Тепловые пожарные извещатели: виды и описание, принцип работы

Тепловые извещатели пожарные (ИП) – это устройства оперативного обнаружения признаков пожара по резкому повышению температуры в помещениях. Устойчивые к внешним факторам – влажности, запыленности, загазованности, задымленности в помещениях, они надежно эксплуатируются в неисчислимом количестве установок, систем АПС, АУПТ; везде, где использование других извещателей – дымовых, пламени нецелесообразно, и просто бессмысленно.

ДТЛ, эта аббревиатура расшифровывается как датчик тепловой легкоплавкий. Такие извещатели для раннего обнаружения возникшего очага пожара в помещениях были широко распространены во времена Советского Союза.

Простейшее устройство однократного использования, срабатывающего при тепловом воздействии высокой температуры огня на каплю из легкоплавкого припоя, соединяющую две пружинящие металлические пластинки, подлежащего после этого замене

Прошло время и на смену ДТЛ пришли современные автоматические тепловые пожарные извещатели, выгодно отличающиеся как по конструкции, техническим характеристикам, так и по материалу, качеству изготовления. Немаловажным фактором для заказчиков стало изменение крайне примитивного дизайна, формы корпуса «тепловиков» советской эпохи.

До сих пор, “тепловики”, как и дымовые извещатели, являются основными индикаторами начала пожара в установках/системах АПС, а также многих АУПТ; там, где горение в основном сопровождается первоначально большим выделением тепловой энергии, а не плотных частиц дыма и других взвесей.

Принцип действия

Смотрим с 6 минуты видео

Основан на изменении физических, и связанных с ними механических, свойств термочувствительных элементов таких устройств.

Виды

В связи с этим существуют такие виды/типы тепловых извещателей и их классификация:

• С применением легкоплавких материалов. Обозначение/маркировка изделия, согласно принятой в нормах ПБ классификации – ИП 104.
• Разрушающиеся под воздействием высокой температуры воздушно-газовой среды, реагирующие на температурную деформацию материала датчика – ИП 103.
• Использующие зависимости электрического сопротивления/магнитной индукции, а также термоэлектродвижущей силы от температуры среды – ИП 101/102/105.
• Комбинированные – на основе различных принципов действия для увеличения надежности срабатывания теплового извещателя.

Диапазон значений температуры срабатывания тепловых датчиков весьма широк – от 50 до 250℃. Поэтому подобрать нужный тип в зависимости от предстоящих условий длительной эксплуатации; а срок для теплового извещателя, в нормативных документах, литературе о ПБ, обозначаемым ИП, принят не менее 10 лет; не составит труда.

Следует сказать, что в процессе выбора следует учитывать не только вид/тип теплового извещателя, но и то, что их температура срабатывания должна как минимум на 20℃ превышать максимально возможную в защищаемом помещении, пожарном отсеке/зоне при нормальных условиях.

Потому как срабатывает чувствительный элемент пожарного теплового извещателя, который собственно и является датчиком резкого, скачкообразного изменения температуры воздуха в защищаемых помещениях, они в соответствие НПБ 85-2000 делятся на три основные группы:

Максимальные

Реагируют на превышение заданного порогового/критичного значения температуры воздуха в объеме помещения, пожарного отсека, технологической коммуникации, ниши, шкафа, корпуса оборудования. Основанные на этом принципе действия самые первые «тепловики» не ушли в небытие.

 Подробный материал: 

Максимально тепловые извещатели

Так, устаревший ДТЛ как птица Феникс возродился в ИП 104-1 – тепловом извещателе контактного типа, срабатывающем при расплавлении термочувствительного припоя при температуре около 72℃. В конструкции все тот же радикальный минимализм – две гибкие пластинки из металла, спаянные вместе и заключенные в пластиковый корпус без декоративных излишеств; соединения под винт для подключения в двухпроводной шлейф пожарной сигнализации, с питанием от ПКОП АПС/ОПС.

К сожалению, он, как и его предшественник ДТЛ является невосстанавливаемым извещателем АПС, но зато обладает и многими преимуществами перед более сложными изделиями многократного действия – низкой стоимостью, малым весом – всего 20 г, возможностью эксплуатации в крайне жестких условиях от – 50 до + 50℃, при высокой запыленности, загазованности, влажности воздуха до 95% при 35℃. Поэтому востребован, особенно для монтажа в запыленных, загазованных зданиях производственных цехов, гаражах автотранспортных предприятий, складских комплексах, с наличием пыли, муки, подобных летучих веществ. Выпускается многими отечественными производителями.

Кроме того, он может устанавливаться не только в помещениях с нормальной средой, но и категорий А, Б по взрывопожарной опасности, если включен в схему с приборами АПС, обеспечивающими искробезопасные условия эксплуатации установки/системы сигнализации защищаемого объекта.

Другой пример – это максимальные ИП 101-1А-А1/А3, срабатывающие при температуре +54–65℃ и 64–76℃, производства НПО «Сибирский Арсенал» из Новосибирска. Отличаются отличным качеством изготовления, гладким высококачественным пластиком корпуса, дизайном формы, наличием светового индикатора наличия питания в шлейфе ПС.

Хотя его цена несколько выше, чем у ИП 104-1 и подобных изделий, но очень востребован как специалистами проектных, монтажных организаций, выполняющих работы по защите системами АПС/АУПТ объектов, так и заказчиками за приятный внешний вид, подходящий для установки в помещениях административно-бытовых, офисных, торговых зданий.

Дифференциальные

Принцип действия – реакция на скорость резкого повышения температуры в защищаемом объеме пространства. Срабатывание зависит от заводских установок, варьирующихся скоростью изменения температуры от 3 до 30℃/мин или постепенного ее повышения порога в 30, 50, 100℃. По сути, были переходным вариантом изобретения/конструирования следующего широко используемого вида тепловых датчиков.

 Подробный материал: 

Дифференциальные тепловые извещатели

Максимально-дифференциальные

Отличаются высокой чувствительностью за счет двойного принципа действия, когда срабатывание происходит из-за быстрого изменения температуры (дифференциальный) или достижения установленного критического/порогового значения (максимальный), что делает их наиболее современными устройствами обнаружения очага пожара даже по незначительному, по сравнению с традиционными видами изделий, выделению тепла на небольшой площади возгорания.

 Подробный материал: 

Максимально-дифференциальный тепловые извещатели

Примеры распространенных максимально-дифференциальных извещателей, производимых сегодня в России:

• ИП 101-3А-А3R производства НПО «Сибирский Арсенал». Сообщение о пожаре формируется при повышении температуры больше, чем на 10℃ со скоростью более 5℃/мин или при достижении установленного критического значения 64-76℃ в двухпроводных шлейфах ПС напряжением 10–25 В. Совместим практически со всеми приборами АПС. Потребляемый ток 60мкА, интервал измерения температуры – 8 с. Эксплуатируется в условиях от – 30 до 55℃. Степень защиты – IP
• Миниатюрный МАК-ДМ исп. 1 производства НПП «Специнформатика-СИ» (Москва), он же ИП 101-18-А2R с весьма сходными данными по отношению к предыдущему изделию.
• Артон RTL–BR (Украина). Питание по двухпроводному шлейфу ПС 9–30 В. Температура срабатывания 69–85℃. Размеры 85 х 33 мм. Вес 50 г. Два световых индикатора – наличие электропитания/пожар. Характеризуется высокой устойчивостью к ложным срабатываниям даже в жестких условиях эксплуатации.

Автономные

В отличие от их дымовых «собратьев», в основном защищающих жилые помещения зданий, не получили практически никакого распространения. О них даже нет упоминания в НПБ 66-97, регламентирующем требования, методы испытания автономных извещателей о пожаре.

Правда, есть два исключения из правил:

• Автономные комбинированные извещатели с наличием теплового канала, т.е. срабатывания на повышение температуры/ее критическое значение.
• Оригинальное сигнально-пусковое устройство УСПАА-1 для установок пожаротушения, работающее в автономном автоматическом режиме; разработанное, выпускаемое много лет производственным объединением «Спецавтоматика» из Бийска. Фактически это дифференциальный тепловой извещатель, переходящий тревожный режим при температуре воздуха в помещении до 60℃, а при ее быстром нарастании до 70℃ формируется пусковой ток на запуск модулей порошкового пожаротушения типа «Ураган», «Тунгус» и подобных им. Возможна эксплуатация в неотапливаемых помещениях – от – 40 до + 50℃. Защита устройства – IP Звуковая/световая индикация обо всех режимах работы, неисправности, разряда источников питания – двух плоских аккумуляторов типа CR 2032 напряжением 3 В, которых если не экономить на производителе, на практике хватает на 5 лет до замены. Устойчив к технологическим помехам.

 Более подробно Вы можете ознакомиться в нашей статье: 

“Автономный пожарный извещатель: устройство, принцип работы и область применения“

Взрывозащищенные

Где необходимы такие устройства видно из названия. Опасность взрыва, последующего пожара в цехах, участках/зонах категорий А и Б всегда диктует весьма жесткие требования к конструкции, исполнению любого электрооборудования, включая слаботочное; к которым относятся приборы, извещатели, оповещатели о пожаре систем АПС.

Поэтому выпуском тепловых датчиков во взрывозащищенном исполнении занимаются многие компании, как специализирующиеся на аппаратуре ОПС, так и выпускающие промышленные приборы связи, контроля/управления, освещения, автоматики для опасных технологических производств:

• «МАК-1» исп.11 ИБ максимальный, 54–70℃. Используется для работы как во взрывопожароопасной, так и в обычной воздушной среде помещений, что, естественно, относится ко всем аналогичным датчикам других производителей. Степень защиты от взрыва – «0ExiaIICT6». Для эксплуатации в опасных зонах эксплуатируется совместно с приборами АПС соответствующего класса защиты, например, серии «Корунд» производства НПП «Специнформатика-СИ», связанных между собой искробезопасной цепью.
• ИП 103-1В, изготавливающийся НПК «Эталон» из Волгодонска, специализирующейся на производстве оборудования для нефтегазовой, химической промышленности. В защитной оболочке из нержавеющей стали в этом извещателе заключены два тепловых датчика с замкнутыми контактами реле. Может устанавливаться во любых взрывоопасных зонах согласно «ПУЭ».

Искробезопасные шлейфы с установленными в них тепловыми извещателями зависят как от взрывозащищенного исполнения извещателей (маркировка ИБ, Ex), а также от степени защиты приборов АПС, в искробезопасные шлейфы которых они включены.

 Большая статья по теме: 

Извещатели пожарные взрывозащищенные

Адресно-аналоговые

О том, что современные решения построения схем систем АПС все больше связаны с компьютерными технологиями, позволяющими вести куда более четкое, надежное обнаружение очагов пожара, наглядный полномасштабный контроль/управление за ситуацией на защищаемом объекте, написано немало. Тепловые извещатели, как составная часть адресно-аналоговых систем, можно показать на примере продукции НВП «Болид» (г. Королев), одним из первых в России ставшего выпускать всю линейку такого оборудования, как минимум не уступающего зарубежным аналогам:

С2000-ИП-03. Это максимально-дифференцированный адресно-аналоговый извещатель, в котором максимально реализованы многие желания разработчиков, специалистов монтажных, обслуживающих организаций: контроль работоспособности, занесение адреса в энергонезависимую память, цифровая обработка режимов изменения температуры и многое другое.

• Извещатели тепловые адресные представлены другим отличным изделием – С2000-ИП-ПА-03, являющимся также максимально-дифференцированным. К одному прибору «Сигнал-10» возможно подключение 10 шлейфов ПС по 10 извещателей в каждом, итого до 100 шт. Контроль/управление можно вести через сетевой контроллер ПКУ «С2000М» или ПК с установленным программным обеспечением АРМ «Орион», что значительно упрощает работу дежурного персонала, сотрудников служб охраны/безопасности предприятий/организаций.

Линейные

Такие устройства были изобретены/сконструированы для защиты тех объектов, где установка традиционных точечных датчиков, включенных в шлейфы ПС, затруднена/невозможна из-за стесненности, например, в кабельных коллекторах/каналах; агрессивной среды, сильной запыленности/загрязненности в цехах химических и иных производств.

 Дополнительный материал: 

Линейные пожарные извещатели

В качестве датчика линейного пожарного извещателя используются:

• Кабель «витая пара» с термочувствительным покрытием медных жил, количество которых от двух и больше. Степень защиты, устойчивости к агрессивной среды зависит от предстоящих условий эксплуатации. При тепловом воздействии происходит контакт токонесущих жил и прибор/блок обработки интерфейса определяет место короткого замыкания, выдавая сообщение.
• Сенсорный кабель со встроенными электронными датчиками. Здесь дело до короткого замыкания не доходит, вполне достаточно резкого изменения сопротивления датчиков в месте теплового воздействия, затем следует анализ этой информации приемным блоком, выдача тревожного сообщения.
• Оптический кабель, реагирующий на изменении прозрачности при нарастании температуры в месте нагрева, которое определяется приемно-контрольной аппаратурой/прибором по мощности прямого/отраженного света.

Подобные изделия производятся как зарубежными, так и отечественными компаниями. Например, линейный извещатель ИПЛТ 68/155 ЕРС от группы компаний «Пожтехника» (Москва). Обладающий высокой чувствительностью по всей длине, которая может достигать 1220 (!) м. Диаметр – 4 мм, Цвет – красный. Напряжение – 40 В. Кабель устойчив к влажности, пыли, химическим реагентам. Рабочий диапазон – от – 40 до + 46℃. Возможность выбора шести температур срабатывания.

Многоточечные

Это нечто среднее между точечными и линейными датчиками резкого изменения температуры. Ближе к сенсорным линейным устройствам, но выделено производителями в отдельный вид.

Состоят из следующих элементов для работы установки/системы АПС:

• Измерительной цепи точечных чувствительных элементов (термопар) с дискретным расположением.
• Блока согласования/контроля, анализирующего амплитуду изменения температурного режима по всей длине цепи, с формированием извещения «Пожар» при превышении заданных критических значений.

Пример такого изделия – УС-ТК-24 во взрывозащищенном исполнении производства НПК «Эталон» (Волгодонск).