Системы автоматической пожарной сигнализации и извещателей

В автоматическую пожарную сигнализацию заложен принцип преобразования неэлектрических величин в электрические. Автоматические извещатели в зависимости от влияющего на их срабатывание фактора подразделяют на следующие группы:
дымовые — реагирующие на появление открытого дыма; тепловые — реагирующие на повышение температуры воздуха окружающей среды;
световые — реагирующие на появление и излучение открытого пламени;
комбинированные — реагирующие на тепло и дым. Существует несколько разновидностей новых систем автоматической сигнализации.

Сигнализационная дымовая пожарная установка (СДПУ-1) предназначена для определения места загорания по наличию дыма, повышению температуры и сигнализации о пожаре с помощью световых и акустических сигналов. Кроме того, установка позволяет управлять внешними цепями автоматических устройств пожаротушения. Общая емкость установки — 10 лучей, в каждый луч может быть включено до 10 извещателей. Установка рассчитана на непрерывную круглосуточную работу. Питается установка как от сети переменного тока напряжением 220 в, так и от сети резервного источника питания — преобразователя, питающегося от аккумуляторов напряжением 24 в. Переключение на резервный источник питания производится автоматически. Сигнальный пульт включает в себя 10 лучей с возможностью включения в каждый луч до 10 извещателей типа ДИ-1 и КИ-1. Потребляемая мощность приемной станции — не более 80 вт. Блок-схема установки СДПУ-1 показана на рис. 10. Принципиальную электрическую схему сигнализационного пульта функционально можно разбить на три части: стабилизатор напряжения, 10 лучевых комплектов, схема сигнализации.

Рис. 10. Блок-схема сигнализационной дымовой пожарной установки СДПУ-1:
1 — блок резервного питания от аккумулятора 24 в; 2 — десять лучевых комплектов с включением в каждый до 10 извещателей; 3 — сигнальный пульт; 4 — блок основного питания от сети 220 в; 5 — линия включения резервного питания.

Стабилизатор собран по обычной схеме параметрической стабилизации на стабиловольтах типа СГ1П, пяти стабилитронах типа Д810 и ограничительных сопротивлениях. Стабилизатор имеет 5 выходов, 4 из которых служат для питания лучей и 1 —¦ для питания схемы сигнализации.

Лучевой комплект каждого луча является общей катодной нагрузкой для ламп всех извещателей, включенных в данном луче. Лучевой комплект состоит из неоновой лампочки типа ТН-0,2, трех сопротивлений и двух диодов типа Д7Ж- Схема сигнализации состоит из трех тиратронов тлеющего разряда типа МТХ-90 и двух реле, включенных в катодные цепи тиратронов. Источником для резервного питания служит преобразователь постоянного напряжения 24 в в напряжение 360 в. Преобразователь собран по схеме статического преобразователя на транзисторах.

Дымовой извещатель типа ДИ-1 предназначен для обнаружения продуктов горения в окружающей его воздушной среде. Извещатель
рассчитан на многократное действие и длительную непрерывную работу при температуре от —30 до +60° С с относительной влажностью до 80%. Зона действия одного извещателя — 50—100 м2. Питает извещатели стабилизированное напряжение постоянного тока 218 в (±10 в). Указанный тип извещателя успешно может быть применен для автоматической сигнализации о начале пожара в хранилищах, на электростанциях, промышленных объектах и др. Извещатель (рис. 11) обычно укрепляется с помощью розетки на потолке или подвешивается к нему. Чувствительным элементом извещателя служит ионизационная камера. Источником ионизации в камере является плутоний 239, испускающии а-лучи, которые расщепляют молекулы находящегося в  камеpе воздуха на электроны и положительно заряженные ионы. При отсутствии дыма напряжение, подаваемое к извещателю по двухпроводной линии, распределяется между ионизационной камерой и добавочным сопротивлением таким образом, что напряжение, поступающее на промежуток сетка — катод электрической лампы, будет меньше требуемого для ее зажигания. С попаданием в ионизационную камеру продуктов горения (дыма) ионизационный ток в ней резко уменьшается, так как частицы дыма усиленно поглощают а-лучи, что равносильно увеличению сопротивления ионизационной камеры. Вследствие этого подводимое напряжение перераспределяется и зажигает лампу. В подводящей линии ток увеличивается до величины, достаточной для приведения в действие лучевого реле приемного аппарата типа СД-10. Емкость С необходима для увеличения мощности управляющего разряда.

Комбинированный извещатель типа КИ-1 реагирует на повышение температуры и на появление дыма в контролируемом помещении. Применяется с установками типов СДПУ-1 и СКПУ-1.

Принцип работы этого извещателя при реагировании на дым такой же, как и у извещателя типа ДИ-1. Если извещатель типа КИ-1 срабатывает как тепловой, то делитель напряжения на термосопротивлениях, заключенный в цепь управляющего электрода тиратрона типа ТХ11Г, выбирается таким образом, что начальный потенциал на управляющем электроде лампы равен 60—70 в. При повышении температуры величина сопротивления уменьшается, напряжение на управляющем электроде тиратрона увеличивается. Если потенциал достигает напряжения зажигания, извещатель срабатывает. Как тепловой, извещатель типа КИ-1 срабатывает при резком возрастании температуры до 60—80 ° С.

Контролируемая одним комбинированным извещателем площадь по дыму составляет 50—100 ж2, а по теплу — 25—50 ж2.
Для монтажа лучей установки можно применять любой провод с сопротивлением провода луча не более 1000 ом.
Сигнализационная тепловая пожарная установка (СТПУ-1) обеспечивает эффективную сигнализацию начала загорания при повышении в защищаемом помещении температуры выше установленного предела. Температура срабатывания извещателя выбирается от 50 до 100° С. Система СТПУ-1 состоит из приемных станций типа СТ-5 и автоматических полупроводниковых тепловых извещателей типа ПТИМ. Приемная станция включает 5 лучей с возможностью включения в каждый луч до 5 извещателей. Станция питается от сети переменного тока.

Система «Сигнал» состоит из приемной станции и автоматических полупроводниковых тепловых извещателей. Питается станция от сети переменного тока или от аккумуляторной батареи.

Эти системы обеспечивают автоматический запуск стационарных средств пожаротушения. К автоматическим тепловым извещателям относят термоизвещатели типа АТИМ (автоматический тепловой извещатель максимального действия),выпускаемые двух видов: АТИМ-1 с контактами на замыкание и АТИМ-3 с контактами на размыкание, основанными на использовании биметаллических пластинок. Более совершенным является тепловой извещатель типа ПТИМ (полупроводниковый тепловой извещатель максимального действия). Применение в извещателях полупроводникового термосопротивления позволяет резко уменьшить величину электрического сопротивления при повышении температуры окружающей воздушной среды.
 
С повышением температуры окружающей среды полупроводниковое термосопротивление (датчик) резко уменьшается и напряжение на управляющем электроде повышается. Как только это напряжение превысит напряжение зажигания, тиратрон «зажжется», т. е. извещатель сработает. При этом между анодом и катодом тиратрона пройдет значительный ток, который усилит ток к линии и приведет в действие линейное реле, установленное в приемном аппарате. В этом извещателе отсутствуют открыто искрящиеся контакты, и он может применяться в помещениях с наличием взрывоопасной среды. Извещатель типа ПТИМ рассчитан на длительную непрерывную службу при температуре от —20 до +50° С и относительной влажности до 80% с зоной действия 25 м2. Автоматические извещатели, как правило, должны устанавливаться на потолке. Если помещение имеет высоту более 10 м, то их необходимо подвешивать с помощью подвесов на высоте 6—10 м от пола. Тепловые извещатели не следует устанавливать вблизи источников тепла, оказывающих влияние на их работу. Их нужно размещать в зоне наиболее вероятных загораний, в местах возможного скопления теплого воздуха и с учетом конвекционных потоков воздуха от приточной и вытяжной вентиляции. В помещениях, где перекрытия имеют выступающие конструкции в виде прогонов, балок, ребер жесткости железобетонных плит, выступающих более чем на 50 см, извещатели нужно устанавливать в каждом пролете, а площадь обслуживания не должна превышать установленных норм для одного извещателя. Для тепловых извещателей допускается включение их параллельно в одну пару проводов (луч) до 30 шт.

Сигнализационная комплексная пожарная установка (СКПУ-1) предназначена для обнаружения загорания и сигнализации о пожаре с помощью световых и акустических сигналов. Установка обеспечивает обнаружение загорания по повышению температуры, появлению дыма или открытого пламени. Установка предназначена также для охраны помещений посредством тревожной сигнализации. Кроме того, она представляет возможность управления автоматическими средствами пожаротушения путем посылки кодированного сигнала и автоматического выхода в телефонную сеть по набору номера 01 и передачи сведений о возникновении пожара в защищаемом помещении. Приемная станция имеет 50 лучей пожарной и 5 охранной сигнализации, а также 500 шт. комбинированных извещателей типа КИ-1, реагирующих на дым и температуру и 50 шт. извещателей световых типа СИ-1, реагирующих на пламя. В луч может быть включено до 10 комбинированных и один световой извещатель. Установка питается от сети 50 гц, 220 в с автоматическим переключением на резервную сеть с такими же параметрами. Автоматические световые пожарные извещатели, реагирующие на появление пламени, применяются в закрытых помещениях с температурой воздуха от —10 до +40° С при относительной влажности воздуха до 80 %.

В помещениях должны отсутствовать источники ультрафиолетовых излучений, открытое пламя, работающие сварочные аппараты, электрическое искрение, зажигание спичек и т. п. Нельзя их применять и в помещениях с содержанием в воздухе паров кислоты или щелочи. Принцип работы извещателей, реагирующих на появление света, основан на использовании фотосопротивления, счетчиков фотонов и фотоэлементов. При изменении светового потока, действующего на полупроводниковые фотосопротивления, его омическое сопротивление изменяется. Электропроводность проводника находится в прямой зависимости от носителей зарядов, величина которых возрастает при действии света. В этих извещателях лучистая энергия не превращается в электрическую. Протекающий через фотосопротивление ток пропорционален приложенному напряжению и величине подающего светового потока. Реагирующие на свет извещатели срабатывают мгновенно. Устанавливать извещатели, как правило, нужно на потолке в середине охраняемого помещения. Световой извещатель должен «видеть» все помещение и особенно места наиболее вероятных загораний. Расстояние от светового извещателя до наиболее удаленной «просматриваемой» им точки не должно превышать 30 м. Один световой извещатель может обеспечить охрану помещения площадью до 600 м2 и более. В одну пару проводов может быть включен только один световой извещатель. Световые извещатели необходимо защищать от попадания на них прямых солнечных лучей и непосредственного воздействия ламп освещения. В местах установки световых извещателей освещенность не должна превышать 50 лк. Все автоматические извещатели могут применяться только в лучевой системе пожарной сигнализации.

В настоящее время освоен выпуск коммутатора пожарной и охранной сигнализации типа ТОЛ-10/100 от 10 до 100 номеров лучевой системы с оптической и акустической фиксацией сигналов, который предназначен для приема и регистрации сигналов о пожаре с автоматических и ручных извещателей, а также для передачи информации о пожаре на коммутатор городской пожарной команды. Станция эксплуатируется в закрытом помещении при температуре окружающей среды от +10 до +40° С, относительной влажности воздуха не более 85% при температуре +30° С. Станция питается от источника постоянного тока напряжением 60 в с заземленным полюсом. Мощность источника питания — 300 вт. Для питания станции от сети переменного тока могут быть использованы выпрямительные блоки типов ВБ-60/5, ВБ-60/10 и ВБ-60/15. Станция представляет собой блочную конструкцию емкостью 10—100 лучей и включает общестанционный блок на 10 лучей и 9 блоков лучевых комплектов по 10 лучей каждый. В каждый луч может быть последовательно включено любое количество ручных и автоматических извещателей, выдающих сигнал в виде размыкания контактов, без переходных устройств. Применяются извещатели кнопочные типов ИКЛ-1, АТИМ-3, АТП-ЗМ, ДТЛ, ПОСТ-1, ПКИЛ-9. Автоматические извещатели подключаются к приемной станции с диодом типа Д226Г.

Переключатель тепловой автоматический, максимального действия, миниатюрный типа АТП-ЗМ предназначен для сигнализации о повышении температуры контролируемой среды выше установленной в помещениях, где отсутствуют взрывоопасные материалы и концентрации газов и пыли. АТП-ЗМ предназначены для включения в коммутаторы пожарной сигнализации типов ТЛО, ТОЛ, ТЛОЗ, СПЛО и охранную сигнализацию. В охранную сигнализацию они включаются через объектовые приемно-контрольные приборы типа «Сигнал» или концентраторы. Работает АТП-ЗМ при относительной влажности до 80%, обслуживаемая площадь — \Ъ м2, температура срабатывания 60 или 80° С. Чувствительный элемент — биметаллическая пластинка, которая при нагревании деформируется и размыкает электрическую цепь сигнализации.

Разновидностью переключателя типа АТП-ЗМ является переключатель АТП-ЗВ, предназначенный для работы в условиях относительной влажности 95%.

Автоматический тепловой извещатель типа ПОСТ-1 предназначен для включения в станцию типа ТОЛ-Ю/ЮО. Он состоит из 1—10 тепловых датчиков типов ДМ (датчик максимальный) или ДМД (датчик максимально-дифференциальный). Чувствительным элементом датчика является терморезистор. Срабатывают датчики в результате изменения электрических параметров схемы под воздействием тепла. Температура срабатывания для датчиков типа ДМ—50, 70 и 90° С, для датчиков типа ДМД—70° С или температурный скачок на 30° С. Защищаемая площадь одного датчика — 20 м2.

Для включения в станцию типа ТОЛ-Ю/ЮО с диодом типа Д226Г применяется также датчик тепловой с легкоплавким замком типа ДТЛ. Температура срабатывания его — 72° С, защищаемая площадь — 10 м2. Чувствительным элементом служат две пружинящие пластинки, спаянные легкоплавкими сплавами и включенные в электрическую цепь сигнализации. При нагревании сплав размягчается и пластинки расходятся, размыкая цепь сигнализации.

Извещатель дымовой фотоэлектрический типа ИДФ-1 предназначен для обнаружения загорания в закрытых помещениях при попадании дыма в извещатель и выдаче сигнала о возникновении пожара в приемную станцию через промежуточное приемно-контрольное устройство типа ППКУ-1. Извещатель рассчитан на непрерывную круглосуточную работу при температуре окружающей среды от —10 до +50° относительной влажности до 98% при температуре 35° С и внешней фоновой освещенности до 500 лк в месте установки извещателя. Площадь, защищаемая одним извещателем, — до 100 м2, инерционность срабатывания извещателя при концентрации дыма 30—40% — 30 сек. Питается от источника постоянного тока стабилизированным напряжением 50 (±0,5) в.

Принцип действия извещателя основан на способности его регистрировать свет, рассеянный мелкими освещенными частицами дыма. Извещатель состоит из фотоприемника, источника света и схемы регистрации и усиления сигнала, смонтированных в цилиндрическом корпусе. В качестве фотоприемника применен сернистокремниевый фоторезистор типа ФСК-Г1, источником света является лампа накаливания типа КМ-48-0 с номинальным потреблением тока 50 ма. Схема регистрации и усиления сигнала извещателя состоит из уравновешенного моста, усилителя постоянного тока и ключевого каскада. В одно из плеч моста включен фотоприемник, в смежное плечо — источник света. Последовательно с фоторезистором включен терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления для компенсации изменений тока фоторезистора при изменении температуры окружающей среды.

При появлении в рабочем объеме извещателя дыма определенной концентрации образуется рассеянный от частиц дыма свет, который попадает на светочувствительный слой фоторезистора, сопротивление фоторезистора уменьшается, и нарушается равновесие моста. В диагонали моста появляется сигнал, который усиливается усилителем и приводит к срабатыванию реле.

Охранно-пожарная радиоизотопная установка типа РУОП-1 предназначена для определения мест загорания по появлению дыма, подачи звукового и светового сигналов и включения противопожарной автоматики. Она состоит из корпуса, в который вставляются блок питания сигнализации типа БПС-6 и 1 — 6 блоков лучевых комплектов типа БЛК-1, обеспечивающих подключение до 5 линий к каждому. Извещатель типа РИД-1 с источником излучения имеет цилиндрическую форму. На одном торце извещателя смонтирована ионизационная камера, закрытая металлической сеткой. Извещатель вставляется в колодку, закрепляемую на потолке помещения, и фиксируется при помощи накладной гайки. Блок преобразователя типа БПЛ-1 устанавливается и крепится аналогично на своей колодке.

При попадании дыма в открытую ионизационную камеру извещателя типа РИД-1 выдается электрический сигнал в виде приращения тока. Сигнал передается по двухпроводной линии связи через блок линейного преобразователя и распределительное устройство на приемно-контрольный пульт, где включается звуковая и световая сигнализации.

С приемно-контрольного пульта выдается сигнал на включение противопожарной автоматики и сигнал на центральный пункт оповещения, который может быть прерван нажатием кнопки.

Емкость приемно-контрольного пульта установки 5—30 номеров. В комплект входит 50 шт. радиоизотопных извещателей дыма типа РИД-1, которые подключаются в один шлейф до 10 шт. Напряжение питания установки 127 и 220 в, а инерционность срабатывания при температуре от —30 до +50° С и относительной влажности до 80% составляет 10 с, а при той же температуре и относительной влажности 80—95% —до 30 с. Допустимая скорость потока воздуха в районе извещателя — до 1 м/с, а площадь, контролируемая одним извещателем, при высоте потолка помещения около 4 м составляет 100—150 м2.

Конструкция и электрическая схема извещателя типа РИД-1 допускает его использование для работы со станцией типа СД-10 установки типа СДПУ-1. В связи с этим они могут быть использованы для замены извещателей типа КИ-1 в помещениях с повышенной влажностью воздуха.