Температурный извещатель. Тепловые пожарные извещатели. Виды приборов и их особенности

Доброго времени суток всем.

Сегодня об ещё одном типе пожарных извещателей — тепловых. Сто лет уже собираюсь восполнить пробел, собрался наконец.

В отличие от ДИПов (дымовой извещатель пожарный), монтажники зовут их ИП-ами. Принцип действия в простейшем случае объясняется названием — срабатывают при превышении определённого порога температуры. На стартовом фото — самый, наверное, ходовой вариант (по крайней мере самое дешёвое решение) теплового извещателя — внутри пластмассовой клеточки находится тепловое реле на основе биметаллической контактной пары. При нагреве контакты размыкаются, шлейф рвётся. Вспомним типовую схему включения таких извещателей из :

Извещатель в нормальном состоянии замкнут, при нагреве контакты разомкнутся и к оконечному сопротивлению добавится сопротивление, шутнирующее извещатель. Т.е. в рабочем состоянии сопротивление шлейфа в данном конкретном случае = 4,7 кОм, при срабатывании одного извещателя — уже 9,4 кОм, двух извещателей — 14, 1 и т.д. Благодаря такому включению прибор приёмно-контрольный может отличить аварию шлейфа (обрыв или КЗ) от сработки одного или более извещателей. Достоинство таких извещателей — убойная надёжность (висят до полного сгнивания контактных групп), неприхотливость, нечувствительность к полярности подключения и конечно цена: по нынешним временам стоимость от 30 руб. за извещатель — это просто даром, ни о чём, такскть 🙂

Вот он вразобранном виде, «красавчег»:

Есть ещё модификации со светодиодом: цепь рвётся, светодиод загорается.

Это была самая простая версия теплового извещателя — т.н. максимальный тепловой извещатель, т.е. срабатывающий при достижении температурой окружающей среды максимального (порогового) значения.

Более сложная версия тепловых извещателей — извещатели максимально-дифференциальные, срабатывающие не только по достижении порогового значения, но и по необычно быстрой скорости нарастания температуры. Конкретный пример — тепловой максимально-дифференциальный извещатель ИП 101-3А-А3R от Сибирского Арсенала:

Своего под рукой не нашлось, слизал фото с сайта производителя . При случае заменю.

Тепловой пожарный извещатель предназначен для определения повышения температуры помещения сверх определенного предела. Первые такие извещатели представляли собой два контакта, соединенные низкотемпературным привоем. При повышении температуры электрическая цепь нарушалась, пожарный приемно контрольный прибор (ПКП) формировал сигнал тревоги.

Современные тепловые извещатели могут содержать специализированный датчик температуры, состояние которого отслеживается электронной схемой. По принципу взаимодействия с ПКП, подключению к шлейфу пожарной сигнализации такие извещатели похожи на дымовые.

Однако, достаточно большое количество тепловых извещателей и сегодня используют "сухие" контакты, которые при достижении порога срабатывания размыкают или замыкают цепь пожарного шлейфа. Первый вариант встречается чаще, типовая схема его подключения приведена на рисунке 1а. Rш - резистор, который при срабатывании теплового извещателя уменьшает ток шлейфа до значения, которое пожарным ПКП распознается как "пожар". При отсутствии этого резистора прибор сформирует сигнал "Обрыв" или "Неисправность". Извещатель с нормально разомкнутыми контактами подключается аналогично дымовому пожарному извещателю (рисунок 1б).

По характеру зоны обнаружения тепловые пожарные извещатели могут быть точечными или линейными. Рассмотрим сначала типы точечных тепловых извещателей.

Извещатель тепловой максимальный работает точно так, как было указано выше, то есть изменяет свое состояние при повышении температуры до значения, определенного его техническими характеристиками. Заметьте - до этой температуры должен нагреться сам извещатель, на что, безусловно, требуется время. Здесь имеет место инерционность датчика, которая, кстати, указывается в паспортных данных. Это очевидный недостаток, поскольку препятствует раннему обнаружения пожара. Бороться с этим можно увеличивая количество тепловых извещателей или использовать другие их типы.

Дифференциальный тепловой извещатель отслеживает скорость изменения температуры, что позволяет снизить его инерционность. Естественно, "сухими" контактами здесь не обойдешься, поэтому занимается этим электроника, соответственно цена его соизмерима с ценой точечных дымовых извещателей. На практике тепловой максимальный и тепловой дифференциальный пожарные датчики объединяются, в результате чего мы имеем извещатель тепловой максимально дифференциальный , который реагирует как на скорость изменения температуры, так и на ее максимально допустимое значение.

Тепловой линейный извещатель пожарной сигнализации (термокабель) представляет собой витую пару, каждый из двух проводов которой покрыт слоем терморезистивной изоляции, то есть материалом при определенной температуре (температуре срабатывания датчика) утрачивает изолирующие свойства. Результатом этого является замыкание проводов между собой, что сигнализирует о пожаре.

Подключать термокабель можно вместо шлейфа пожарной сигнализации, в том числе и с другими датчиками (рисунок 2а). Однако замыкание шлейфа может быть вызвано другими причинами, нежели возгоранием. Таким образом, налицо недостаточная информативность. Решение подобной проблемы достигается подключением термокабеля через интерфейсные модули (рисунок 2б), которые обеспечивают сопряжение этого извещателя с прибором пожарной сигнализации.

Тепловые линейные извещатели весьма удобны для организации шлейфов сигнализации в сооружениях типа лифтовых шахт, технологических колодцах и каналах.

Общие требования к размещению тепловых извещателей пожарной сигнализации запрещают их располагать в непосредственной близости от источников тепла. Это очевидно.

© 2010-2019 г.г.. Все права защищены.
Материалы, представленные на сайте, имеют ознакомительно-информационный характер и не могут использоваться в качестве руководящих документов

Чем быстрей будет обнаружен пожар, тем легче его потушить и ликвидировать последствия. На некоторых видах объектов огонь может распространяться стремительно и принести серьезный ущерб. Поэтому повсеместно устанавливают противопожарные системы. Одним из элементов в них являются устройства, распознающие начало возгораний или задымлений, которые связаны с остальными частями систем.

В больших помещениях, производственных объектах, на складских хозяйствах эффективно работают тепловые пожарные извещатели. Различают несколько типов устройств и принципов их работы. Также есть требования стандартов к их установке, изготовлению и характеристикам.

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.

Общий принцип действия и конструкция

Примитивное устройство состоит из контроллера, к которому подключен чувствительный элемент. Его также называют тепловым сенсором. С контроллера данные передаются посредством шлейфа на общее управляющее устройство пожарной сигнализации.

Современные извещатели оборудуют и другими датчиками. Например, углекислого газа или дыма. Дополнительно устанавливают индикаторы – светодиоды, которые указывают, какой из тепловых извещателей в пожарной сигнализации сработал.

Чувствительный элемент бывает различного исполнения и принципа действия, но он должен реагировать тем или иным способом на изменения температуры . Пределы устанавливают в зависимости от характеристик чувствительного элемента конкретного извещателя.

Виды извещателей

Их делят на виды по типу чувствительному элементу:

1. контактные;
2. оптические;
3. механические;
4. электронные.

По принципу действия и скорости срабатывания:

1. максимальные – срабатывают, когда температура окружающей среды превышает установленное значение;
2. дифференциальные – реагируют на скорость нарастания температуры выше предельной;
3. максимально-дифференциальные – учитывают и превышение температурного порога, и скорость нарастания.

Также принята классификация тепловых извещателей по температуре срабатывания, см. в таблице. Это стандартное разделение, в котором указаны температура окружающей среды и ее пределы для нормы или срабатывания пожарных датчиков.

Температура срабатывания тепловых извещателей:

Класс извещателя	Температура среды, °С		Температура срабатывания, °С
	Условно нормальная	Максимальная нормальная	Минимум	Максимум
A1	25	50	54	65
А2	25	50	54	70
A3*	35	60	64	76
B	40	65	69	85
C	55	80	84	100
D	70	95	99	115
E	85	110	114	130
F	100	125	129	145
G	115	140	144	160
Н*	Указывается в ТД на извещатели конкретных типов

* Классы А3 и H отсутствуют в стандартах ISO 7240 и EN 54-5

В жилых домах или небольших помещениях часто устанавливают одноразовые извещатели. В них чувствительный элемент перегорает и не подлежит замене. В остальных случаях они непригодны.

По измерительной зоне делятся на точечные, многоточечные и линейные устройства. Первые уместны для небольших зон контроля, а вторые предназначены, как правило, для цехов, складов и т.д. В многоточечных извещателях датчики размещают в шлейфы, которые распределяют по зонам согласно .

выполняются в виде термокабеля - кабеля небольшого сечения с нанесённым на него специальным покрытием. Под воздействием температуры изменяется сопротивление участка термокабеля, что и служит сигналом для предупреждения об опасности.

Таким образом, создаётся необходимая защита помещений в виде линейного контура, данный кабель прокладывается по потолку. Он удобен при большой загазованности помещений, при значительном содержании пыли в воздухе и повышенной пожароопасной обстановке.

Кумулятивные тепловые извещатели образуются, когда расстояние между точечными чувствительными элементами меньше радиуса их действия. Одновременное реагирование на тепловое воздействие значительно повышает эффективность устройств.

Контактные

Контактный тепловой пожарный извещатель предполагает наличие стального проводника внутри или нескольких. Они покрыты специальным веществом, реагирующим на изменение температурного режима. Он должен быть легкоплавким.

Нагрев чувствительного элемента контактного извещателя происходит из-за реакции покрытия при достижении определенных значений температуры окружающей среды. Происходит замыкание, а приемо-контрольные устройства оценивают сопротивление на данном участке.

Контактные извещатели просты в эксплуатации и имеют длительный срок службы. Их легко устанавливать, они практически не восприимчивы к пыли, повышенной влажности. Однако температурные диапазоны у них не широкие, поэтому выбор объектов установки для них ограничен. В сравнении с остальными типами недорогие и надежные. Тепловые датчики не меняют на новые.

Электронные

У электронных извещателей один из самых сложных принципов действия. Внутреннее устройство состоит из температурных сенсоров, которые находятся в кабеле. Расстояние между сенсорами соответствует определенным значениям.

Электронные тепловые пожарные извещатели работают с изменениями сопротивления электрического тока. Они связаны с повышением или понижением температуры окружающей среды. Контроллер обрабатывает полученные данные и передает их на управляющее устройство общей системы.

Их преимущества в малой задержке срабатывания и высокой чувствительности. Электронные извещатели крайне восприимчивы к электромагнитым помехам, но в целом не требуют особого подхода в установке, обслуживании. Могут работать на большом расстоянии от контрольно-приемного устройства (до 2,5 км).

Оптические

Центральным элементом в оптических устройствах является оптико-волоконный кабель. Повышенная температура окружающей среды приводит к изменениям в его структуре, а свет от специального лазера при попадании на него отражается. Контроллер оптического извещателя определяет участок, где изменилась температура и ее значение.

Эти устройства работают на большом отдалении от контрольно-приемного устройства (до 8 км). Можно использовать оптические тепловые извещатели в системах пожарных сигнализаций при помехах, рисках коррозии, повышенной влажности, загрязнений и прочих потенциально опасных факторах. Инерционность предельно низкая. Чувствительный элемент подлежит замене, его стоимость невысокая.

Механические

Ключевой элемент в механических извещателях – термопара. Внутри металлических трубок находится сжатый газ. При нагревании из-за повышения температуры окружающей среды до определенного предела меняется давление, которое регистрирует электронный блок.

В конструкции присутствует один из многочисленных датчиков пожарной сигнализации. Его задача – определять изменение давления и передавать сигнал об этом на управляющее устройство.

Из недостатков таких извещателей отмечают небольшое расстояние до электронного блока>. Это одна из причин, почему их практически перестали использовать в современных противопожарных системах. Чувствительный элемент в механических извещателях многоразовый. Несмотря на ограниченность характеристик, они до сих пор применяются на объектах со специфическими параметрами. Преимуществен там, где другие извещатели не могут работать по многим причинам.

Первыми извещателями подобного типа оснащались церкви более 200 лет назад. Простая конструкция состояла шнура с грузом. При пожаре шнур перегорал, а груз бил по колоколу. Его звон оповещал жителей об опасной ситуации.

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.

К точечным извещателям должен быть доступ для ремонта и технического обслуживания, в том числе при размещении выше 6 м.

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.

Пожар лучше предупредить заранее, чем потом бороться с разбушевавшейся огненной стихией. Поскольку не всегда горение может сопровождаться дымом, использовать в автоматической системе исключительно дымовые извещатели было бы ошибкой. В паре с ними всегда устанавливаются датчики тепла, дублирующие дымовую сигнализацию, что гарантирует поступление сигнала на пульт в любом случае.

Назначение теплового извещателя

Тепловые пожарные извещатели или тепловые датчики предназначены для обнаружения в радиусе своего действия источников загорания и подачи сигнала тревоги на . Принцип действия простейшей можно представить, как электрическую цепь, разорванную контактами теплового реле.

При возникновении пожара, контакты под действием высокой температуры замыкаются и тем самым подают ток на пульт дежурного.

Нынешние системы с тепловыми извещателями заметно усложнились, но и фактор несрабатывания значительно снизился. Датчики всегда размещаются на потолке, над местами возможного возгорания, так как именно вверху концентрируется горячий воздух.

В отличие от устройств, где фактор срабатывания зависит от цвета дыма, его компонентов или чистоты воздуха в помещении, тепловые датчики всегда реагируют только на установленный порог температуры, начинающийся от 50 ° С и нетребовательны к уровню содержания пыли.

Устройство и область применения тепловых извещателей

Несмотря на то, что критерием срабатывания является высокая температура, характеризующаяся стабильными характеристиками, для построения системы датчиков могут использоваться различные по принципу действия извещатели, что обуславливается внешними факторами.

Установка линейных термодатчиков в помещениях с большой площадью, должна производиться только в паре с термокабелем. В противном случае даже самые эффективные оптоволоконные модели станут практически бесполезными, поскольку невозможно будет определить точно место срабатывания. Данное правило можно не учитывать для небольших зданий малой этажности и зачастую здесь используют обычную витую или даже телефонную пару.

Если в помещениях отсутствует система климат-контроля, то при значительном повышении температуры воздуха часто происходят ложные срабатывания, поэтому на данный период года следует принять меры для оперативной проверки оборудования по месту установки в случае поступления сигнала тревоги

• тепловые взрывозащищенные – такая конструкция используется в местах наиболее предрасположенных к возникновению пожара и поэтому имеет соответствующую защиту. Устанавливаются для контроля температуры возле различных силовых агрегатов, в резервуарах хранения топлива, на магистральных нефтепроводах и других объектах.

  Внутри извещателя установлен микроконтроллер, установленный в выносном термочувствительном блоке, имеющем защищенный кожух. Выносной блок подключается к взрывозащищенной клеммной коробке, выполненной из латуни, внутри коробки находится реле, которое при поступлении сигнала о повышении температуры размыкает контакты, тем самым разрывая цепь, и подавая сигнал на пульт управления.

Как выбрать тепловой извещатель?

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.

Тепловой пожарный извещатель – автоматический ПИ, реагирующий на определенное значение температуры и (или) скорость ее повышения (ГОСТ Р53325-2012).

При оборудовании объектов автоматическими установками пожарной сигнализации широко применяются тепловые пожарные извещатели трех типов: с датчиками максимального, дифференциального и максимально-дифференциального действия

Кклассификация тепловых ПИ по характеру реакции на контролируемый признак пожара:

Максимальный тепловой пожарный извещатель - пожарный извещатель, формирующий извещение о пожаре при превышении температурой окружающей среды установленного порогового значения - температуры срабатывания извещателя.

Максимально-дифференциальный тепловой пожарный извещатель - пожарный извещатель, совмещающий функции максимального и дифференциального тепловых пожарных извещателей.

Дифференциальный тепловой пожарный извещатель - пожарный извещатель, формирующий извещение о пожаре при превышении скоростью нарастания температуры окружающей среды установленного порогового значения.

Извещатели с датчиками максимального действия срабатывают при определенной, заранее заданной температуре.

Извещатели с дифференциальными датчиками реагируют на определенную скорость повышения температуры.

Максимально-дифференциальные извещатели включают в себя датчики максимального и дифференциального действия и срабатывают как при определенной, заранее заданной температуре, так и при определенной скорости ее повышения.

При выборе тепловых пожарных извещателей следует учитывать, что температура срабатывания максимальных и максимально-дифференциальных извещателей должна быть не менее чем на 200 С выше максимально допустимой температуры воздуха в помещении.

Тепловые пожарные извещатели классифицируют в зависимости от используемого чувствительного элемента.

Извещатели с плавкими датчиками считаются наиболее распространенными из-за их простоты, надежности и малой стоимости. Будучи разового действия, они не могут служить для информации о восстановлении нормальных условий в контролируемых помещениях.

В настоящее время широкое применение получили извещатели, датчиками в которых являются термопары. Термопарныйдифференциальный извещатель содержит термобатарею, которая обеспечивает подачу сигнала о пожаре при признаках нарастания температуры среды выше максимально допустимой. Чем больше скорость нарастания температуры, тем скорее подается сигнал о пожарной опасности.

Классификация тепловых ПИ по принципу действия:

ИП101 -с использованием зависимости изменения величины термосопротивления от температуры контролируемой среды;

ИП-102 - с использованием возникающей при нагревании термоЭДС;

ИП-103 - с использованием линейного расширения тел;

ИП-104 - с использованием плавких материалов;

ИП-105 – с использованием зависимости магнитной индукции от температуры;

Классификация по конфигурации измерительной зоны тепловые ПИ бывают:

Точечный пожарный извещатель – пожарный извещатель, реагирующий на факторы пожара в компактной зоне.

Многоточечный пожарный извещатель (тепловой) – извещатель с дискретным расположением точечных чувствительных элементов в измерительной линии.

Линейный пожарный извещатель – пожарный извещатель, реагирующий на факторы пожара в протяженной, линейной зоне.

Например:

Извещатель точечный тепловой максимальный 70°С ИП-103-4/1 МАК-1

Устройство: Извещатель состоит из пластмассового защитного корпуса и пластмассового основания с двумя крепежными отверстиями под шурупы, в котором непосредственно на винтовых клеммах установлено температурное реле. К этим же клеммам монтируется шунтирующий резистор.

Принцип работы: В нормальном состоянии контактная система извещателя замкнута. При достижении пороговой температуры контакты извещателя размыкаются, а при снижении температуры от пороговой контакты вновь замыкаются.

Извещатель тепловой многоточечный ИП 102-2х2

Датчик извещателя состоит из чувствительных элементов (термопар), равномерно распределенных на длинном витом проводе.

Принцип работы : Термо-э.д.с., возникающие при воздействии на термопары тепловых потоков, суммируются на концах провода и преобразуются в специальном электронном блоке (блоке сопряжения) в сигнал тревоги. Если провод с термопарами равномерно разместить по всей площади потолка защищаемого помещения, то за счет сканирования тепловых потоков в помещении обеспечивается быстрое обнаружение загораний. Результаты огневых испытаний показали, что время срабатывания многоточечных извещателей мало зависит от высоты защищаемых помещений и составляет несколько десятков секунд вплоть до высоты Н = 20 м.

Линейный тепловой извещатель (термокабель)

Устройство термокабеля:

Линейный извещатель (термокабель) состоит из двух стальных проводников, каждый из которых покрыт термопластичным материалом. Проводники скручены вместе для создания механического напряжения между ними, и дополнительно покрыты внешней защитной ПВХ оболочкой.

Принцип работы :

Через термокабель постоянно проходит контрольный ток от интерфейсного модуля. При температуре срабатывания термопластичный материал изоляции продавливается из-за механической напряженности проводников, и они замыкаются. Термокабель работает как единый датчик непрерывного действия. Линейное детектирование имеет уникальные преимущества при использовании в местах затрудненного доступа, местах с повышенным загрязнением, пылью, агрессивной или взрывоопасной средой.

Область применения тепловых ПИ

Тепловые ПИ используют для защиты помещений, горючая нагрузка которых характеризуется значительным тепловыделением при пожаре. Если зона контроля представляет собой протяженный объект сложной геометрической формы, применяют линейные ТПИ.

Максимальные ТПИ не следует применять в помещениях, температура воздуха в которых может быть ниже 0ºС и в помещениях предназначенных для хранения культурных ценностей, для содержания горючих материалов в незначительных количествах и/или с низкой калорийностью.

Дифференциальные ТПИ эффективно применять для защиты объектов с пониженной температурой окружающей среды. Инерционность дифференциальных извещателей ниже, чем у максимальных, а это значит, что пожар будет обнаружен быстрее. В то же время не следует применять дифференциальные ТПИ для защиты помещений, в которых возможны значительные перепады температуры, не вызванные возникновением пожара, а связанные, например, с работой систем кондиционирования.