Изоляторы короткого замыкания – вспомогательный или важный элемент пожарной автоматики?

Повышение надежности систем пожарной автоматики (СПА) является одной из приоритетных задач как производителей средств обеспечения пожарной безопасности, так и организаций, осуществляющих нормотворческую деятельность.

Единичная неисправность линий связи

Идея обеспечения защиты линий связи в случаях обрыва или короткого замыкания в СПА была впервые нормативно изложена в Своде правил СП 484.1311500.2020 «Системы противопожарной защиты. Системы пожарной сигнализации и автоматизация систем противопожарной защиты. Нормы и правила проектирования» (далее - СП484). В нем были формализованы критерии, правила и допустимые последствия «единичной неисправности» в линиях связи СПА и связанные с данной проблемой термины:

• п.3.20. Линия связи: проводная, радиоканальная, оптическая или иная линия, расположенная вне корпусов технических средств пожарной автоматики, обеспечивающая взаимодействие и обмен информацией между компонентами системы пожарной автоматики и другими системами, исполнительными устройствами и их электропитание, если применимо.
• п.3.5. Единичная неисправность линий связи: единичное нарушение работоспособности одной из линий связи.
• п.5.3 …единичная неисправность линий связи СПА в одной части объекта (в здании, сооружении, отсеке и т.п.) не должна влиять на работоспособность СПА в других частях объекта и возможность отображения сигналов о работе СПА на пожарном посту;
• п.5.4. СПА должна быть спроектирована таким образом, чтобы в результате единичной неисправности линий связи был возможен отказ только одной из следующих функций:

  - автоматическое формирование сигнала управления не более чем для одной зоны защиты (пожаротушения, оповещения и т.п.);

  - ручное формирование сигнала управления не более чем для одной зоны защиты (пожаротушения, оповещения и т.п.).

  - Примечание: требование не распространяется на линии связи с исполнительными устройствами, если единичная неисправность данных линий не нарушит работоспособность других технических средств СПА.

Таким образом, в область применения требований по защите от единичной неисправности были включены почти все виды линий связи между компонентами СПА, а перед производителями этих компонентов встала задача обеспечения необходимого функционала для выполнения требований СП484.

Защита от обрыва линии связи между взаимодействующими приборами и устройствами СПА при условии сохранения информационного обмена решается  резервированием линий или использованием кольцевой топологии.  При обрыве информационный обмен переключается на резервную линию, или (в случае использования кольцевой топологии) обмен продолжается по двум сегментам разорванного кольца.

Для защиты от короткого замыкания линии связи используются изоляторы короткого замыкания (ИКЗ): техническое средство, предназначенное для установки в проводную линию связи, обеспечивающее изоляцию участка линии, в котором произошло короткое замыкание (п.3.17 СП484). Данные устройства соответствуют ГОСТ Р 350095-2024 «Технические средства пожарной автоматики вспомогательные», в том числе в следующем (п.7.1.1):

• в радиальной линии связи должен активироваться ИКЗ, расположенный на участке между ППКП (ППУ) и местом возникновения замыкания в максимальной близости к месту замыкания;
• в кольцевой линии связи при возникновении короткого замыкания между двумя ИКЗ должны активироваться два ИКЗ, расположенные по обе стороны от места возникновения короткого замыкания в максимальной близости к нему, а в случае возникновения короткого замыкания между ППКП (ППУ) и первым (последним) ИКЗ, установленном в кольцевой линии связи – первый (последний) ИКЗ.

Контроль радиальных линий связи (не адресных шлейфов сигнализации) со стороны ППКП (ППУ) с помощью постоянного тока и одновременно с этим формирование извещений пожарными извещателями с помощью увеличения  тока в линии накладывают ограничения на применение ИКЗ. Поэтому разбиение радиального шлейфа сигнализации на сегменты с ИКЗ схемотехнически практически не реализуемо, или не целесообразно. При коротком замыкании линий, имеющих радиальную топологию, потери связи с отдельными приборами всегда неизбежны, т.к. при этом перестают функционировать приборы на короткозамкнутом (изолированном) участке.

Для адресных линий связи задача защиты от короткого замыкания решается более успешно. Это тем более актуально ввиду приоритетного применения адресной пожарной сигнализации на множестве крупных объектов, полный перечень которых приведен в таблице А.1 СП484.

Компанией «Болид» разработан ряд изоляторов короткого замыкания серии «БРИЗ» для адресной линии связи (ДПЛС) интегрированной системы охраны «Орион», в том числе встроенных в адресные устройства: «БРИЗ», «БРИЗ» исп.03, «БРИЗ-Т», «БРИЗ-УС» (рис.1).

Рис.1 Изоляторы короткого замыкания «БРИЗ», «БРИЗ» исп.03, «БРИЗ-Т», «Бриз-УС»

Изоляторы короткого замыкания в адресных СПА

Для повышения надежности и информативности системы пожарной сигнализации (СПС) в п.3.6 СП484 введено понятие «зоны контроля пожарной сигнализации» (ЗКПС): «территория или часть объекта, контролируемая пожарными извещателями, выделенная с целью определения места возникновения пожара, дальнейшего выполнения заданного алгоритма функционирования систем противопожарной защиты».

ЗКПС должны удовлетворять условиям п.6.3.4 СП484: «единичная неисправность в линии связи ЗКПС не должна приводить к одновременной потере автоматических и ручных ИП, а также к нарушению работоспособности других ЗКПС.

Для реализации выполнения этого требования в адресно-аналоговых СПС ИСО «Орион» на базе контроллера «С2000- КДЛ» и его модификаций:

• Изоляторы короткого замыкания необходи­мо устанавливать на границах ЗКПС (2000 м2 или 5 смежных помещений общей площадью 500 м2), не реже чем через 32 автоматических извещателя;
• Ручные извещатели должны быть окруже­ны внешними ИКЗ или иметь встроенные изоляторы.

В этих целях можно использовать «классические» БРИЗ для установки на границах ЗКПС, или БРИЗ-Т  для организации ответвлений от кольцевой адресной линии связи. Рациональным решением может быть использование модели дымового пожарного извещателя «ДИП-34А-04» со встроенным «БРИЗ», а также «БРИЗ исп.03», встроенный в базы теплового и газового пожарных извещателей «С2000-ИП-03» или «С2000-ИПГ» соответственно (рис.2).

Важно отметить, что в случае использования ИКЗ типа «БРИЗ» на границах ЗКПС, короткое замыкание линии между «БРИЗ» приводит к сохранению работоспособности других ЗКПС, но изолированный участок линии с замыканием уже не контролируется со стороны ППКП (ППУ). В то же время, если использовать ИКЗ встроенные во все ИП, работоспособность ДПЛС сохраняется полностью.  

Рис.2. БРИЗ и БРИЗ-Т в ДПЛС ИСО «Орион»

Следует так же учитывать, что в Своде правил СП 6.13130.2021 (п. 6.8) не допускается совместная прокладка линий связи, относящихся к одному кольцу, в общих ко­робе, трубе, жгуте, замкнутом канале строительной кон­струкции или на одном лотке. Это серьезно влияет на подходы к прокладке ДПЛС и, в частности, на подключение адресных ручных извещателей. Как правило, ДПЛС с авто­матическими извещателями прокладывается по потолку помещений, при этом к ручным извещателям делаются два опуска: «приход и уход» адресной линии. В соответствии с п.6.8 эти два опуска необходимо прокладывать в разных кабеленесущих системах. Оптимизировать подключение адрес­ных ИПР можно при помощи изоляторов «БРИЗ-Т», ко­торые позволяют организовать тупиковое ответвление от кольцевой линии с ИПР в конце. При этом ответвление будет защищено от единичной неисправности в кольце ДПЛС, а кольцо ДПЛС от последствий замыкания в ответвлении.

Для других типов СПА при единичной неисправности линии связи аналогично с СПС возможен отказ только автоматического или только ручного управления одной зоной противопожарной защиты (пожаротушения, оповещения, дымоудаления). Применительно к ДПЛС блоков «С2000-КДЛ» различных исполнений это требование добавляет необходимость защищать с помощью ИКЗ группы адресных оповещателей, релейные и пусковые блоки, относящихся к разным зонам противопожарной защиты.

Клапанами дымоудаления и огнезадерживающими клапанами общеобменной вентиляции традиционно управляют блоки «С2000-СП4/24» (приводы 24 В) и «С2000-СП4/220» (приводы 220 В). В соответствии с требованиями СП484, группы «С2000-СП4», относящиеся к одной зоне дымоудаления, должны быть защищены изоляторами «БРИЗ». Устройства дистанционного пуска «УДП-513-3АМ исп.02» («Дымоудаление») уже имеют встроенные ИКЗ (рис. 2).

В соответствии с СП484 изоляторами типа «БРИЗ» так же должны быть защищены устройства каждого направления пожаротушения. Для дистанционного запуска тушения следует применить «УДП-513-3АМ», имеющее встроенный ИКЗ.

Важным достоинством ИКЗ серии «БРИЗ» служит возможность их использования в количестве до 127 штук в одной ДПЛС.