Применение линейных пожарных извещателей производства ООО «ИВС-Сигналспецавтоматика» 25.07.2019

Инженерно-Конструкторский отдел ООО «ИВС-сигналспецавтоматика»

При проектировании и размещении пожарных извещателей необходимо руководствоваться действующими нормативными документами (ГОСТ, НПБ, СНИП, РД и пр.) и техническим описанием на конкретный извещатель (РЭ).

Выбор наиболее оптимальной модификации дымового линейного извещателя (ИПДЛ) для защиты какого-либо конкретного помещения определяется целым рядом факторов, связанных и с условиями эксплуатации, и с конфигурацией помещения, и с предполагаемой структурой системы пожарной сигнализации, и с требуемой тактикой работы пожарной автоматики и пр.

Выбор принципа действия

В первую очередь следует определиться с принципом действия линейных дымовых извещателей, который будет наиболее оптимален в данном конкретном случае. В принципе, этот выбор, как правило, сводится к ответу на вопрос можно ли применить в этом помещении однопозиционные извещатели или нет. Дело в том, что однопозиционные извещатели многократно проще и при монтаже (требуется подводка проводов только в одну точку — к приемо-передатчику) и при пуско-наладочных работах (требуется юстировка тоже только одного элемента — приемо-передатчика). Но их применение, по сравнению с двухпозиционными, имеет ряд ограничений и связаны они с зависимостью работы однопозиционных извещателей от паразитных отраженных сигналов. Это свойство, к сожалению, присуще всем однопозиционным извещателям, так как уменьшение сигнала, возвращающегося на приемо-передатчик пропорционально увеличению расстояния до рефлектора-отражателя по четвертой степени (разница в расстоянии в 2 раза - падение сигнала в 16 раз, расстояние в 10 раз — сигнал в 10 000 раз). И какой бы эффективный не был катафот, но если он находится далеко от приемо-передатчика, а элемент конструкции здания (или оборудования) многократно ближе, то и паразитный сигнал может оказаться по уровню сравнимым с полезным.

Однако для большинства помещений наличие таких особенностей не характерно, так как оптический луч имеет небольшую ширину диаграммы направленности и опасные с точки зрения паразитных отражений элементы конструкции просто не попадают в зону его действия или попадают уже на значительном расстоянии, когда их влияние будет весьма незначительным.

Наиболее часто встречающимися неблагоприятными факторами для работы однопозиционных линейных извещателей являются наличие одиночных выступов с очень хорошей отражающей способностью (как правило, это воздуховоды из оцинкованной стали и реже - светильники с блестящими боковыми поверхностями) и ребристые поверхности, когда число выступающих частей, способных создать помеховые отражения превышает более 3 штук на 10 м (как правило, это ребра жесткости самих перекрытий или конструкций их поддерживающих).

К сожалению, определить с достаточной точностью величину паразитных отражений от той или иной конструкции заранее невозможно, так как она зависит от формы, окраски, качества поверхности, угла наклона по отношению к лучу и пр. Поэтому провести расчеты невозможно, но из опыта применения и по результатам проведенных экспериментов можно дать следующие рекомендации:
- если центральная линия оптического луча однопозиционного линейного извещателя проходит на расстоянии не менее 0,3 м от описанных выше преград, то их влияние не сказывается на работе извещателей;
- если это расстояние находится в пределах от 0,1 до 0,3 м, но при этом в диапазоне от 1 м до 0.3 дистанции от приемо-передатчика до отражателя таких преград нет, то однопозиционные извещатели могут быть применены.

В случае невозможности преодолеть описанные выше неблагоприятные факторы следует применить двухпозиционные линейные извещатели. Паразитные отражения не влияют на их работу, если только нет изменяющихся во времени паразитных отражений от параллельно идущей лучу поверхности (например, перемещающейся кран-балки).

Другим ограничивающим фактором применения однопозиционных ИПДЛ может стать возможность перекрытия луча вблизи приемо-передатчика каким-либо предметом с некоторой периодичностью или большой долей вероятности.

Дело в том, что полное перекрытие луча двухпозиционного линейного извещателя всегда однозначно определяется как «Неисправность». В однопозиционном ИПДЛ формируемое извещение будет зависеть от того насколько отраженный сигнал от преграды восполнит потерю отраженного сигнала от рефлектора.

Могут быть несколько ситуаций:
- извещатель вообще никак не отреагирует (если перекрытие очень близко к приемо-передатчику);
- выдаст ложное срабатывание (если перекрытие недалеко от приемо-передатчика);
- нормально обнаружит «Неисправность» (если преграда достаточно удалена от приемо-передатчика).

Поэтому, когда по каким-либо причинам (например, технологическим) принципиально невозможно обеспечить непопадание в луч различных преград, лучше применить двухпозиционные извещатели.

И еще одним фактором выбора в пользу двухпозиционных извещателей является необходимость работы через прозрачные преграды (например, технологические окна взрывоопасных помещений). Отраженные от этих преград паразитные сигналы не позволяют нормально работать однопозиционным ИПДЛ.

Также не удастся применить однопозиционные линейные извещатели, если необходимо контролировать расстояние более 100 м. В этом случае можно применить только двухпозиционный извещатель ИП212-52С. Однако в ряде случаев можно рассмотреть возможность деления этого расстояния на два, путем размещения посередине помещения отражателей, направленных в противоположные стороны. С учетом того, что в однопозиционных извещателях принудительная синхронизация работы передатчика и приемника имеется как само собой разумеющаяся целесообразность, поэтому любое взаимное расположение извещателей (рядом или встречно) не мешает работе друг друга.

Итак, основные факторы, ограничивающие применение однопозиционных извещателей:
- ребристые поверхности или высокоэффективные отражающие элементы конструкций вблизи оптического луча;
- большая вероятность перекрытия луча каким-либо предметом вблизи приемо-передатчика;
- необходимость работы через прозрачные преграды.

Выбор конструктива

Выбор в пользу ИПДЛ с узкоугольным юстировочным устройством (серия ИПДЛ-52С), безусловно, является предпочтительным. Такие извещатели многократно удобнее при проведении юстировки и за счет высокой плавности регулировки их положения позволяют более точно отъюстироваться при пуско-наладочных работах.

В большинстве случаев извещатели устанавливаются на плоскопараллельные противоположные стены или конструкции. При этом не параллельность плоскостей установки противоположных элементов извещателя, как правило, не более 1 - 2 градуса, поэтому имеющегося у узкоугольных извещателей диапазона регулировки +/- 5 градусов бывает вполне достаточным. Кроме этого пружинно-винтовая конструкция юстировочного устройства многократно более устойчиво сохраняет или возвращает установленное положение даже после сильных механических ударов (например, попадание мячом).

Широкоугольные извещатели (серия ИПДЛ-52) следует применять там, где плоскости установки противоположных элементов извещателя сильно не параллельны, или там где извещатели необходимо крепить к горизонтальным конструкциям (например, к потолку). В этом случае необходимо дополнительно заказать комплект потолочных кронштейнов.

Выбор комплекта поставки

Выбор комплекта поставки актуален только для однопозиционных извещателей и в первую очередь определяется требуемой дальностью действия. Но в ряде случаев бывает очень полезным заказать комплект поставки на заведомо большую дальность, чем требуется для защищаемого помещения. Дело в том, что чем ближе дальность действия к максимально-возможной для выбранного комплекта поставки, тем больший коэффициент усиления будет подобран при юстировке и, естественно, снизиться устойчивость извещателя к электромагнитным помехам, оптическим помехам и к помеховым отражениям. Поэтому иногда целесообразно вместо комплекта поставки до 80 м, заказать комплект до 100 м, а вместо комплекта до 60 м — комплект до 80 м или даже до 100 м. Например, это всегда актуально при размещении извещателей в помещениях с ребристыми потолками, негативные факторы которых были рассмотрены в разделе «Выбор принципа действия».

Выбор схемы включения

При выборе схемы включения извещателей в шлейфы необходимо учитывать возможности приемно-контрольного прибора, количества ИПДЛ в помещении, возможные комбинации их объединения в зоны и требуемой тактики работы.

В первую очередь рекомендуется рассмотреть возможность применения двухпроводного включения линейных извещателей в шлейфы, так как это дает целый ряд преимуществ:
- не потребуется применения дополнительного источника питания;
- не потребуется прокладки дополнительной линии связи;
- не надо будет решать проблему контроля наличия напряжения в четырехпроводном шлейфе;
- не надо будет решать проблему сброса сработавшего извещателя.

При наличии возможности использования двухпроводного включения следует обратить особое внимание на модификацию ИП212-52СМД, так как она наиболее оптимизирована для такого использования по сравнению с другими модификациями.

ИП212-52 и ИП212-52С имеют очень ограниченные возможности по применению в двухпроводном включении, потому что не могут использоваться в шлейфах с однополярным напряжением, а таких приемно-контрольных приборов большинство.

ИП212-52М и ИП212-52СМ хотя и могут применяться в двухпроводных шлейфах с различной формой напряжения в шлейфе, но уступают ИП212-52СМД по току потребления в дежурном режиме и, соответственно, по количеству извещателей в одном шлейфе, в два раза. Кроме этого все модификации уступают ИП212-52СМД по возможностям использования режима работы шлейфа с двухуровневым режимом «Пожар», так как помимо выходного ключа «Пожар — 30 MA» имеют два ключа «Внимание — 7,5 мА» и «Внимание — 5,5 мА» (у остальных ключ «Внимание — 5,5 мА» отсутствует).

Перечисленные преимущества делают ИП212-52СМД универсальным по применению с самым широким набором приемно-контрольных приборов по самой простой и самой удобной схеме включения в шлейфы - двухпроводной.

Ограничивающим фактором максимально-возможного количества извещателей в одном шлейфе является параметр их тока потребления в дежурном режиме.

Извещатели ИП212-52, ИП212-52С, ИП212-52М и ИП212-52СМ имеют абсолютно одинаковый набор выходных целей для использования в четырехпроводных шлейфах (оптореле «Пожар НРК», оптореле «Пожар НЗК» и оптореле «Неисправность НЗК»), поэтому их схемы включения идентичны и различаются только комбинацией используемых выходных цепей.

Преимуществом схем включения с использованием комбинации «Пожар НЗК» и «Неисправность НЗК» является удобство монтажа (все контактные соединения можно осуществлять, используя выходные клеммы извещателя) и, как правило, наличие исчерпывающей информации о номиналах дополнительных элементов для различных режимов работы со шлейфами (Rш и Rок) в эксплуатационной документации на приемно-контрольные приборы. Недостатком такого варианта использования является очень ограниченное количество извещателей в одном шлейфе, так как оптореле (а их используется по два в каждом извещателе) имеют типовое сопротивление замкнутых контактов 15 Ом, а допустимое сопротивление проводов для пожарных шлейфов y многих приемно-контрольных приборов небольшое (100 — 220 Ом).

Использование комбинации «Пожар НРК» и «Неисправность НЗК» даёт преимущество перед предыдущей схемой в том, что в шлейф включается только одно оптореле с нормально-замкнутыми контактами, поэтому их допустимое количество в одном шлейфе удваивается. Недостатком является порой отсутствие информации в эксплуатационной документации на приемно-контрольные приборы о номиналах дополнительного резистора Rд для различных режимов работы со шлейфами. На странице сайта, посвященной ИПДЛ, приведены параметры извещателей, схемы для наиболее распространенных приборов и краткие тактико-технические характеристики такого использования.

Иногда требуется объединить по единой тактике работы (например, управление по срабатыванию двух извещателей в помещении) достаточно большое количество извещателей. Для решения этой проблемы можно использовать вариант схемы включения, который отличается от предыдущего разделением контроля выходных цепей «Пожар НРК» и «Неисправность НЗК» по разным шлейфам. При этом если шлейф, в который включены оптореле «Неисправность НЗК», запрограммировать как охранный, то его допустимое сопротивление проводов значительно увеличиться (как правило, в несколько раз), поэтому количество ИПДЛ в пожарном шлейфе может быть в несколько раз больше, чем в первых двух схемах включения. Недостатком этой схемы является высокая сложность монтажных работ и неудобства при организации визуального контроля за состоянием извещателей (разнесено на несколько шлейфов).

Для преодоления недостатков схемы, представленной выше, в ряде случаев имеет смысл рассмотреть возможность использования адресных систем для объединения большого количества линейных извещателей для работы по единой тактике управления. Ниже приведена схема подключения ИПДЛ к адресным модулям С2000-АР2 (С2000-АР8) с использованием оптореле «Пожар НЗК» и «Неисправность НЗК». Первый вариант схемы предусматривает включение оконечного устройства УШК-04 для контроля наличия напряжения питания на извещателе, а второй - без такого контроля. Контакты К1 - контакты кнопки, тумблера, реле и т.п., при размыкании контактов К1 на время не менее 2 с. производится сброс сработавшего состояния извещателей.

Прочие особенности применения

При использовании двухпозиционных линейных извещателей ИП212-52 и ИП212—52С следует преимущественно выбирать вариант включения с использованием линии связи приемника с передатчиком, так как это позволяет использовать извещатели на максимальную дальность (без линии связи можно только до 50% от заявленной), но самое главное - извещатели в режиме принудительной синхронизации многократно более устойчивы к различным видам помех. При этом для такого включения, как и к однопозиционным ИПДЛ, требований к обеспечению минимально-необходимого расстояния между соседними оптическими лучами не предъявляются (можно ставить ИПДЛ хоть вплотную друг к другу!). При использовании режима самосинхронизации (без линии связи) максимальная дальность должна быть уменьшена в два раза, а минимальное расстояние между соседними извещателями должно быть не менее 10% от контролируемой дистанции. Если по тактике работы требуется меньше расстояние между соседними линейными извещателями, то его можно уменьшить в два раза, но при этом извещатели разместить с чередованием приемников и передатчиков по одной стене.

Подключение выносных устройств (УШК) к извещателям не обязательно, но они позволяют существенно упростить процедуры диагностики и проверки в процессе эксплуатации. Наличие оконечных устройств типа УШК-04 для работы извещателей в принципе также не обязательно, но без них контроль целостности линии питания четырехпроводного шлейфа будет отсутствовать, что некорректно для построения надежных систем пожарной сигнализации.

При размещении ИПДЛ в помещении следует учесть возможные негативные воздействия прямых солнечных лучей и освещения мощных ламп (софитов) и прожекторов. Дело в том, что в их спектре присутствует очень мощная инфракрасная составляющая, для которой предусмотренные меры защиты от видимого света, естественно, неэффективны. В общем случае эта проблема считается решенной, если прямые лучи от этих источников не попадают на приемник или на приемо-передатчик под углом меньше 10 градусов от оси оптического луча извещателя. Следует помнить, что для двухпозиционных линейных извещателей критичным является только направление на приемник, тогда как для однопозиционных - критичным будет еще и направление на отражатель, правда со значительно меньшим углом - менее 2 градуса.

Технически несколько однопозиционных извещателей могут работать с одним отражателем, поэтому при защите помещений со сложной конфигурацией периметра такое применение может оказаться востребованным.

Линейные дымовые извещатели, особенно модификация ИП212-52СМД до 60M, часто оказывается оптимальным решением для защиты небольших помещений, где, казалось бы, вполне можно было бы обойтись точечными. Но если в этих помещениях свободный доступ к потолку затруднен (например, из-за круглосуточно работающего технологического оборудования) или на потолках нежелательно вообще размещать какие-либо приборы, то использование линейных извещателей позволит решить эти проблемы. Еще одним случаем оправданной замены более дешевых точечных дымовых извещателей (ДИП) является вероятность выделения при возгорании преимущественно «темно-окрашенных» дымов. Оптические точечные извещатели, работающие на принципе «рассеянного света», к таким дымам имеют многократно более худшую чувствительность, чем к «светло-окрашенным» дымам. А линейные извещатели одинаково чувствительны к дымам любой окраски, так как работают на принципе «проходящего света», т.е. не косвенно, а впрямую оценивают оптическую плотность среды.

При размещении дымовых линейных извещателей следует выбирать такие места и конструкции здания для их крепления, которые обладают наибольшей устойчивостью своего положения при различных воздействиях, например, температурных, механических и пр. Предпочтительными местами крепления являются капитальные стены, несущие колоны и балки. Наиболее неблагоприятными местами для крепления извещателей являются конструкции зданий, которые подвергаются механическим воздействиям «скручивания», так как даже небольшие поводки таких конструкций (1-2 градуса) могут нарушить юстировку извещателей и привести к ложным срабатываниям.