Извещатель пожарный тепловой

Для обнаружения возгорания на ранней стадии системы автоматической пожарной сигнализации (далее АПС) используют комплекс извещателей (датчиков). В одной системе сигнализации могут работать следующие виды извещателей:

1. Дымовые.
2. Тепловые.
3. Извещатели пламени.
4. Ручные извещатели.

Каждый вид оборудования предназначен для использования в конкретных помещениях и условиях эксплуатации. Также важным является то, какого вида возгорание возможно на данном объекте.

Описание и принцип работы теплового извещателя

Пожарные тепловые извещатели (далее ТПИ) начали выпускаться еще во времена СССР и основывались на принципе изменения свойств металлов под воздействием высоких температур.
Схема работы простая и надежная: электрическая цепь внутри корпуса замкнута через легкоплавкий припой, который при повышении температуры окружающей среды становился жидким, вследствие чего цепь обрывалась, и срабатывала сигнализация.

Единственный явный недостаток системы — это необходимость замены контактной группы на новую после каждого срабатывания.

Современные ТПИ используют, помимо старого принципа:

1. Газо-воздушные смеси, которые реагируют на изменение температуры.
2. Принцип магнитной индукции и изменения электрического сопротивления.
3. Комбинированные, где установлено сразу несколько систем реагирования на повышение температуры. Наиболее надежные и точные изделия.

Температура срабатывания подбирается под конкретные условия. Предельное значение — 250℃, что может использоваться на производствах с постоянно повышенной температурой в процессе работы.

Схема работы пожарного теплового извещателя

Основной компонент любого ТПИ — это тепловой элемент, который реагирует на изменения температуры. В зависимости от вида реакции и скорости её протекания, ТПИ бывают:

1. Извещатель тепловой максимальный. Устанавливается с расчетом на срабатывание при достижении определённой температуры.
2. Дифференциальный датчик анализирует скорость изменения температуры. В случае обнаружения аномально быстрого скачка, происходит срабатывание пожарной сигнализации.
3. Самый сложный и точный датчик совмещает в себе сразу оба принципа работы. Извещатель пожарный тепловой максимально дифференциальный сработает и в случае превышения установленного предела и при аномальном повышении температуры.

Устройство 3 типа отличается от первых двух. Два проводника проходят снаружи и внутри корпуса. На внешнем под воздействием высокой температуры повышается ток, в то время как внутри он остается неизменным. Это приводит к срабатыванию дифференциального усилителя.

Обозначение теплового извещателя на схеме

В ГОСТ 28130-89 четко определены обозначения только для точечного и линейного извещателя. Квадрат и прямоугольник с короткими линиями по бокам, соответственно.

В случае использования иных типов датчиков, предусмотрена возможность нанесения своих обозначений. Они должны отвечать требованиям:

1. Соблюдение единого масштаба для всех графических знаков, обозначающих ТПИ.
2. Помимо графики, может наноситься цифровая и буквенная информация. Все дополнительные обозначения расшифровываются в описании к схеме.

Виды извещателей

Выбор конкретного типа извещателя под каждый объект происходит исходя из средней температуры воздуха в помещении в процессе штатной эксплуатации. Для исключения ложных срабатываний отсечка срабатывания устанавливается с превышением 20℃ от предельной температуры при штатной работе помещения.

Контактные

Основаны на применении контактов из легкоплавких металлов. Под воздействием возросшей температуры контакты деформируются, что приводит к размыканию контактов. Сигнал об этом поступает на пульт управления. В связи с необходимостью нагрева конкретной маленькой детали данные датчики имеют ограниченный радиус действия. Целесообразно использовать для помещений малой площади.

Электронные

Сигналом о начавшемся возгорании служит изменение сопротивления на части полупроводника. Терморезистор определяет разницу и сообщает на панель управления пожарной сигнализацией (далее — ПС). Окружающие электронные помехи могут оказывать влияние на точность срабатываний датчиков. Предельное удаление датчика от приемного пульта ПС — до 2500 метров.

Оптические

Контроль пожарной безопасности происходит путем прокладки оптоволоконного кабеля. Через всю длину проходит лазерный луч.

При нагреве оптоволокно меняет свою структуру, что препятствует прохождению лазера. Специальный контроллер точно определяет участок, где произошло отражение, а также актуальную температуру.

Такие датчики работают в любых погодных и электромагнитных условиях. В случае поломки возможно заменить только поврежденный участок. Дистанция передачи сигнала — до 8 км.

Механические

В корпусе такого датчика находится металлическая колба с газом, который расширяется при нагреве. Конструкция является одной из первых, использованных для осуществления пожарной охраны объектов. На данный момент считается слишком сложной в производстве (необходимость контроля герметичности колб и качества газовой смеси) и используется в исключительных случаях, где иные виды извещателей не подходят.

Автономные

Извещатели, получающие питание от аккумуляторного блока или пары бытовых батареек. Сигнал о срабатывании передаётся по радиоканалу на передатчик, подключенный к постоянному питанию. Главная проблема — это потеря радиуса действия сигнала внутри помещений.

Взрывозащищенные

Необходимы для определения начала пожара в помещениях, где возгорание может начаться со взрыва, вследствие чего иные датчики будут уничтожены и не смогут подать сигнал тревоги. В России распространены 2 модели ТПИ: МАК-1 в исп.11 ИБ и ИП 103-1В. Датчики изготавливаются НПП «Специнформатика-СИ» и НПК «Эталон», соответственно. Подключение данной категории извещателей происходит через искробезопасные шлейфы.

Адресно-аналоговые

Представляют собой компьютеризированные комплексные решения по обеспечению пожарной сигнализации на объекте. Один прибор может контролировать сигналы со 100 различных датчиков.

Линейные

Предназначены для установки в труднодоступных местах или условиях агрессивной окружающей среды. Для обнаружения возгорания линейные извещатели используют 3 вида датчиков:

1. Оптический кабель, реагирующий на изменение температуры, снижая свою прозрачность. Уменьшение светового потока фиксирует анализатор и указывает место возникновения изменений.
2. Сенсорный кабель состоит из датчиков по всей длине, которые под нагревом меняют свое сопротивление, что выдается системой на пульт управления в виде тревожного сигнала.
3. Кабель типа «витая пара», жилы которого покрываются термочувствительным составом. Под нагревом жилы соприкасаются, образуя короткое замыкание. Место возникновения распознается как возгорание и передается на пульт.

Данный тип отлично подходит для крупных систем пожарной сигнализации. Температуру срабатывания можно задать отдельно для каждой зоны.

Многоточечные

Используют в своей работе сеть из нескольких датчиков. Вся информация передается по соединительным шлейфам. Обнаружение возгорания, в отличие от линейных, возможно только в точке установки датчика, а не по всей длине шлейфа соединения.

Плюсы и минусы

Подробный анализ всех типов датчиков позволяет понять, что универсального решения не существует. Каждый извещатель предназначен для установки в конкретных условиях, и только так он будет эффективен.

Общие преимущества тепловых пожарных извещателей:

1. Невысокая стоимость изделий и широкий ассортимент моделей.
2. Возможность работы как по максимальному значению температуры, так и по контролю скорости её изменения (дифференциальный принцип).
3. Наличие компьютеризированных систем, которые могут обеспечить комплексную противопожарную защиту крупных объектов промышленности.

Типичные недостатки ТПИ:

1. Невозможность своевременного срабатывания в помещениях с высокими потолками из-за длительности нагрева воздуха.
2. Дифференциальные датчики срабатывают на любое резкое повышение температуры, что делает невозможным их установку в горячих цехах на производстве.
3. В случае начала пожара без открытого пламени (тление) тепловые датчики сработают слишком поздно либо не сработают вообще.

Идеальных решений в противопожарной безопасности не существует. Качественная защита обеспечивается комплексным использованием ТПИ и дымовых датчиков.

 

Пожарные тепловые извещатели (далее ТПИ) начали выпускаться еще во времена СССР и основывались на принципе изменения свойств металлов под воздействием высоких температур.
Схема работы простая и надежная: электрическая цепь внутри корпуса замкнута через легкоплавкий припой, который при повышении температуры окружающей среды становился жидким, вследствие чего цепь обрывалась, и срабатывала сигнализация.

 

Классификация

Государственные стандарты обеспечения пожарной безопасности и ведомственные приказы Государственной противопожарной службы Российской Федерации определяют обширную классификацию пожарных извещателей и иных устройств, входящих в состав систем пожарной сигнализации.

По типу чувствительных элементов

Тепловые пожарные датчики классифицируются по типу используемых веществ/конструкций для сигнализации о возгорании. Базовая классификация выделяет 5 типов:

1. ИП 101 – извещатели, имеющие в своей конструкции элементы, сопротивление которых изменяется вслед за увлечением нагрева.
2. ИП 102 – использование эффекта термоэлектродвижущей силы. Термопара замыкает либо размыкает контакты в момент нагрева до определённой температуры.
3. ИП 103 – в основу положен эффект увеличения размеров веществ и материалов в момент нагрева.
4. ИП 104 – сеть замыкается участком из легкоплавкого или горючего материала, который размыкает цепь в момент повышения температуры.
5. ИП 105 – решения на контроле изменений магнитной индукции вследствие нагрева. Все сертифицированные на данный момент извещатели относятся к одной из этих групп. Но также установлены дополнительные разрешения для датчиков, работающих на инновационных принципах.
6. ИП 106 – срабатывание в момент изменений в магнитном поле объекта (эффект Холла).
7. ИП 107 – единственный принцип, использовавшийся одним из первых, – расширения объема газа при нагревании.
8. ИП 108 – самопроизвольная поляризация при достижении определённой температуры (сегнетоэлектрики).
9. ИП 109 – изменение упругости материала при изменении его температуры.

Также существуют и другие стандартизированные принципы работы, но они не имеют масштабного применения.

По виду обнаружения возгорания

Основной критерий — это способ проведения контроля пожарной обстановки:

1. Точечные извещатели контролируют небольшую область под и вокруг них, в случае возгорания в месте прохождения соединительного шлейфа датчик не сработает.
2. Многоточечные решения осуществляют одновременный контроль нескольких зон, и возгорание в любой из них приведет к срабатыванию сигнализации.
3. Линейные датчики сообщают о возгорании на любой участке, где проложен кабель.

Данное деление является самым распространенным.

По конструктивному исполнению

Категория состоит из двух типов:

1. Извещатели, конструкция которых полностью соответствует предписаниям ГОСТ.
2. Извещатели с изменениями конструкции производителем с целью улучшения качественных характеристик изделия.

По характеру контролируемого признака возгорания

Разделение по способу контроля изменений температуры тепловыми извещателями:

1. Максимальные срабатывают по достижению установленного порога температуры внешней среды.
2. Дифференциальные контролируют скорость увеличения температуры, срабатывая при резких скачках.
3. Комбинированные решения сочетают в себе оба предыдущих способа обнаружения возгорания.

Наиболее часто используется 3 вариант изделия с возможностью отключения одного из способов обнаружения.

По инерционности

Инерционность извещателя — это время от момента наступления условий срабатывания датчика до момента подачи тревоги на систему контроля и управления доступом. Период задержки задается пользователем самостоятельно.

По типу питания

В раздел входят автономные оповещатели (независимые от проводной сети) и с питанием от слаботочной электросети. Первый вариант имеет встроенный модуль радиосвязи для передачи данных на точку контроля.

По виду формируемых сигналов

Сигнал может быть адресным, когда датчик подключён к системе через отдельный шлейф, через который отправляется сигнал о срабатывании. Безадресный сигнал подают стандартные извещатели на термопаре или легкоплавких элементах, когда происходит замыкание или размыкание цепи.
Аналоговые оповещатели характеризуются высокой инерционностью срабатывания.

Заключение

Разобрав все доступные на данные момент типы тепловых противопожарных извещателей, становится ясно, что не существует универсального решения. Противопожарная безопасность требует профессионального сочетания различных видов датчиков и их тонкой настройки. Качественная работа сведет к минимуму ложные срабатывания, а также гарантирует своевременное оповещение в случае возгорания.

Видео по теме