Тепловые пожарные извещатели

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

Разделение датчиков по способу связи с контроллером

Для «умного дома» нельзя использовать обычные детекторы, которые при обнаружении признаков пожара включают сирену, в этом случае необходимы устройства, умеющие посылать сигналы управляющей системе. Например, если пользователь спит, дом постепенно заполняется угарным газом, а ближний прибор не сработал, то это может привести к потере сознания человека и реализации чрезвычайной ситуации. То есть, все действия должна выполнять сама система. Так, детектор обнаруживает возгорание и передает его на ПУ, далее следует целый комплекс мер:

• локализация места возгорания;
• отключение подачи электрической энергии в конкретной комнате;
• отключение подачи газа на объект;
• активизация системы пожаротушения.

Если предпринятых действий будет недостаточно, и огонь продолжит распространяться, система передаст тревожный сигнал в дежурную часть МЧС. Для устранения пожара прибудут спасательные бригады. Противопожарная система дома может быть связана с контролером двумя способами:

• по проводам, это более надежный способ, но только на тех объектах, где можно проложить кабели;
• беспроводное соединение, которое зависит от цифровой технологии, загруженности связи и погодных условий.

Виды тепловых датчиков

Пожарные извещатели, относящиеся к тепловым, делятся на несколько видов.

В зависимости от типа реагирования:

• максимальные, срабатывающие при превышении установленной пороговой температуры;.
• дифференциальные, которые реагируют в случае превышения скорости нарастания температуры установленного порогового значения;.
• максимально-дифференциальные, сочетающие в себе функции максимальных и дифференциальных сигнализаторов и срабатывающие как при превышении порога максимальной температуры, так и при недопустимой скорости ее нарастания.

В зависимости от площади реагирования:

точечные, срабатывающие в ограниченном пространстве конкретного помещения;.
многоточечные, представляющие собой линейную цепь из нескольких точечных датчиков. Шаг установки определяется в соответствии с нормативными документами и техническим паспортом конкретного извещателя;.
линейные (термокабели), которые, в свою очередь, делятся на три типа:.

а) полупроводниковые, где в качестве сенсора температуры используется покрытие проводов веществом, имеющим отрицательный температурный коэффициент. Этот тип работает только в комплекте с электронным управляющим блоком, с помощью которого можно задать разные пороги температурного срабатывания;

б) механические. В таких устройствах в качестве сенсора используется трубка, заполненная газом. При повышении температуры изменяющееся давление газа регистрируется электронным блоком управления;

в) электромеханические, в которых в качестве термодатчика используется два механически напряженных провода, покрытых термочувствительным материалом. При повышении температуры последний размягчается, и провода витой пары замыкаются, что подает сигнал управляющему блоку.

Установка

Как уже говорилось, все нежилые помещения, в которых при пожаре будет выделяться значительное количество тепла, должны иметь тепловые пожарные датчики, установка которых производится по правилам, регламентированным в СП 5.13130.2009. В частности, в п. 13.3 Свода правил раскрываются требования к месту размещения извещателей, а в 13.6-13.7 – к площади помещения, на которую рассчитаны сигнализаторы.

Так, в технической документации на каждый датчик указана его «рабочая» площадь. Если метраж помещения превышает нормативное для одного устройства значение, то извещателей нужно ставить два или более. Также установка одного устройства не допускается в случае отсутствия в его конструкции системы индикации неисправности. Расстояние от датчика до вентиляционного отверстия не должно быть менее 1 метра. Устройства должны располагаться в 4-5 метрах друг от друга в зависимости от высоты потолка в помещении. При установке линейного пожарного извещателя нужно учесть, что расстояние от теплочувствительного элемента до перекрытия должно быть не менее 25 миллиметров.

Техническое обслуживание

Технический регламент РФ по пожарной безопасности, равно как и Правила пожарной безопасности РФ предписывают необходимость технического обслуживания систем пожарных сигнализаций во всех учреждениях. Работа по техобслуживанию проводится согласно нормативной документации, организующей проведение соответствующих мероприятий.

Осмотр извещательных устройств на наличие грязи, запыленность и прочность креплений проводится не реже одного раза в месяц, как и проверка работы световых индикаторов исправности. Оценка работоспособности датчика и профилактические работы – раз в полугодие.

Область применения

Тепловые датчики подходят для использования в жилых домах, торговых и развлекательных центрах, цехах, открытых площадках. Они входят в комплектацию пожарной сигнализации. Их устанавливают в зонах, где в случае возникновения пожара возможно выделение тепла, тогда как другие извещатели оказываются неэффективными.

Их невозможно использование в помещении, где перепады температур случаются регулярно. Это приводит к частым ложным срабатываниям извещателей. В жилых домах устанавливают преимущественно простейшие типы устройств, тогда как на производственных объектах извещатели пожарные тепловые размещены массово.

Нецелесообразно применение в помещениях, где изготавливают и используют щелочи, а также есть излучения или массовые скопления людей. Извещатель тогда либо ложно срабатывает, либо разрушаются его элементы.

Эксплуатация и установка

Схема подключения тепловых датчиков дается в инструкции по эксплуатации, однако, могут возникнуть трудности.

Требования ГОСТ Р 53325-2009, пункт 4.2.5.1, обязывают снабжать извещатели тепловые встроенным или выносным оптическим индикатором.

При расчете номиналов резисторов дополнительных берите во внимание электрические составляющие подключаемых светодиодных индикаторов.

Смотрите в паспорте прибора на падение напряжения типовое и максимальное, которые указывают на предел параметров. Для удобности монтажа лучше брать светодиодные неполярные индикаторы.

Замкнутые нормально контакты тепловых устройства соединяются с шлейфом так же, как и у дымовых. Отличие в том, что в дежурном состоянии у тепловых датчиков электроток не потребляется, а в активном режиме его меньше, чем у дымовых.

У тепловых датчиков пожарной сигнализации в схеме подключения есть следующие сопротивления:

• Rбал.,
• Rок.,
• Rдоп.

Изучаем руководство по эксплуатации прибора контроля и учитываем номиналы резисторов.

Rбал. аналогичен Rдоп., но в комплекте контрольного прибора его нет, придется купить дополнительно.

В обычном режиме датчики коротко замкнуты, а значит, сопротивление Rбал возникнет только в том случае, если один или двое из приборов сработают. И тогда сможет сформироваться сигнал “Тревога”.

Для контроллеров “Мираж” есть нижеследующая схема

Если сработает один, то поступит сигнал “Внимание”, если второй — последует команда “Пожар”

Обозначение теплового извещателя на схеме, а также других составляющих следующее:

• ШС – шлейф сигнализации,
• ИП — извещатель пожарный тепловой,
• ИПР – извещатель пожарный ручной,
• ДИП – дымовой извещатель пожарный.

Условное графическое обозначение автоматического теплового извещателя по требованиям нормативной документации — .

Нормы и особенности установки/подключения тепловых датчиков регулируются сводом правил системы противопожарной защиты 5.13.130.2009 с последними изменениями от 20.06.2011 г.

Из таблицы 13.5.становится известным расстояние между тепловыми точечными устройствами, а также между ними и стеной (не забудьте об исключениях, указанных в пункте 13.3.7).

Нетрудно догадаться, что от высоты помещения зависит охватываемая датчиком площадь. При этом многие устанавливают по два устройства в каждом помещении на случай выхода из работы одного датчика.

Расстояние от одного к другому должно ограничиваться половиной рекомендуемого. Но это действует при точечных неадресных датчиках. Адресно-аналоговые в дублировании не нуждаются, так как у них совершенно иной принцип работы.

• При расположении сенсоров в помещениях нужно учитывать особенности распространения продуктов горения в них.
• Неэффективно устанавливать тепловые датчики в “мертвых” зонах, там, куда горячий воздух доберется в последнюю очередь, и противопожарный прибор сработает слишком поздно.
• Так, прокладывая термокабель линейного теплового извещателя, не надо этого делать в 15-20 см от углов по потолку и стенах.
• Не стоит забывать и о вытяжках, кондиционерах, — расположите прибор не менее чем на метр от них.

Физические законы рождают принципы, которые лежат в основе установки пожарных извещателей:

• плоский потолок защищается по окружности, лежащей в горизонтальной поверхности;
• нужно учитывать расстояние от перекрытий помещения.

Неисправности и способы их устранения

О них, прежде всего, читаем в руководстве по эксплуатации в специально выделенном разделе. В описании указано, что может не работать и какой метод поможет устранить проблему.

Классическими причинами является непрофессиональный монтаж и заводской брак. Выявленный брак ведет к гарантийному сроку, который составляет в среднем от 18 до 36 месяцев, но бывает и 12 месяцев.

Опытные инженеры также указывают на ложную пожарную тревогу в случае ремонта, когда пыль попадает в прибор, и он срабатывает.
Порой насекомые также служат поводом неоправданной тревоги

Помогает протирка спиртом и продувание.
Шлейфы могут периодически оповещать о пожаре при скрученных проводах, где контакт нестабилен.
Электромагнитные помехи от приборов также никто не отменял, поэтому их необходимо брать во внимание. Сезонные изменения, акустические колебания и агрессивная окружающая среда также влияют на неисправности.
Ложные тревоги зачастую свидетельствуют не о высокочувствительности извещателей, а о низком качестве

Также специалисты предупреждают, что все дешевые разработки со временем теряют уровень чувствительности. И здесь поможет только замена.

Для решения большинства трудностей по неисправности поможет проверка подключений, правильное расположение детекторов и нормальная работоспособность контактных соединений.

Также для предупреждения необнаружения пожара помогут высококачественные комплектующие извещателей.

Виды пожарных извещателей

Пожарные тепловые реагируют на разные параметры распространения огня. Отсюда и классификация на виды.

В максимальный противопожарный датчик задан порог абсолютной величины:

• давление,
• температура, — как только показатель окружающей среды его достигнет, люди будут оповещены.

Массово выпускают отечественные устройства с температурой срабатывания 70-72 градусов. Они же являются по причине своей финансовой доступности весьма популярными.

Для дифференциального датчика пожарной сигнализации важна скорость изменения признака, который стоит у него на контроле.

Такие устройства признаны более эффективными, чем максимальные ТПИ —

Максимально-дифференциальные приборы объединяют оба параметра.

Собираясь за покупкой данного типа пожарных устройств, учтите, что их температурный порог минимум на 20 градусов должен быть выше допущенной температуры на объекте.

Таким образом, современные системы пожарной сигнализации технические специалисты делят на дискретные (по порогу) – они рассмотрены выше — и аналоговые. Аналоговые тепловые пожарные сенсоры в свою очередь подразделяются на неадресные и адресные. Последние передают не только информацию о возгорании, но и код своего адреса.

И дискретные, и аналоговые измеряют характеристики факторов пожара, принципиальное отличие в способе обработки сигнала.

У аналоговых он сложнее и его суть в специальных систематических алгоритмах.

• Адресно-аналоговые тепловые устройства регулярно собирают информацию о состоянии помещения. Они могут выдать данные, на которые запрограммированы для сборы, в режиме реального времени.
• Взрывозащищенные тепловые пожарные извещатели нужны там, где риск появления пожар высок, и в воздухе могут присутствовать взрывоопасные вещества. Они словно бронированы, так как расположены на различных силовых агрегатах, нефтепроводах и т.д. Различаются степенью защиты, количеством сенсоров и разными установленными температурными порогами.
• У линейных тепловых извещателей применяется кабель с теплочувствительным полимером – термокабель – он фиксирует любые изменения по всей своей протяженности как единый противопожарный датчик. Используется там, где потолок большого размера, например, крытый стадион. Крепить можно кроме потолка еще и на стены.
• Многоточечные тепловые устройства противопоставлены по своей сути линейным. Они входят в единую систему, которая контролирует несколько зон и объединена в электрическую цепь. Поступающие от датчиков противопожарных сигналы обрабатываются в едином блоке.

Принцип работы ТПИ и особенности его конструкции

Само название — тепловой — объясняет принцип действия прибора. Он содержит один или несколько преобразователей — чувствительных элементов, которые, воспринимая температурное повышение среды, ведут к срабатыванию громкого опознавательного сигнала через звуковой оповещатель.

Существует еще один вид извещателя – пожарный дымовой. Он срабатывает на аэрозольные продукты горения, проще говоря, дым, а точнее, его цвет. Плюс противопожарных датчиков дыма в том, что он разрешен в административно-бытовых строениях, в отличие от теплового извещателя, а минус – поднимет всех на ноги не из-за пожара, а, например, большого скопления пыли или пара. Причем, если говорить строго, называть его датчиком неправильно, потому что он лишь составная часть извещателя.

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.

Как выбрать тепловой извещатель?

Выбор теплового 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.

Цены

Самые простые максимальные противопожарные тепловые приборы отечественные, их цена от 40 рублей до 150.

• Дополнительные опции, например, память на сработавший прибор, световой и/или выносной индикатор, увеличение их количества влечет за собой удорожание вдвойне, разброс от 270 р. и до 600.
• Максимально-дифференциальные датчики можно приобрести за цену от 500 р. до 900.
• Одна из наиболее продаваемых моделей Аврора ТН (ИП 101-78-А1), ее цена в среднем 700 р.
• Наиболее популярная из-за своей ценовой доступности модель взрывозащищенного извещателя ИП 101-3А-А3R обойдется в 200 рублей в среднем, хотя в большинстве своем магазины предлагают взрывозащищенные устройства от 800 до 1 000 р.

Зарубежные адресные максимально-дифференциальные устройства

• стоят от 1000 рублей за штуку и выше.
• Среди адресно-аналоговых максимально-дифференциальных — хит продаж модель С2000 ИП-03, она стоит от 500 до 800 рублей, а вообще разбег адресных извещателей доходит до 2 000 и даже выше.
• тепловые датчики – термокабели – в зависимости от характеристик (сопротивления кабеля, максимально допустимой длины, напряжения тока и т.д.) реализуются в среднем от 300 до 700 р.

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.

Установка

Существуют определенные правила по выбору места размещения и количества извещателей тепловых в системе пожарной сигнализации в конкретном помещении. Их устанавливают также и в комплексе с извещателями, определяющими другие факторы пожара.

Точечные извещатели тепловые размещают преимущественно под перекрытиями, но возможны и другие варианты, когда осуществить данное требование сложно по техническим причинам. Допускается их размещение на несущих конструкциях.

На стенах точечные извещатели устанавливают на расстоянии 0,5 м от угла и в отдалении от перекрытий. Также на место размещения извещателей влияют параметры защищаемого помещения – высота потолка, форма перекрытия. Все нестандартные ситуации, связанные с монтажом, требуют дополнительных расчетов по действующим нормам пожарной безопасности. Для всех устройств обеспечивают надежные крепления и устойчивость. На выбор места влияют и воздушные потоки от канализации.

Нельзя устанавливать точечный извещатель тепловой на расстоянии менее 0,5 метров от светильников и остальных предметов. Расположение таких устройств относительно друг друга зависит от данных в нормативных документах. Площадь защищаемой зоны извещателей также указана в таблицах и зависит от типа и конструктивных особенностей. Если устройства комбинированы, например тепловые и дымовые датчики находятся вместе, то их считают за одну единицу.

Допускается использование продукции, которая прошла испытания перед выпуском и имеет сертификат соответствия. Установленным требованиям в стандартах должен отвечать каждый извещатель пожарный тепловой. На нем производитель обязан указывать тип и класс, а в технической документации описывать подробные характеристики.

При установке нельзя пренебрегать данными из этих документов и увеличивать защищаемую зону. Также тепловые извещатели вне зависимости от принципа действия рассчитаны на конкретные климатические зоны, что учитывается при их изготовлении.

Производители и популярные модели

Выпускают извещатели пожарные российские производители и зарубежные. Среди них

• старейшая японская фирма Hochiki,
• популярнейшая Siemens, в которую влилась швейцарский производитель Cerberus.
• Хорошо зарекомендовали себя пожарные извещатели британской компании Appolo.
• Также хорошо известна System Sensor, чья продукция выпускается в 8 крупнейших странах – от США до России.

В нашей стране на пожарных тепловых извещателях специализируется

• предприятие “Аргус-Спектр”, расположенное на базе научно-промышленного комплекса в Санкт-Петербурге.
• Комплектстройсервис является одним из ведущих по отечественным разработкам.
• Магнито-Контакт выпускает датчики на базе герметичных контактов,
• широкий спектр продукции у “Сибирского арсенала”,
• научно-производственного предприятия “Специнформатика-СИ”.
• Также свою продукцию предлагают Частное предприятие “Артон” и “Спецавтоматика”.