термичните пожароизвестители, като вземем предвид европейските стандарти.
1. Термични пожароизвестителни максимално-диференциални детектори, които генерират сигнал за пожар, когато температурата в помещението се повиши със скорост над 8-10 ° C / min, имат гъвкавост и способност да откриват пожар на ранен етап от възникването му и са по-ефективен при приложение за абсолютно мнозинство от обекти от максималните термични пожароизвестители.
2. От цялото разнообразие от максимално топлинни пожароизвестители е най-препоръчително да се използват детектори с най-малка инерция или дори с проактивна работа при високи темпове на повишаване на температурата, ако няма внезапни температурни промени в защитените помещения по време на работа.
3. Препоръчително е да се ограничи използването на конвенционални двурежимни максимални топлинни пожароизвестители до помещения с висока степен на огнеустойчивост и височина на тавана не повече от 3,5 m, съдържащи нискоценни материали, които имат относително ниско линейно горене скорост на разпространение и ниска масова степен на изгаряне, както и помещения, в които не са приложими нито детектори за дим (поради ниския коефициент на образуване на дим от горими материали или със силна технологична запрашеност на въздуха в помещението), нито топлинен максимален диференциал детектори (поради наличието на нестационарни интензивни топлинни потоци в помещението със скорост над 10 ° C / min) .
4. Максималните инерционни топлинни пожароизвестители имат свой собствен обхват - кухни, котелни - тоест помещения със значителни температурни промени, висока влажност и др.
Когато използвате максимално инерционни топлинни датчици, важно е да запомните, че те не трябва да се задействат от внезапни температурни промени в рамките на нормалната максимална температура на околната среда. Но при такива температурни колебания в кухни и подобни помещения е възможна кондензация на влага, а това от своя страна води до нови изисквания за IP и за работа в условия на висока относителна влажност.
При избора на топлинни детектори е необходимо да се обърне внимание на факта, че корпусът на детектора осигурява свободно преминаване на въздушния поток към топлинния сензор. Също така е важно дизайнът на продукта да осигурява местоположението на термичния сензор на разстояние най-малко 15 mm от монтажната повърхност на детектора, тогава въздушните потоци няма да бъдат нарушени от студен слой въздух близо до студа повърхност, върху която е монтиран детекторът.
Линейни, многоточкови и кумулативни
GOST R 53325–2012 дава дефиниции: „линеен термичен пожароизвестител; IPTL: IPTL, чийто чувствителен елемент е разположен по линията” и “термичен многоточков пожароизвестител; IPTM: IPT, чиито чувствителни елементи са дискретно разположени по линията. Така всъщност термичният многоточков детектор е колекция от точкови детектори, които вече са включени в контура, обикновено на равни разстояния. Съответно при проектирането е необходимо да се спазват изискванията за подреждане на чувствителни елементи на многоточков детектор, както за точкови пожароизвестители в съответствие с набор от правила SP 5.13130.2009 с изменения № 1 „Противопожарна защита системи. Пожароизвестителните и пожарогасителни инсталации са автоматични. Норми и правила за проектиране». Тоест разстоянията между чувствителните елементи в линията не трябва да надвишават 4–5 m, а разстоянията от стените съответно не трябва да надвишават 2–2,5 m и в зависимост от височината на охраняваното помещение. По правило такива детектори се свързват към контролния панел чрез процесора. При много по-малки разстояния между чувствителните елементи в линията от порядъка на 0,5–1 m, при едновременна обработка на информация от няколко чувствителни елемента може да се формира кумулативен топлинен детектор. В този случай топлинният ефект от източника върху няколко сензора се сумира, поради което ефективността на детектора леко се повишава. Наборът от правила SP 5.13130.2009 с изменения № 1 гласи, че "поставянето на чувствителни елементи на детектори за кумулативно действие се извършва в съответствие с препоръките на производителя на този детектор, съгласувани с оторизираната организация."
В случай на плоско хоризонтално припокриване, при липса на препятствия и допълнителни въздушни потоци, всеки чувствителен елемент на термичния многоточков детектор защитава зоната под формата на кръг в хоризонтална проекция. При подреждане на чувствителни елементи на всеки 5 m в помещение с височина до 3,5 m средната площ, контролирана от един сензор, е 25 квадратни метра. m, а радиусът на защитената зона е 2,5 m x v2 = 3,54 m (фиг. 1).
За разлика от многоточковия термодетектор, при линейния термодетектор всяка точка по цялата си дължина е чувствителен елемент. Съответно, защитената зона е зона, симетрична по отношение на линейния детектор, чиято широчина във v2 е по-голяма от разстоянието на точковите детектори. Този ефект обаче не е взет предвид в нашите стандарти и когато линеен топлинен детектор е поставен на стандартни разстояния, защитените зони на съседни секции на детектора се припокриват (фиг. 2), което осигурява по-голяма ефективност от използването му в общ случай.
Важно е да се каже, че чуждестранните стандарти определят много по-голяма площ, защитена от линейни топлинни датчици, например според стандарта UL максималната ширина на зоната, защитена от термичен кабел, е 15,2 m, според изискванията на FM - 9,1 m , което е 2-3 пъти по-високо от местните нормативни 5 m.
Практическа реализация
В момента най-широко използваният сред линейните топлинни детектори е термичният кабел поради надеждната му работа при всякакви условия, лесен монтаж и липса на разходи за Поддръжкаи рекорден експлоатационен живот от над 25 години. Изобретен преди повече от 80 години, съвременният термичен кабел е запазил принципа на действие, но значително е напреднал в набора от използвани технологии и материали. Това е двужилен или трижилен кабел с термочувствителна полимерна изолация.
Когато се нагрее до прагова температура, изолацията се разрушава и проводниците се затварят един към друг. В зависимост от вида на полимера температурата на изтегляне на термокабела може да бъде 57, 68, 88, 105, 138 и дори 180 ° C. Трижилен термичен кабел се състои от два термични линейни детектора за различни температури на реакция, например 68 и 93 ° C. За по-лесно използване термокабелът се произвежда в обвивка с различни цветове в зависимост от температурата на реакция, като нейната стойност е отбелязана по цялата дължина на термокабела (фиг. 3). В зависимост от условията на работа се използва различен тип обвивка: PVC обвивка за универсална употреба, полипропиленова обвивка - пожароустойчива и устойчива на агресивни среди, полимерна обвивка за използване при изключително ниски температури до -60 °C, висококачествена пожароустойчива обвивка от флуорополимер с намалено отделяне на дим и газ и др.
Ориз. 3.Цветът на обвивката на термокабела определя температурата на реакция
Термокабелът може да се свърже директно към повечето контролни панели. В този случай за правилната работа на контролния панел е необходимо да се гарантира, че съпротивлението на контура съответства на режим "Пожар", когато линейният детектор е късо съединение в началото и в края. Това изисква включването на сериен резистор на входа на детектора във веригата и съответно намаляване на стойността на крайния резистор на веригата. В този случай дължината на термичния кабел е ограничена от максималната стойност на съпротивлението на контура, при което се генерира сигналът "Пожар". За увеличаване на дължината на термичния кабел се използват специални интерфейсни модули. В най-простия вариант модулът осигурява LED индикация на режима на работа на един линеен детектор и генерира сигнали "Пожар" и "Повреда" на централата чрез превключване на контактите на релето. По-сложните модули ви позволяват да свържете два термични кабела с един праг или един термичен кабел с двоен праг и в допълнение да изчислите и посочите разстоянието до източника по термичния кабел в метри от съпротивлението на термичния кабел по време на активиране (фиг. 4). При защита на опасни зони термичният кабел се свързва към интерфейсния модул през искрозащитната бариера.
Ориз. четири.Интерфейсен модул с индикация на разстоянието до източника
Дължината на термокабела може да достигне няколко километра, което е удобно, когато се използва за защита на големи обекти, като пътни и железопътни тунели, кабелни трасета и за защита на оборудване със значителни размери.
За възможността за монтиране на термичен кабел върху предмети от различен тип и оборудване се произвежда широка гама от крепежни елементи (фиг. 5). В много съоръжения е удобно да се използва модификация на термичен кабел с носещ кабел.
Лазерни технологии
Разбира се, съвременните технологии значително разширяват функционалността на линеен топлинен детектор. Най-добри резултати са получени при използване на лазерен оптичен рефлектометър и оптичен кабел. Когато оптичното влакно се нагрее, неговата структура се променя и анти-Стоксовата раманова лента в отразения сигнал се променя съответно (фиг. 6). Това ви позволява да контролирате температурата на всяка точка от оптичния кабел по цялата му дължина до 10 км за един канал, до 8 км за два канала и до 6 км за 4 канала. Кабелните секции на всеки канал могат да бъдат разделени на 256 зони, като във всяка от зоните може да се програмира произволна температура на реакция от клас A1 до G и H, максимален диференциал - от клас A1R до клас GR и HR. Измервателят ви позволява да контролирате температурата на околната среда в целия диапазон от -273 до +1200 °C, а ограниченията му се определят само от вида на обвивката на оптичното влакно. Можете да зададете намаляването на всяка зона според 5 критерия и не само да увеличите температурата, но и да я намалите. Например, можете да програмирате два прага при температури близо до нула градуса, за да ви предупредят за възможността за лед в тунела. Началото, краят и дължината на всяка зона се задават индивидуално. Освен това един и същи участък от оптичното влакно може да бъде част от различни зони. Ако е необходимо, участъци от кабела, които изобщо не се контролират, могат да бъдат маркирани и т.н.
Ориз. 6.Промяна на структурата на оптичното влакно при нагряване
Ориз. 7.Графичен дисплей и LED индикация
Използва се лазер с ниска мощност до 20 mW (клас 1М), който е безвреден за човешкото око и безопасен при скъсване на оптичен кабел във взривоопасна зона. Този линеен топлинен детектор може да се инсталира в опасни зони, включително зона 0, без допълнителна защита от експлозия. От друга страна, използването на лазер с ниска мощност гарантира стабилна работа на детектора в продължение на няколко десетилетия.
Този детектор (фиг. 7) е доста лесен за свързване към всяка централа, благодарение на програмируемите 43 релета "Пожар" и 1 реле "Повреда"; за разширение могат да се използват допълнително външни модули с 256 релета на канал. Може лесно да се интегрира в SCADA чрез Modbus протокол, RS-232, RS-422, RS-485 и TCP/IP. Връзката с компютър се осъществява чрез USB и LAN.