Пожарные извещатели: классификация, типы, назначение, принцип действия

Успех борьбы с пожаром во многом зависит от времени его обнаружения. Чем на более ранней стадии будет выявлен очаг возгорания, тем быстрее, меньшими средствами и с минимальным ущербом удастся его ликвидировать.

Пожарные автоматические извещатели представляют собой устройства, предназначенные для выявления факторов пожара на ранней стадии и являются важнейшей составной частью системы автоматической пожарной сигнализации. Пожарный извещатель срабатывает, как только будет превышено референсное значение измеряемого фактора. Затем информация о возможном возгорании передается на пульт дежурного или блок управления системы пожаротушения. На основании анализа данных, полученных с извещателей принимается решение о дальнейшей тактике: локализации очага возгорания, эвакуации людей, отключении технологических систем и т.д.

Для корректной работы противопожарной системы извещатели должны быть размещены во всех зонах защищаемого объекта. Количество и место установки датчиков зависит от их устройства и определяется проектной документацией.

Устройство и принцип действия пожарного извещателя

Датчик представляет собой техническое средство, состоящее из корпуса, сенсора, и сигнального устройства.

Датчики могут реагировать на один или несколько измеряемых параметров: образование дыма, повышение температуры, появление пламени, выделение углекислого газа.

Соответственно, пожарный извещатель может быть снабжен одним или несколькими сенсорами:

• оптическим, реагирующим на степень освещенности, которая изменяется из-за появления дыма. Задымление определяется с помощью фотоэлемента, реагирующего на изменение оптических характеристик воздуха. В процессе мониторинга пожарной обстановки направленный сигнал от светодиода пожарного извещателя попадает на приемник, снабженный фотоэлементом. При нормальных условиях сигнал проходит без задержек и искажений, при задымлении появляются искажения, вплоть до полной потери сигнала. Дымовые пожарные извещатели бывают аспирационного и ионизационного типа ;
• детектор пламени снабжен оптическим элементом, улавливающим превышение ультрафиолетового или инфракрасного излучения. Комбинированные пожарные извещатели настроены на оба вида излучения. Сенсоры также могут распознавать эффект мерцания и постоянное горение;
• тепловой, реагирует на устойчивое повышение температуры: замыкает или размыкает контакты при помощи термореле или легкоплавкого припоя. Сложные модели тепловых датчиков способны также отслеживать динамические колебания температуры, регистрируя экстремумы, что положительным образом сказывается на минимизации ложных срабатываний. Различают следующие конструкции тепловых извещателей:
  • контактные — наиболее простая и недорогая модель. Датчик состоит из двух стальных проводов, покрытых легкоплавкой изоляцией. При разрушении изоляции пожарного извещателя под воздействием высоких температур контакт замыкается, генерируя аварийный сигнал. Контактные пожарные извещатели не подходят для установки в помещениях с постоянно высокой температурой, например, в горячих цехах. Также они непригодны для установки в местах с высоким уровнем запыления, поскольку пыль, оседая на проводниках, формирует диэлектрический слой и датчик работает некорректно;
  • оптические — принцип работы пожарного извещателя основан на изменении структуры оптоволоконного кабеля под действием высокой температуры, что приводит к сбою нормального формирования светового сигнала;
  • механический — работа основана на принципе термопары. Датчик представляет собой газозаполненные металлические трубки. Изменение давления газа под воздействием температуры фиксируется контроллером, на котором формируется сигнал тревоги;
• газоанализатор, фиксирует превышение содержания угарного или двууглекислого газа, сопровождающих процесс горения. Угарный газ выделяется еще на этапе тления большинства органических материалов, хорошо определяется даже в малой концентрации. Углекислый газ образуется при переходе от фазы тления к фазе открытого горения. По динамике состава воздуха в помещении можно судить о том, в какой стадии находится возгорание в текущий момент. По эффективности газоанализаторы сравнимы с дымовыми извещателями, поскольку способны отслеживать пожарную ситуацию еще до появления открытого огня, например, на этапе тления;

В комбинированных моделях чаще всего совмещено два вида извещателей: дымовые и тепловые. Такое решение обеспечивает передачу наиболее объективной информации о пожарной обстановке в помещении.

Сенсоры помещены в корпус, который защищает их от пыли и других видов загрязнений. В противном случае, точность измерений может быть нарушена.

При превышении порогового значения одного из контролируемых факторов сенсор улавливает это изменение, устройство сравнивает полученную информацию с референсным значением и подает сигнал тревоги. Автономный пожарный извещатель подает громкий звуковой сигнал в течение нескольких минут. Сетевое устройство отправляет информацию на приемно-контрольный прибор или пульт дежурного.

Основная классификация пожарных извещателей

Пожарные извещатели обычно классифицируются по измеряемому параметру. Основные виды пожарных извещателей это:

• Тепловые. Пожалуй, самые простые по конструкции, но и по-прежнему очень надежные устройства. Они реагируют на устойчивое повышение температуры, которым обычно сопровождается любой пожар. Эти извещатели наименее чувствительны к влажности, запыленности, загазованности, электромагнитному излучению;
• Извещатели дыма. Наиболее популярны в жилых строениях, общественных зданиях и в тех местах, где пожар начинается с выделения большого количества дыма;
• Извещатели пламени реагируют на появление открытого огня. Существует два основных вида датчиков пламени: инфракрасные и ультрафиолетовые. Чаще всего их устанавливают в помещениях большого объема (ангары, помещения вокзалов, выставочных и торговых центров и т.д.), а также на открытых площадках, например, в местах хранения горючих и легковоспламеняющихся жидкостей);
• Ручные извещатели. Устройство представляет собой тревожную кнопку, которая приводится в действие очевидцем, обнаружившим признаки пожара. Сигнал поступает на пульт оператора или в блок управления противопожарной системы.

Другие классификации

Пожарные извещатели также отличаются по большому количеству вторичных признаков, которые в основном отражают конструктивные различия основных видов датчиков.

Устройства разделяются:

• По способу приведения в действие — на автоматические и ручные. Пожарные извещатели ручного типа рекомендуется размещать на эвакуационных путях, чтобы персонал объекта мог подать оповещение о пожарной ситуации. Сигнал приходит на диспетчерский пульт, с которого производится запуск сигнализации, дымоудаления, пожарных установок и т.д. Устройства следует снабжать табличками, поясняющими порядок действий в случае пожара. Пожарные извещатели должны иметь надежную защиту, которая при этом не препятствует их использованию.
• По способу электропитания — на автономные, сетевые, питаемые по шлейфу. Автономные пожарные извещатели рекомендованы к установке в жилых помещениях. Для поддержания в рабочем состоянии рекомендуется регулярно проводить замену питающего элемента в соответствии с рекомендациями производителя и производить профилактический запуск для проверки звукового сигнала.
  • при шлейфовой схеме — на одной линии может располагаться до 20 датчиков без потери качества срабатывания. Недостатком этого способа является снижение надежности, поскольку при выходе из строя одного извещателя участка цепи, расположенный за поврежденным устройством перестает работать.
  • При подключении типа “звезда” каждый пожарный извещатель совмещен с отдельным портом на контрольной панели. При выходе из строя одного извещателя остальные продолжают работать в штатном режиме, передавая объективную информацию о пожарной обстановке.
  • Наиболее надежной является кольцевая схема подключения, подразумевающая дублирование электропитания, а соответственно, сохранение каналов передачи данных.
  • По возможности установки адреса — на адресные и безадресные.
• безадресное подключение выполняется по шлейфовому принципу, то есть в случае срабатывания одного датчика, сигнал подается на всю линию в целом без возможности точной локализации места возгорания.
• при адресно-опросной схеме каждый датчик снабжается адресным детектором. Подключение реализуется по кольцевой схеме.
• при адресно-аналоговом подключении используются датчики, способные отслеживать динамическое изменение пожарной ситуации по нескольким параметрам.

Все виды адресных схем подключения рекомендованы к установке в больших помещениях, имеющих сложную планировку.

• По способу передачи данных — на пороговые и аналоговые.
• По способу реализации связи с приёмно-контрольным устройством — на проводные, оптоволоконные, радиоканальные, комбинированные. Проводные системы отличаются наибольшей надежностью и устойчивостью связи. Бесспорным достоинством беспроводных систем является простота монтажа. Из особенностей необходимо выделить высокую стоимость оборудования.
• по типу корпуса различают следующие виды пожарных извещателей: обычные, взрывостойкие и огнестойкие:
  • обычные извещатели изготавливаются из пластика и предназначены для установки в жилых и коммерческих помещениях со стандартными условиями микроклимата;
  • взрывостойкие и огнестойкие извещатели предназначены для размещения на производствах, где риск пожара повышается из-за присутствия легковоспламеняющихся веществ и/или высокой концентрации пыли в воздухе.

Дымовые датчики классифицируются по принципу действия на ионизационные и оптические. В свою очередь ионизационные извещатели различаются по принципу действия на радиоизотопные и электроиндукционные.

Оптические датчики дыма в зависимости от конфигурации обслуживаемой зоны различают на точечные и линейные.

Как выбрать пожарный извещатель

Для жилого пространства рекомендуется выбирать точечные датчики.

Для больших помещений более информативны линейные пожарные извещатели.

Объект разветвленной структуры лучше оборудовать адресными датчиками, привязанными к конкретному месту.

Сертификация пожарных извещателей

С 1 января 2020 года вступил в силу технический регламент ЕАЭС 043/2017 «О требованиях к средствам обеспечения пожарной безопасности и пожаротушения».

На пожарные извещатели, как и на другие виды продукции, подлежащие обязательной сертификации, теперь оформляется стандартный сертификат соответствия ТР ЕАЭС.

Оформление сертификата имеет право производить орган, зарегистрированный в едином реестре аккредитованных организаций.

Установка извещателей

Традиционно извещатели пожарной сигнализации устанавливают в местах, откуда удобнее контролировать факторы возгорания. В обычных помещениях пожарный извещатель размещают на потолке или вблизи него. В объемных помещениях (ангары, склады, производственные цеха, помещения вокзалов и аэропортов) датчики размещают на стенах.

При размещении пожарных извещателей следует ориентироваться на норму, где на один датчик должно приходиться не более 30 м² площади. Эта цифра может варьироваться в зависимости от типа устройства, высоты установки и измеряемых факторов.

Даже в небольших помещениях рекомендуется устанавливать не менее двух извещателей для формирования объективного представления о пожарной обстановке.

Дымовые и газовые датчики не рекомендуется размещать вблизи вытяжных устройств и газовых плит.

Пожарный извещатель пламени следует размещать на конструкциях, которые не подвергаются вибрационным и механическим нагрузкам, а также на расстоянии не менее полуметра от электронных приборов и источников электромагнитной индукции.