Рубрикатор

Классы и стили шлейфов и линий связи. Обеспечение работоспособности. Часть 3

Опубликовано пользователем Юлия Сивкова,
Алгоритм безопасности

В рамках курса статей "Основы построения пожарной сигнализации. Обзор статей. Устойчивость СПС и ее компонентов. Надежность и живучесть"

И. Неплохов, к.т.н., технический директор компании Tyco Integrated Fire & Security

В первой и второй частях статьи, опубликованных в №№ 5, 6 журнала «Алгоритм безопасности» за 2012 год, была рассмотрена зарубежная классификация шлейфов пожарной сигнализации и линий связи в системах пожарной автоматики [1, 2]. В третьей части статьи рассматривается техническая реализация линий связи разных классов и стилей. Приведены параметры радиальных линий связи класса B по классификации NFPA72 [3], обеспечивающих работоспособность оповещателей до места обрыва шлейфа и кольцевых линий связи класса А, обеспечивающих работоспособность оповещателей до и после обрыва линии связи.

ТРЕБОВАНИЯ ФЕДЕРАЛЬНОГО ЗАКОНА

Федеральный закон от 22 июля 2009 года № 123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» [4] ввел требования обеспечения работоспособности систем противопожарной защиты при пожаре. В статье 51 «Цель создания систем противопожарной защиты», в п. 3 сказано: «Системы противопожарной защиты должны обладать надежностью и устойчивостью к воздействию опасных факторов пожара в течение времени, необходимого для достижения целей обеспечения пожарной безопасности». Далее в п. 4 сказано: «Состав и функциональные характеристики систем противопожарной защиты объектов устанавливаются нормативными документами по пожарной безопасности». Кроме того, в статье 84 «Требования пожарной безопасности к системам оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией людей в зданиях и сооружениях», в п. 7. сказано: «Системы оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией людей должны функционировать в течение времени, необходимого для завершения эвакуации людей из здания, сооружения». Также в статье 84, п. 6. «Конструктивное исполнение и характеристики элементов противодым-ной защиты зданий и сооружений в зависимости от целей противодымной защиты должны обеспечивать исправную работу систем приточно-вытяжной про-тиводымной вентиляции в течение времени, необходимого для эвакуации людей в безопасную зону, или в течение всей продолжительности пожара».

НОРМАТИВНАЯ БАЗА

Соответственно были внесены требования по повышению работоспособности противопожарных систем в условиях пожара в нормативную базу. В первой редакции Свода правил СП 6.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Электрооборудование. Требования пожарной безопасности» [5] было указано, что «кабельные линии систем противопожарной защиты должны выполняться огнестойкими кабелями с медными жилами, не распространяющими горение при групповой прокладке по категории А по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22 [6] с низким дымо- и газовыделением (нг-FRLS) или не содержащими галогенов (нг-FRHF)», и «кабельные линии систем оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ) и пожарной сигнализации, участвующие в обеспечении эвакуации людей при пожаре, должны сохранять работоспособность в условиях пожара в течение времени, необходимого для полной эвакуации людей в безопасную зону».

С 25 февраля 2013 года введен в действие новый Свода правил СП 6.13130.2013 [7], в котором обязательное требование использования огнестойкого кабеля отсутствует, указано только, что «Электрические кабельные линии и электропроводки СПЗ должны выполняться кабелями и проводами с медными то-копроводящими жилами».

Рис. 1. Линия связи с оповещателями класса B

 

Рис. 1. Линия связи с оповещателями класса B

 

 

Кроме того, Свод правил СП 3.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре. Требования пожарной безопасности» [8] содержит общее техническое требование: «Кабели, провода СОУЭ и способы их прокладки должны обеспечивать работоспособность соединительных линий в условиях пожара в течение времени, необходимого для полной эвакуации людей в безопасную зону».

Таким образом, в отечественной нормативной базе рассматриваются способы обеспечения работоспособности линий связи при использовании огнестойкого кабеля и способов прокладки. Схемотехнические решения, обеспечивающие повышение работоспособности линий связи, по каким-то причинам до сих пор не рассматриваются. Используется дорогостоящий огнестойкий кабель FRLS и FRHF, но нет защиты линии связи от элементарного обрыва. В новую версию ГОСТ Р 53325-2012 [9] введены требования для изоляторов короткого замыкания (ИКЗ) для адресных шлейфов и линий связи, но в Сводах правил не определены требования по их обязательному использованию. Причем в большинстве отечественных адресных систем обязательное введение ИКЗ в адресные шлейфы - это полумера, так как линии связи с RS-485 протоколом, по которым модули с адресными шлейфами подключаются к концентратору, все так же остаются незащищенными от обрыва и от короткого замыкания. При возникновении неисправности в этих линиях связи происходит отключение целиком одного, нескольких или всех адресных шлейфов со всеми изве-щателями, модулями, оповещателями и ИКЗ. Введение требований обеспечения выхода из строя не более 32 устройств, при обрыве или коротком замыкании любых линий связи, а не только шлейфов, автоматически приводит к применению петлевых линий связи.

Другой существенный недостаток наших стихийно возникающих эвристических принципов построения линий связи с модулями управления - это отсутствие контроля линии связи с источником питания и наличия напряжения на входе модуля. Обычно контролируется только линия управления до релейного модуля, что так же определяет низкую работоспособность системы.

ЛИНИИ СВЯЗИ С ОПОВЕЩАТЕЛЯМИ ПО NFPA72-2013

В NFPA72 версии 2002 года были определены линии связи с оповещателями класса А стиля Z и класса В стилей W, X и Y. В последующих редакциях для оповеща-телей были оставлены только классы А и В без их подразделения на стили. Линии класса В обеспечивают работоспособность при замыкании одного проводника на землю с формированием сигналов неисправности (рис. 1), но не обеспечивают работоспособность оповещателей за местом обрыва. Линии связи класса А имеют резервный канал, обеспечивают работоспособность при одиночном обрыве или при одиночном замыкании одного из проводников на землю с формированием сигналов неисправности (рис. 2).

Рис. 2. Линия связи с оповещателями класса А Рис. 2. Линия связи с оповещателями класса А

Причем линии связи класса А, выполненные с использованием физических проводников, например, меди или оптоволокна, должны быть проложены раздельно: исходящие проводники и проводники, возвращающиеся к блоку управления. Допускается прокладка одним путем и с применением 4-жильного кабеля при условии, если длина линии связи не более 10 футов (3,0 м), подключается только одно устройство, либо несколько оповещателей, установленных в одном помещении площадью не более 1000 ft2 (93 м2).

Кроме того, существует требование, чтобы кольцевые шлейфы или линии связи не проходили через одно помещение два раза. Таким образом, при использовании изоляторов короткого замыкания обеспечивается высокая работоспособность системы как в нормальных условиях при механических повреждениях шлейфа, так и в условиях пожара.

АДРЕСНО-АНАЛОГОВЫЕ МОДУЛИ

В подзаголовке нет ошибки, как могло бы показаться некоторым читателям, не знакомым с оборудованием ведущих мировых производителей. В действительности для повышения уровня контроля состояния линий связи в адресно-аналоговой системе модули передают на панель не коды неисправностей «Обрыв» и «Короткое замыкание», а аналоговые величины, связанные с сопротивлением линии связи. В зависимости от уровня тока потребления оповещателей в режиме «Пожар» могут использоваться различные технические решения. В простейшем случае, при сравнительно небольших токах нагрузки, например до 75 мА, питание оповещателей производится от адресно-аналоговой петли, а управление - через транзисторные ключи. Модуль управления оповещателями LPS800 имеет две пары выходов S+ S- и R+ R-. Радиальная линия связи класса В с оконечным резистором подключается к выходам S+ S-(рис. 3). Кольцевая линия связи класса А подключается к выходам S+ S- и R+ R-, а оконечный резистор - к терминалам R+ R-(рис. 4). При этом оповещатели запитыва-ются с обоих выходов одновременно и, несмотря на обрыв линии связи, все они остаются работоспособными.

Рис. 3. Радиальная линия связи класса В модуля LPS800

Рис. 3. Радиальная линия связи класса В модуля LPS800В обоих случаях адресно-аналоговая панель контролирует обрыв и короткое замыкание линии связи по аналоговым величинам тока и напряжения, определяемого в дежурном режиме оконечным резистором. На рисунке 5 а, б, в представлены аналоговые величины на дисплее адресно-аналоговой панели, полученные от модуля LPS800 с адресом А249 соответственно для дежурного режима, режима обрыва линии связи и режима короткого замыкания линии связи.

Рис. 4. Кольцевая линия связи класса А модуля LPS800

Рис. 4. Кольцевая линия связи класса А модуля LPS800

Оповещатели с большими токами потребления до 2 А запитываются от внешнего источника питания, чтобы не перегружать адресно-аналоговый шлейф, и управление производится при использовании поляризованного реле. Соответственно модуль управления оповещателями SNM800 кроме двух пар выходов S+ S- и R+ R- для подключения оповещателей дополнительно имеет две пары терминалов I+ I- для подключения внешнего источника питания и подключения питания к следующему модулю (рис. 6, 7). При использовании кольцевой линии связи класса А оповещатели запитываются с обоих выходов и, несмотря на обрыв линии связи, все они остаются работоспособными (рис. 7). При этом адресно-аналоговая панель контролирует напряжение внешнего источника питания на входе модуля по показаниям аналоговых величин, передаваемых модулем SNM800, и формирует сигналы «Неисправность» и «Неисправность оповещателей» при снижении напряжения питания.

Рис. 5. Аналоговые величины от модуля LPS800.

Рис. 5. Аналоговые величины от модуля LPS800.

а) дежурный режим; б) режим обрыва линии связи; в) режим короткого замыкания линии связи

 

Рис. 6. Радиальная линия связи класса В модуля SNM800


 

 

Рис. 6. Радиальная линия связи класса В модуля SNM800 

 

 

Рис. 7. Кольцевая линия связи класса А модуля SNM800  

 

 

 

Рис. 7. Кольцевая линия связи класса А модуля SNM800 

 

 

 

НЕАДРЕСНЫЕ МОДУЛИ

Для управления оповещателями с большими токами потребления до 15 А могутиспользоваться дополнительные неадресные модули – саунд бустеры (рис.8).Рис. 8. Релейный модуль саунд бустер SB520

Рис. 8. Релейный модуль саунд бустер SB520

Модуль содержит 2 реле, сдвоенные терминалы для подключения внешнего источника питания и для подключения радиальной линии связи с оповещателями. Притоках до 10 А допускается подключение кодинарным терминалам, при больших токах необходимо использовать параллельноеподключение каждого проводника, как показано на рисунке 9. Модуль SB520 подключается к линии связи модуля LPS800или модуля SNM800 через терминалы I/P, аоконечный резистор подключается к терминалам EOL. Релейный модуль саунд бустер обеспечивает контроль линий связи с оповещателями и контроль внешнего напряжения питания на входе. При обнаружении неисправности модуль SB520 производит отключение оконечного резистораEOL и тем самым передает сигнал неисправности через адресный модуль LPS800 илиSNM800 на контрольную панель.

Рис. 9. Схема подключения модуля SB520  Рис. 9. Схема подключения модуля SB520

Таким образом, современные технические решения с линиями связи класса А поклассификации NFPA72, обеспечивающиеработоспособность всех оповещателей при обрыве линии связи, и релейные модули с контролем линии связи и напряжения внешнего источника питания позволяют значительно повысить уровень работоспособности противопожарных систем в условиях пожара. Так же необходимо отметить, что в отечественных нормах отсутствуют требования по классификации шлейфов и линий связи, что приводит к широкому использованию только радиальных линий связи, неработоспособных при обрывах. Отсутствие четких требований в нормативных документах по контролю линий связи допускает использование релейных модулей без контроля наличия напряжения питания, что значительно снижает уровень контроля работоспособности противопожарных систем.

Продолжение следует...

ЛИТЕРАТУРА

1. Неплохов И. Классы и стили и шлейфов. Обеспечение работоспособности. Часть 1 // «Алгоритм безопасности». - 2012. - №5.

2. Неплохов И. Классы и стили и шлейфов. Обеспечение работоспособности. Часть вторая// «Алгоритм безопасности». - 2012. - №6.

3. NFPA 72-2013 г., National Fire Alarm Code.

4. №123-ФЗ Технический регламент о требованиях пожарной безопасности.

5. Свод правил СП 6.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Электрооборудование. Требования пожарной безопасности».

6. ГОСТ Р МЭК 60332-3-22-2005 Испытания электрических и оптических кабелей в условиях воздействия пламени. Часть 3-22. Распространение пламени по вертикально расположенным пучкам проводов или кабелей. Категория А.

7. Свод правил СП 6.13130.2013 «Системы противопожарной защиты. Электрооборудование. Требования пожарной безопасности».

8. Свод правил СП 3.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре. Требования пожарной безопасности».

9. ГОСТР 53325-2012 Техника пожарная. Технические средства пожарной автоматики. Общие технические требования. Методы испытаний.

  • Тушение распыленной водой горючих материалов с произвольным начальным распределением температуры / Совершенствование нормативных правовых актов для оперативного реагирования сил и средств МЧС России на пожары и чрезвычайные ситуации / Оценка целесообразности применения и проблемы создания образцов автономных беспилотных воздушных судов для проведения мониторинга и разведки в зонах ЧС

  • Одним из первых, кто заметил влияние звука на работу жестких дисков, был инженер компании Sun FishWorks. В 2008 г. он выложил в сеть видео, в котором показал, как обыкновенный крик в непосредственной близости от жестких дисков приводит к перебоям в их работе. Проблемой заинтересовался ряд компаний, в числе которых была компания Siemens. В 2009 г. начаты исследования влияния систем пожаротушения на работу жестких дисков.

  • Федеральным законом от 25.06.2002 № 73-ФЗ «Об объектах культурного наследия народов Российской Федерации» определена система мер по сохранению объектов культурного наследия. Но специальных норм пожарной безопасности под такие объекты не существует. В некоторых случаях разрабатываются специальные технические условия применительно к конкретному объекту. Но даже в них основную роль играют требования не по противопожарной защите памятника, а требования по возможности эксплуатации (вопросы режима, содержание путей эвакуации и т.п.). Интересное решение по данному вопросу есть у скандинавских коллег. Они провели практические испытания, на основе которых было выбрано оптимальные решения по противопожарной защите деревянных зданий.

  • С вступлением новых межгосударственных стандартов на приборы пожарные, а потом, как следствие, новых сводов правил, вся практика проектирования изменится. ЗКПС будет точкой отсчета во всей логике работы систем противопожарной защиты. И теперь эти ЗКПС необходимо каким-то образом увязать с зонами противопожарной защиты, к которым относятся зоны оповещения, пожаротушения и/или противодымной вентиляции. Необходимо в своде правил по проектированию предусмотреть обязательность отражения в проектной документации не только алгоритмов этого взаимодействия, но и условия активации исполнительных устройств.

  • Долгие годы вопрос документирования взаимодействия различных противопожарных и других инженерных систем оставался не освященным в нашем законодательстве и стандартах. Данная же статья призвана дать ориентир проектировщикам, их заказчикам и сотрудникам служб эксплуатации каким образом этот вопрос решить, используя с одной стороны передовой, а с другой — уже хорошо проверенный на практике инструмент. «Пожарная матрица» подходит для описания взаимодействия элементов противопожарной защиты между собой и смежными инженерными системами зданий.

  • Источники питания: как выбрать лучший? / А отвечать кто будет? Пушкин? О комплексном подходе к оборудованию объекта / Тепловизоры: реальность и ожидания. Мнения экспертов / Методология портирования и выбор технологического стека ...

  • Фундамент разработки межгосударственных стандартов, охватывающих требования к пожарной автоматике, уже заложен. Подготовлены первые редакции стандартов, содержащих требования к элементам системы пожарной сигнализации, системы передачи извещений о пожаре, управлению пожарной автоматикой. Разрабатываемые проекты межгосударственных стандартов будут использоваться на территории стран Евразийского экономического союза при разработке, производстве и подтверждении соответствия ИБЭ, СПИ, ТСОП, ППКП и ППУ требованиям ТР ЕАЭС 043/2017. Выполнение положений данных стандартов позволит обеспечить единый подход к техническим требованиям и к контролю качества.

  • МЧС России на постоянной основе проводится работа по актуализации действующих сводов правил. В настоящее время подготовлены изменения, проводится публичное обсуждение и экспертиза в технических комитетах сводов правил, устанавливающих требования к обеспечению огнестойкости объектов защиты, объемно-планировочным и конструктивным решениям, электрооборудованию, отоплению, вентиляции и кондиционированию, внутреннему противопожарному водопроводу. Особое внимание уделяется разработке сводов правил в области проектирования систем пожарной сигнализации и пожаротушения.

  • В продолжение обсуждения первой редакции проекта СП «Системы противопожарной защиты. Системы пожарной сигнализации и управления системами противопожарной защиты. Нормы и правила проектирования» автор обращает внимание специалистов и разработчиков СП на некоторые моменты для того, чтобы при проектировании практически не оставалось вопросов, которые придется согласовывать с надзорными органами или в процессе проектирования, или при сдаче объекта, чтобы правила были четкими, а рекомендации понятными.

  • В статье приведен зарубежный опыт о практике реализации задач проектирования, монтажа, обслуживания и проверки систем пожарной безопасности на объекте. Есть такая профессия — консультант по безопасности. Это специалист, который отвечает за организацию безопасности на всех этапах. Он владеет всей информацией, нормативной базой, необходимой для создания безопасного здания. Он же может инициировать специальные технические условия, которые не противоречат нормативной базе. Он же проверяет соответствие требованиям, будь то закупаемое оборудование или лицензия монтажной организации.