Проблемы подключения тепловых извещателей с индикаторами. Извещатель пожарный тепловой (ТПИ) Нормы расположения пожарных тепловых датчиков в помещениях

Извещатель пожарный тепловой максимальный ИП 103-10. Устройство соединительное УС-4 ПАШК.425212.050

R1* - резистор С2-33Н-0,25-5,6 кОм±5 %;
R2, R3 - резистор С2-33Н-0,25-1 кОм±5 % при применении энергопотребляющих извещателей ИП103-10-(А1), ИП103-10-(А3);
ИП1, ИП 2 - пожарные энергопотребляющие извещатели ИП103-10-(А1), ИП103-10-(А3).

*При применении энергопотребляющих извещателей (ИП103-10 до 40 шт. и т.п.) номинал оконечного резистора R1 должен быть увеличен так, чтобы суммарное сопротивление извещателей и оконечного резистора составило 5,6 кОм±10 %, для этого можно подключить к клеммам ШС номинальный резистор (5,6 кОм) и измерить на нем напряжение (напряжение на ШС в номинальном режиме составляет от 17 до 20 В); затем отключить резистор и подключить к клеммам ШС извещатели (они должны быть в режиме «Норма») и подобрать величину оконечного резистора так, чтобы напряжения на клеммах ШС совпадало с напряжением, измеренном на номинальном резисторе. При применении извещателей с другими приемно-контрольными приборами следует пользоваться описаниями на данные приборы.

2.2. Монтаж извещателя

На рисунке 2 приведены габаритные и присоединительные размеры извещателя и устройства соединительного. Размещение и монтаж на контролируемом объекте должен производиться в соответствии с требованиями НПБ 88-2001 « Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования» и РД 78.145-93 «Системы и комплексы охранной пожарной и охранно-пожарной сигнализации. Правила производства и приемки работ».

2.3. Проверка работоспособности извещателя

2.3.1. На время испытаний необходимо отключить выходы приемно-контрольных приборов и исполнительных устройств, управляющих средствами автоматического пожаротушения (АСПТ) и известить соответствующие организации.

2.3.2. Включить питание приемно-контрольного прибора и наблюдать одиночные мигания светодиода выносного индикатора , что означает индикацию дежурного режима извещателя.

2.3.3. Включить тепловентилятор и направить тепловой поток на чувствительный элемент извещателя.

2.3.4. Наблюдать переход индикатора извещателя в режим постоянного свечения и переход шлейфа сигнализации ПКП в режим ПОЖАР, при этом одиночные мигания светодиода выносного индикатора ИВС-2 прекращаются.

2.3.5. После испытаний убедиться, что извещатели готовы к штатной работе, восстановить связи приемно-контрольных приборов и исполнительных устройств со средствами АСПТ и известить соответствующую организацию о том, что система готова к штатной работе.

Быть готовым к пожару невозможно, он всегда внезапен и малоконтролируем. Но минимизировать риск его появления, значительно сократив предсказуемый материальный ущерб, можно. Для этого специалистами изобретены пожарные извещатели, которые в настоящее время являются единственным средством, способным обнаружить пожар без человека. Одним из таких в своем роде является, тепловой пожарный датчик или извещатель, кратко — ТПИ.

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.

Основные типы

По виду основной из составляющих ТПИ — чувствительного элемента или контроллера, различают четыре основных его типа:

Контактный ТПИ . При изменении температурного режима установленный контакт или электрическая цепь размыкается, специальный шлейф рвется и служит причиной срабатывания звукового сигнала. Самые простые, как правило, отечественные модели, представляют собой замкнутый контакт из двух проводников, упакованный в пластмассовый контейнер. Более сложные имеют термочувствительный полупроводник с отрицательным сопротивлением. Если температурная отметка окружающей среды возрастет, сопротивление упадет, и по цепи пойдет контролируемый ток. Как только он достигнет определенного показателя, оповещатель сработает.
В электронный сенсор вмонтированы сенсоры, которые находятся внутри кабеля, как только температура достигает определенного порога, сопротивление электротока в кабеле меняется, что передается в управление контрольного устройства. Высокочувствителен. Принцип устройства достаточно сложный.
Оптический извещатель работает на основе оптико-волоконного кабеля. От повышения температуры изменяется оптическая проводимость, что ведет к звуковому оповещению.
Металлическая трубка с газом, герметично заполненная, необходима для механического ТПИ . Воздействие температуры на любой участок трубки приведет к изменению ее внутреннего давления и срабатыванию сигнала. Признан устаревшим.
Другие типы . Полупроводниковые имеют специальное покрытие с отрицательным коэффициентом температуры, электромеханические состоят из проводов под механическим напряжением, покрытых термочувствительным веществом.

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 —

дают тревогу раньше,
устойчивы в работе, но за счет двух установленных на расстоянии элементов, они выше по цене.

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.

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).

Источник: СП5.13.130.2009.

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.

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 ”.

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.

Заключение

Информация о принципах работы, особенностях конструкции, видах и типах тепловых пожарных извещателях поможет взвешенно и без лишних финансовых затрат выбрать наиболее подходящую модель. Правила и нормы установки не так уж сложны, и если отнестись к ним ответственно, то можно предупредить многие неисправности. А лучше всего монтаж проводить под чутким руководством опытных электриков.

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

Проблемы согласования ИП с ППКП

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

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

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

Требование индикации режима «Пожар»

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

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

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

Рис. 1. Тепловой извещатель со встроенным индикатором

Характеристики светодиодов

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

Рис. 2. Вольт-амперная характеристика индикаторного светодиода

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

Схема подключения тепловых извещателей

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

Рис. 3. Схема подключения тепловых извещателей без индикатора

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

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

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

Расчет шлейфа с тепловыми извещателями с индикатором

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

Рис. 4. Схема подключения тепловых извещателей с индикатором

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

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

Выносной индикатор или резервирование неисправности?

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

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

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

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

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

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

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

Извещатель пожарный тепловой ИП 101-29-PR предназначен для обнаружения возгораний, сопровождающихся повышением температуры внутри контролируемого пространства в закрытых помещениях различных зданий, сооружений и передачи сигнала "Пожар" на адресный приемно-контрольный прибор «РУБЕЖ-2А», «РУБЕЖ-2АМ», ППКПУ 011249-2-1, «РУБЕЖ-2ОП»,«РУБЕЖ-4А». Питание и информационный обмен извещателя осуществляются по двухпроводной линии связи. Извещатель обладает двумя способами определения возгораний: по максимальной температуре и по скорости нарастания температуры. Извещатель не реагирует на изменение влажности, на наличие пламени, естественного или искусственного освещения.

По принципу действия адресные тепловые пожарные извещатели ИП 101-29-PR представляют собой максимально-дифференциальные извещатели, которые могут идентифицировать пожар не только по температуре окружающего воздуха, но и по скорости возрастания его температуры. В качестве чувствительного элемента тепловой пожарный извещатель использует термистор - резистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры. Преимуществом термистора перед другими датчиками температуры является его высокая температурная чувствительность, а также большое сопротивление, что устраняет проблемы, связанные с необходимостью усиления сигнала.
На основании сравнения текущей температуры окружающей среды с результатами предыдущих измерений адресные тепловые пожарные извещатели определяют скорость изменения температуры. Когда текущая температура и скорость ее роста превышают установленное пороговое значение, приемно-контрольный прибор выдает сигнал пожарной тревоги. Это помогает избежать ложного срабатывания извещателя при быстром изменении температуры в штатных ситуациях, например, при открытии входной двери или при включении отопительных приборов.

Тепловой максимально-дифференциальный адресно-аналоговый (темп. 54-85С) извещатель ИП 101-29-PR выполняет следующие функции:

измерение температуры окружающей среды;
расчет скорости изменения температуры;
обработка по специальным алгоритмам результатов измерений и принятие решений о формировании сигнала «Пожар»;
индикация режима работы извещателя.

Адресный извещатель представляет собой устройство прямого измерения температуры. Обработка информации производится встроенным микроконтроллером.
Извещатель состоит из розетки и датчика, представляющего собой пластмассовый корпус, внутри которого размещена плата с радиоэлементами, обеспечивающая обработку сигналов на базе микроконтроллера.
Разъемное соединение датчика с розеткой обеспечивает удобство установки, монтажа и обслуживания извещателя.
Измерение температуры осуществляется микроконтроллером по команде с приемно-контрольного прибора. Скорость изменения температуры вычисляется микроконтроллером. При превышении заданных значений по любому параметру формируется сигнал «Пожар».
Для информации о состоянии извещателя предусмотрен оптический индикатор. Режимы индикации приведены в таблице.

Состояние	Индикация
Дежурный режим	Однократная вспышка с периодом повторения 5 с
Режим "Пожар"	Мигание с частотой 2 Гц

Сигнал "Пожар" сохраняется после окончания воздействия на извещатель температурных факторов. Сброс сигнала производится с приемно-контрольного прибора.

Имеется возможность просмотра температуры окружающей среды через ПКП Рубеж
Питание и обмен информацией извещателя ИП 101-29-PR осуществляется по 2-х проводной адресной шине с любым числом разветвлений.
Тестирование извещателя ИП 101-29-PR возможно с помощью кнопки или специальной дистанционной лазерной указки ОТ-1.
Время срабатывания извещателя при повышении температуры от плюс 25 °С находится в пределах, указанных в таблице 2, при любом положении извещателя к направлению воздушного потока.

Основные технические данные и характеристики

Схема подключения извещателей к двухпроводным шлейфам.

Требования НПБ 88-2001*	Характеристики и функции извещателей ИП 101-29-PR
а) площадь помещения не больше площади, защищаемой пожарным извещателем, указанной в технической документации на него, и не больше средней площади, указанной в таблицах 5, 8, приведенных НПБ	Тепловой извещатель ИП 101-29-PR обеспечивает защиту помещения площадью 25 м2 (при высоте защищаемого помещения до 3,5 м)
б) обеспечивается автоматический контроль работоспособности пожарного извещателя, подтверждающий выполнение им своих функций с выдачей извещения о неисправности на приемно-контрольный прибор (ПКП)	Автоматически контролируется: наличие извещателя, наличие двух извещателей с одинаковыми адресами, короткое замыкание шлейфа
в) обеспечивается идентификация неисправного извещателя ПКП	При обнаружении неисправности адрес неисправного извещателя отображается на дисплее КП Рубеж с индикацией типа неисправности
г) по сигналу с пожарного извещателя не формируется сигнал на запуск аппаратуры управления, производящей включение автоматических установок пожаротушения или дымоудаления или систем оповещения о пожаре 5-го типа по НПБ 104	ПКП Рубеж формирует сигналы ВНИМАНИЕ и ПОЖАР при срабатывании одного и двух адресных извещателей ИП 101-29-PR в шлейфе.

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

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

Проблемы согласования ИП с ППКП

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

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

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

Требование индикации режима "Пожар"

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

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

Характеристики светодиодов

Светодиод, как и любой другой диод, имеет нелинейную вольт-амперную характеристику, то есть в отличие от резистора его сопротивление изменяется в широких пределах в зависимости от тока. В качестве примера на рис. 2 приведена вольт-амперная характеристика индикаторного светодиода от пожарного изве-щателя. При изменении тока светодиода в пределах от 1 до 20 мА напряжение на нем примерно равно 2 В, а точнее при 1 мА напряжение равно 1,84 В, а при 20 мА -2,23 В. Соответственно сопротивление светодиода при токе 1 мА равно 1,84 кОм, а при увеличении тока до 20 мА его сопротивление падает до 111,5 Ом! Поэтому в спецификации на светодиоды, как правило, указывается типовое и максимальное падение напряжения на светодиоде. Эти величины показывают возможный разброс параметров светодиодов: например, может быть указано типовое падение напряжения на светодиоде, равное 2,2 В при 20 мА, а максимальное - 2,6 В. Яркость светодиодов также обычно указывается при токе 20 мА и в зависимости от типа светодиода может быть по минимуму 5-10 mcd и достигать порядка 2000-3000 mcd, что существенно влияет на их цену.

В пожарном шлейфе ток индикаторов порядка 20 мА обеспечить не представляется возможным, поскольку даже ток короткого замыкания шлейфа у многих приборов не достигает этой величины. Конечно, для обеспечения функции индикации светодиод при включении должен иметь достаточную яркость и широкую диаграмму направленности. По экспертной оценке, стандартные свето-диоды обеспечивают более-менее приемлемую яркость при токах не менее 5 мА, а сверхъяркие свето-диоды – при токах от 1,5 мА. Необходимо отметить, что для упрощения монтажа в тепловых извещателях желательно использовать неполярные светодиодные индикаторы.

Схема подключения тепловых извещателей

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

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

Попутно отметим, что порог обрыва шлейфа на уровне 30 кОм исключает возможность работы с дымовыми извещате-лями. При напряжении шлейфа на холостом ходу порядка 20 В порогу сигнала "Неисправность" соответствует ток шлейфа, равный 0,67 мА, а за вычетом тока утечки 0,4 мА от сопротивления 50 кОм, что необходимо обеспечить в обязательном порядке по требованиям ГОСТ Р 53325–2009, на питание извещателей в дежурном режиме остается менее 0,27 мА. Что ограничивает возможности защиты таким шлейфом до одного помещения с тремя дымовыми извещателями. При попытке защиты даже двух помещений, то есть при включении в шлейф шести дымовых извещателей с током по 0,1 мА, их суммарный ток в дежурном режиме будет равен 0,6 мА, а при обрыве шлейфа между двумя помещениями, либо при снятии извещателей во втором помещении обрыв шлейфа не будет зафиксирован, так как ток оставшихся трех извеща-телей, равный 0,3 мА, превышает порог формирования сигнала "Неисправность". Кроме того, формирование так называемого "комбинированного" шлейфа с одновременным включением дымовых и тепловых извещателей даже с нормально разомкнутыми контактами нельзя допускать, исходя из тактических соображений. Уровень защиты дымовыми и тепловыми извещателями существенно различается, соответственно должна быть другой реакция на сработку теплового извещате-ля при наличии открытого очага по сравнению с обнаружением тлеющих очагов дымовыми извещателями. С другой стороны, нормами определена защита большинства объектов дымовыми извещателями как обеспечивающими раннее обнаружение пожара и защищающими жизнь людей. Тепловые извещатели используются в настоящее время достаточно редко и, как правило, в зонах, где не допускается использование дымовых извещателей по условиям эксплуатации. Вполне целесообразна защита этих зон отдельными шлейфами для обеспечения адресности с учетом обнаружения пожара на этапе открытого очага.

Расчет шлейфа с тепловыми извещателями с индикатором

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

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

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

Выносной индикатор или резервирование неисправности?

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

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

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