Управление инженерными системами при пожаре

Обобщим знания об управлении инженерным оборудованием при сработке пожарной сигнализации.

Эта задача находится на стыке разных систем, разделов проекта, исполнителей — поэтому часто выпадает из поля зрения проектировщиков, в результате чего возникает множество проблем.

Проблем бы не было, если бы имелся раздел проектной документации «Комплексная автоматизация инженерных систем зданий», но его никогда нет.

В результате получается хаос и не состыковки.

Вентиляция есть, пожарная сигнализация есть, а оборудования для сопряжения не предусмотрено и кто это должен делать — неизвестно.

И никому не хочется это делать, ведь автоматизация инженерных систем неблагодарное и условно бесплатное занятие.

Хотя этот эфемерный раздел требует труда не меньше, а квалификации — даже больше, чем сама пожарная сигнализация.

В этой статье будем больше рассматривать конкретные устройства и системы.

Классификация способов управления инженерными системами в нормативно-методологическом смысле была сделана в статье «Принципы, способы и методы управления инженерными системами при пожаре».

Инженерные системы здания.

Оказывается, что в здании могут быть три типа систем, управление которых должно происходить из пожарной сигнализации:

1. Технологические системы.
2. Системы жизнеобеспечения.
3. Системы противопожарной защиты (СПЗ).

Примером системы жизнеобеспечения является лифт, контроль доступа или эскалатор.

Технологической системой является, например, зарядная станция аккумуляторов.

Системы противопожарной защиты — это, например, система противодымной вентиляции, система оповещения.

Но все это не очень четко прописано в нормах и раскидано по разным документам.

Требования к управлению системами противопожарной защиты намного строже, чем к остальным системам.

Сигналы управления системами противопожарной защиты регламентируются 22.07.2008 N 123-ФЗ статья 82 и ГОСТ 31565-2012.

В частности, пунктом 3.48 определяется термин ППУ:

Общие требования к управлению инженерными системами здания при пожаре.

1. Цепи управления должны контролироваться либо подающим сигнал оборудованием, либо принимающим сигнал.

2. Авария цепей управления должна вызывать тревожный сигнал на пульт.

3. Отработка сигнала исполнительным оборудованием должна контролироваться и отображаться на пульту.

4. Желательно иметь средства формирования сигнала управления для тестирования без сработки пожарной сигнализации.

5. Кроме автоматического пуска может/должен быть ручной местный и дистанционный пуск.

6. Управление инженерными системами должно осуществляться устройством, имеющим сертификат, что оно ППУ.

К разным инженерным системам применим разный состав из этих требований.

Что должно произойти с инженерным оборудованием здания при сработке пожарной сигнализации.

В этой статье будут рассмотрены общие принципы и проблемы управления, а при переходе по ссылке «Подробнее» будет рассмотрено управление конкретной инженерной системой.

1. Вентиляция общеобменная выключиться (Подробнее).

2. Вентиляция противодымная включиться (Подробнее).

3. Огнезадерживающие клапана ОЗК закрыться (Подробнее).

4. Клапана подпора воздуха (КПВ) и дымоудаления (КДУ) открыться (Подробнее).

4. Музыка выключиться.

5. Оповещение включиться.

6. Двери и фрамуги открыться.

7. Электронные замки обесточиться и открыться.

8. Лифты опуститься вниз и открыть двери (Подробнее).

9. Эскалаторы остановиться.

10. Оповещение включиться.

11. Табло управления эвакуацией «Выход» включиться/замигать (Подробнее).

12. Насосная станция противопожарного водопровода работает по своему алгоритму (Подробнее).

13. Насосная станция пожаротушения — по своему (Подробнее).

Цепи управления с контролем и без.

Рассмотрим различие цепей управления на простом примере, сравнив приборы: контрольно пусковой блок «С2000-КПБ» и сигнально-пусковой блок: «С2000-СП1».

Это устройства интерфейсные, но есть и адресные устройства с аналогичным функционалом: «С2000-СП2» и «С2000-СП2 ИСП.02».

«С2000-СП2» и «С2000-СП2 исп.2» — это адресные аналоги «С2000-СП1» и «С2000-КПБ».

Говоря коротко, у «С2000-КПБ» выходы контролируемые, а у «С2000-СП1» — без контроля.

У «С2000-КПБ» на выходных клеммах при включении появляется низковольтное напряжение, а у «С2000-СП1» выход — это сухие контакты перекидных реле, которые меняют положение при включении.

Контроль целостности выхода «С2000-КПБ» осуществляется на обрыв, короткое замыкание и по рабочему току включенного выхода. Что после контактов реле у «С2000-СП1» не контролируется никак.

Релейные устройства, подобные «С2000-КПБ» и «С2000-СП1», есть в составе любой адресной системы пожарной сигнализации, а выходы, как у этих устройств, у любого самого дешевого прибора пожарной сигнализации.

В обзоре адресных систем пожарной сигнализации для каждой системы были приведены модули управления с контролем целостности и без.

Например, в рамках адресной системы «Рубеж», есть адресные устройства: релейный модуль «РМ» и редлейный модуль с контролем «РМ-К».

Если рассмотреть любой дешевый прибор, например «Сигнал20М», то можно увидеть наличие двух релейных выходов с перекидными контактами и трех выходов типа открытый коллектор ОК (в новых «Сигнал20М» — трех и четырех соответственно).

Релейные выходы «Сигнал20М» аналогичны выходам «С2000-СП1», а выходы ОК аналогичны выходам «С2000-КПБ». Единственное что нагрузочная способность выходов прибора меньше, чем выходов блоков.

Чем отличаются адресные и интерфейсные устройства.

Интерфейсный релейный модуль «С2000-СП1» является расширителем выходов системы, подключаемый к линии интерфейса RS485 центрального устройства C2000M вместе с другими расширителями различного назначения.

Линия интерфейса RS485 является капризной к топологии и не имеет смысла распределять интерфейсные модули по зданию ближе к оборудованию с которым они взаимодействуют.

Имеет смысл организовывать малое число узлов, содержащих несколько модулей и связанных между собой линией интерфейса.

Адресные релейные модули «С2000-СП2» наоборот — включаются вместе с датчиками в двухпроводную адресную линию связи (ДПЛС, АЛС), которая проходит во всем здании.

Очень удобно установить модуль там, где требуется его управляющее воздействие, протянув ДПЛС (АЛС) от ближайшего датчика.

Единственная проблема — в необходимости питания для некоторых модулей.

Из схем соединений видно, что «С2000-СП2» со слабыми реле не требует дополнительного питания и питается от ДПЛС (АЛС), а «С2000-СП2 ИСП.02» с выходами напряжения естественно требуют питания.

То-есть в месте применения адресного модуля, требующего питание, необходимо это питание организовать.

Напряжение 12В очень плохо поддается передаче на расстояние, поэтому придется ставить резервный источник питания (РИП) по месту.

Все вышесказанное с вариациями распространяется и на модули расширения других систем других производителей.

В системе «Рубеж», например, есть только адресные модули расширения. И есть адресные силовые модули с питанием только от АЛС (благодаря повышенному напряжению АЛС).

А в системе Астра-А вообще предполагается что АЛС должна быть 4-х проводной — информация и питание отдельно.

Применение конкретных устройств для конкретных задач необходимо сверять с руководством по эксплуатации: например, есть подозрение что применение «С2000-СП1» очень ограничено руководством по эксплуатации.

В каких случаях не надо контролировать целостность цепи.

Проще рассмотреть случаи, когда целостность цепи контролировать не надо. Во всех остальных случаях контроль целостности цепи обязателен.

Итак, контролировать цепь не нужно:

1. Когда устройство управления само контролирует цепь и сигнализирует об ее неисправности.

Такое возможно, если сигнал передается на прибор пожарного мониторинга, прибор управления оповещением, пожарный шкаф управления или в другой прибор пожарной сигнализации.

2. Когда устройство управления должно просто обесточиваться.

Например, снятие силового напряжения с клапанов огнезащиты ОЗК, обесточивание подпитки катушки пускателей общеобменной вентиляции или временное отключение линейных пожарных датчиков для их сборса.

Силовые и слаботочные исполнительные устройства.

Под личиной «С2000-СП1» на самом деле скрывается два прибора: «С2000-СП1» и «С2000-СП1 ИСП.01».

«С2000-СП1» имеет слаботочные реле 110В 2А, а «С2000-СП1 ИСП.01» — силовые реле 220В 7А.

Раньше даже была путаница: часто для управления силовыми цепями закупали «С2000-СП1», хотя надо было «С2000-СП1 ИСП.01».

То-есть понятно, что, в зависимости от ситуации, необходимо применять либо модули управления с силовыми реле, либо слаботочными реле. Применять для слабых токов силовые модули можно, наоборот — нет.

Слабое реле релейного адресного модуля «РМ-1» производства «Рубеж» коммутирует силовую цепь не более 0.25А.

Среди устройств в системе «Рубеж» тоже имеется адресный силовой модуль управления «РМ-1С».

Силовое реле адресного модуля «РМ-1С» коммутирует цепь 220В 5А. Только контакты у него не перекидные.

К сожалению адресный релейный модуль «С2000-СП2» имеет максимальное коммутируемое напряжение 100 В и ток 30ВА.

Управление силовыми исполнительными устройствами без контроля целостности цепей.

Прелесть адресного силового модуля «РМ-1С» в системе «Рубеж» в том, что он подключается в адресную линию вместе с датчиками и не требует отдельного питания. Очень удобно коммутировать силу, устанавливая модуль внутрь или рядом со шкафом общеобменной вентиляции.

Мало в каких других системах есть такой модуль с питанием от адресной линии связи АЛС.

Адресные модули Болид «С2000-СП2» не могут коммутировать силу 220В. Для установки же «С2000-СП1 ИСП.01» рядом или внутри шкафа требуется специально тянуть и интерфейс RS485 и питание.

Или же устанавливать релейные блоки в местах, где слаботочное питание и интерфейс уже существуют и к исполнительным устройствам тянуть силовые кабеля.

Тянуть силовые кабеля всегда менее приятно, чем слаботочные (хотя всегда можно выдать «задание заказчику по силовым цепям»).

На помощь приходит устройство коммутационное «УК-ВК», которое имеет еще лукавое название «усилитель релейный».

Именно «УК-ВК» устанавливается внутрь или рядом со шкафом силового управления, а к «УК-ВК» тянуться слаботочные сигнальные кабеля, причем, один кабель может управлять несколькими «УК-ВК».

С технической точки зрения «УК-ВК» — это реле со слаботочным входом и силовым выходом, но имеющее документ для применения в пожарных системах.

Цепь до «УК-ВК» можно и нужно контролировать на целостность.

Какие силовые исполнительные устройства не требуют контроля целостности.

1. Промежуточное реле.

Реле должны потреблять минимальную мощность и коммутировать максимальное напряжение. То-есть лучше всего применять электронное реле.

В свою очередь уже реле чем-то управляет.

Существуют промежуточные электронные реле 220В, ток срабатывания которых до 0.25А и следовательно ими можно управлять, коммутируя силу слаботочными адресными релейными модулями «Рубеж».

Промежуточное реле PK-1P стоит 680р, коммутирует 16А 220В и потребляет при срабатывании 220В 0.05А.

Вот это я понимаю релейный усилитель!

2. Независимый расцепитель.

Сигнал пожарной сигнализации подает питание на расцепитель и расцепитель выключает автомат.

Но как из пожарной сигнализации подать сигнал 220В на расцепитель?

При помощи любого реле, способного коммутировать 220В.

Но стоит помнить, что независимый расцепитель — устройство, осуществляющее механическую работу и его ток потребления больше, чем катушки реле.

Вот параметры управляющих сигналов для самых распространенных независимых расцепителей S2C-A.

Видим, что ток срабатывания S2C-A2 при 230В составляет 1А. То-есть слабые реле слаботочных релейных модулей не все подойдут.

Заманчиво управлять слаботочным независимым расцепителем S2C-A1, напряжение срабатывания которого 12..60В.

Но вот ток срабатывания . для 12В составляет 2.2А. Сомнение вызывает что ток срабатывания для 24В 4.5А — больше, чем для 12В, хотя должен быть меньше.

Сработать такой расцепитель при помощи «С2000-КПБ» будет на грани фола, поскольку максимальный ток коммутации блока 2.5А. Ток коммутации «С2000-СП2 ИСП.02» — 3А.

Успокаивает то, что время работы расцепителя 10мс.

Независимый расцепитель — это хороший способ управления, если для запуска сложной вентсистемы требуется дополнительное внимание: вентсистема не запустится просто после снятии тревоги.

Для включения системы необходимо ногами прийти к выключенному расцепителем автомату.

Но тут есть один интересный момент. Позволю себе привести цитату из нормативной базы:

СП 60.13330.2012 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003

12.3 Для зданий и помещений, оборудованных автоматическими установками пожаротушения или автоматической пожарной сигнализацией, следует предусматривать автоматическое блокирование электроприемников систем воздушного отопления, вентиляции, кондиционирования, автономных и оконных кондиционеров, вентиляторных доводчиков, воздушно-тепловых завес и внутренних блоков кондиционеров (далее — системы вентиляции), а также электроприемников систем противодымной вентиляции с этими установками (или пожарной сигнализацией) для:

а) отключения при пожаре систем вентиляции, кроме систем подачи воздуха в тамбур-шлюзы помещений категорий А и Б, а также в машинные отделения лифтов зданий категорий А и Б. Отключение может производиться:

централизованно, прекращая подачу электропитания на распределительные щиты систем вентиляции;

индивидуально для каждой системы.

При использовании оборудования и средств автоматизации, комплектно поставляемых с оборудованием систем вентиляции, отключение приточных систем при пожаре следует производить индивидуально для каждой системы с сохранением электропитания цепей защиты от замораживания. При невозможности сохранения питания цепей защиты от замораживания допускается отключение только вентилятора подачей сигнала от системы пожарной сигнализации в цепь дистанционного управления вентилятором приточной системы. При организации отключения при пожаре с использованием автомата с независимым расцепителем должна проводиться проверка линии передачи сигнала на отключение.

В выделенной фразе о проверке линии передачи сигнала кроется жирная проблема. Независимый расцепитель то скорее всего будет на 220В! И у нас возникает проблема непрерывного контроля целостности цепи управления 220В.

3. Контактор (пускатель).

Сухие контакты реле размыкают цепь самоподхвата магнитного пускателя.

Плюс такого подхода — при снятии тревоги не надо идти ногами к щитам управления.

Так, например, имеет смысл управлять огнезадерживающими клапанами ОЗК: сняли тревогу — ОЗК сами открылись.

На катушке ПМЕ 211 ток всего лишь 0,1А. Но все равно применение слаботочного адресного релейного модуля некоторых адресных систем под вопросом, поскольку это ток непрерывного воздействия.

Какие силовые устройства требуют контроля целостности цепи.

Все рассмотренные выше случаи — это когда непосредственно силовые цепи не контролируется: все что после контактов реле — неизвестность.

Но бывает, когда силовые исполнительные устройства должны работать и во время пожара, поэтому силовые цепи их запуска должны контролироваться — к счастью, таких устройств мало.

Силовые исполнительные устройства, требующие контроля целостности цепей:

1) реверсивные клапана дымоудаления и подпора воздуха;

2) двигатели пожарных насосов, задвижек и вентиляторов;

4) шкафы управления шторами или фрамугами.

Управление силовыми исполнительными устройствами с контролем целостности цепей.

Для управления двигателями силовых противопожарных устройств должны применяться специальные шкафы, которые сами контролируют управляющую цепь и сигнализируют об ее аварии.

Для управления силовой однофазной нагрузкой 220В, для которой необходим контроль целостности, применяются специализированные модули. В рамках системы «Болид» это модуль управления «С2000-СП4».

В рамках адресной системы «Рубеж» это модуль дымоудаления «МДУ-1».

Во всех других системах пожарной сигнализации тоже есть модули аналогичного назначения.

Управление слаботочными исполнительными устройствами.

Слаботочные исполнительные устройства могут быть с контрольным входом и входом питания.

1. Устройства управления с контрольным входом.

Контроллеры лифтов, дверей, эскалаторов, вентсистем, блоки музыкальной трансляции — все они имеют слаботочные входы внешнего управления по сигналу «Пожар».

Такой вход сам является шлейфом с контролем тока. Поэтому согласовать контролируемые цепи друг с другом проблематично.

Тут на практике часто применяют в качестве управляющего устройства контакты реле без контроля или контакты «УК-ВК», подключенного к выходу с контролем.

Правильно было бы согласовывать вход устройства управления и контролируемый управляющий выход при помощи встречного включения по питанию, диода или делителя из резисторов.

Но не всегда это возможно, безопасно и нет никаких рекомендаций по осуществлению такого.

К тому же у устройства управления сигнал отключения в большинстве случаев нормально замкнутый и при потере целостности цепи управлении устройство все равно отключиться.

Контроля на короткое замыкание (КЗ), если применить сухие контакты реле, не будет: если провод управления будет пережат с созданием КЗ — то управляющий сигнал в виде разрыва цепи не достигнет цели.

Гипотетически кабель отключения эскалатора может быть пережат при закрытии эскалатора.

Но не будем параноиками: и релейный модуль и устройство управления находятся в одном шкафу.

2. Устройство управления с входом напряжения.

В качестве таких устройств выступают устройства, которые включаются подачей на них питания: табло, световые и звуковые оповещатели, шкафы управления насосами и вентиляторами, низковольтные клапана побудительных систем пожаротушения, активные речевые оповещатели, пиропатроны пожаротушения.

Управление такими устройствами одно удовольствие.

Применяем пусковой блок, на выходах которого появляется напряжение при включении. Просто и удобно правильно и дорого.

Два способа отключения вентиляции: слаботочный и силовой.

Соблазнительно всю вентиляцию запитать через такой большущий пускатель или автомат с расцепителем и при сигнале «Пожар» вырубить все питание всех вентсистем нафиг в одном месте.

Но не тут то было.

Не всю вентиляцию можно отключать простым обесточиванием шкафов управления венсистемой.

Современные вентсистемы — это не просто вентилятор с пускателем, а целый комплекс технических средств, управляемых промышленным контроллером (ПЛК).

Нельзя питание ПЛК дергать без причины.

Да и системы с калориферами и рекуперацией имеют действующим веществом воду: если систему потушить зимой — вода замерзнет.

Такой контроллер имеет специальный вход внешнего отключения при поставке закороченный перемычкой.

Вместо перемычки необходимо подключить сухой контакт, размыкающийся при пожаре, на каждый такой контроллер.

Контроль слаботочных цепей.

Для создания слаботочных цепей управления с контролем целостности необходимо применение пусковых блоков с контролем выходов и специальных модулей подключения нагрузки МПН для каждого устройства управления.

Контроль силовых цепей.

Уже отмечалось, что контроль силовых цепей необходим лишь в некоторых случаях и для каждого из них уже есть специальные решения.

Для вентиляторов, насосов, задвижек, штор и жалюзи — это специализированные шкафы управления.

Для клапанов — это специализированные модули управления.

Непростую задачу контроля цепей 220 и 380 В рассмотрим отдельно: «Проблема непрерывного контроля целостности цепи управления 220В».

Способы физического формирования команд.

Из вышесказанного можно выделить следующие подходы к управлению инженерными системами здания от системы пожарной сигнализации:

1. Непосредственно выходами интерфейсных блоков.

Пусковой или релейный блок требует интерфейса для связи с центральным пожарным прибором управления (ППКП) и питания, напряжением 12/24В.

То-есть в место установки блока необходимо протянуть интерфейс и установить там источник питания.

У каждого блока 4-6 выходов. Устройства управления обычно удалены и придется потратить много кабеля.

Или везде локально устанавливать блоки питания.

2. Адресными релейными модулями.

Достаточно всего лишь провести кабель адресной линии связи, причем, от ближайшего датчика.

Датчики есть везде и необходимо минимальное количество кабеля.

Так удобно поступать для управления лифтами, дверьми, эскалатором, музыкальной трансляцией — и другой слаботочной нагрузкой.

Но не у всех адресных систем в ассортименте есть адресное устройство, которое может коммутировать силовую нагрузку.

3. Промежуточное реле или УК-ВК.

Это самая любимая проектировщиками схема, поскольку беспроигрышная.

От установленных в одном месте адресных управляющих блоков с контролем целостности тянется сигнальная линия, забирающая в шлейф управления несколько реле типа «УК-ВК».

Лишь бы хватило сечения кабеля, мощности управляющего выхода и был применен модуль подключения нагрузки при подключении каждого реле.

Логика работы всех управляемых устройств в один шлейф управления должна быть одинакова.

Например, не получиться одним выходом управлять и клапанами дымоудаления и вентилятором дымоудаления, поскольку клапан должен начать открываться раньше запуска вентилятора дымоудаления.

Внимание, Пожар1, Пожар2.

Алгоритм работы системы автоматизации может быть разным и он должен быть отражен в проектной документации.

Собственно, вся катавасия с требованием устанавливать не менее трех пожарных датчиков в отсек и вставлять добавочные резисторы для двойной сработки и случилась ради того, чтобы обеспечить сигналы «Пожар1» и «Пожар2» для управления инженерными системами здания.

Некоторые команды управления имеет смысл выдавать по команде «Пожар1», например: мигать табло «Выход», отключать вентиляцию.

Некоторые — по команде «Пожар2», например: запускать дымоудаление, останавливать эскалаторы, открывать двери, опускать лифты, включать оповещение.

Конкретное оборудование для управления инженерными системами при пожаре.

Возможность блочно-модульного подхода построения систем пожарной безопасности существует благодаря пункту ГОСТ Р 53325—2012:

То, что отдельные компоненты могут не в полной мере соответствовать — читают все, а вот то, что должны быть указаны в ТД — не замечает никто.

А зря, поскольку в руководствах по эксплуатации имеются ограничения на применение приборов по нашему хотению, в чем не раз убедились в обзорах оборудования, предназначенного для управления инженерными системами:

Источник https://fil-tec.ru/page/signal-upravlenia

Источник

Источник