Нормы прокладки кабеля пожарной сигнализации: требования

Отличительные особенности кабелей для пожарной сигнализации

Основную роль сохранения работоспособности кабелей для пожарной сигнализации (огнестойких) в условиях пожара обеспечивается применением керамообразующей силиконовой резины в качестве изоляции.

При высоких температурах, возникающих в момент пожара, образующаяся двуокись кремния остается на токопроводящей жиле в виде электроизоляционного слоя. Благодаря этому свойству кабель продолжает проводить электрический ток в условиях пожара.

Кабельная продукция для монтажа противопожарных систем обладает рядом неоспоримых преимуществ. Такие кабели:

• не распространяют горение при групповой прокладке;
• отличаются высоким уровнем огнестойкости;
• имеют низкую окислительную активность;
• выделяют минимальное количество дыма и газообразных продуктов горения;
• во время пожара сохраняют работоспособность в течение 30–180 минут (в зависимости от марки).

Благодаря перечисленным качествам огнестойкие кабели сохраняют работоспособность длительное время — достаточное для эвакуации людей даже из крупных многоэтажных объектов.

Охранно-пожарная сигнализация – состав и характеристики устройств

ОПС – это совокупность оборудования и программного обеспечения, основными функциями которого являются:

1. Обнаружение тревожных событий по одному или нескольким сканируемым факторам – несанкционированное проникновение на территорию охраняемого объекта или выявление очагов возгорания.
2. Передача данных на приёмно-контрольный прибор (ПКП), формирующий соответствующие оповещения для владельца и (или) централизованный диспетчерский пульт.
3. Активация определённых функций подчинённых систем: включение сирены или автоматической системы пожаротушения.

ФОТО: unitest.ruПринципиальная структурная схема охранно-пожарной сигнализации с максимальной комплектацией для жилищного комплекса с подземной парковкой

Извещатели (датчики, детекторы)

Выявление тревожного события осуществляют извещатели. Они имеют различные принципы работы в зависимости от типа сканируемого параметра: температура, движение, задымление, звук, вибрация и т.п.

В системах ОПС, в зависимости от вида сигнализации, используются различные типы датчиков.

Для тревожной (охранной) сигнализации применяются следующие датчики:

• магнитоконтактные (геркон) – контролируют открытие дверей и окон;
• акустические – реагируют на звук разбитого стекла;
• вибрационные – контролируют механическое воздействие на строительные конструкции;
• движения – инфракрасные, ультразвуковые, СВЧ.

В системах пожарной сигнализации используют:

• дымовые;
• тепловые;
• пламени.

ФОТО:upload.wikimedia.orgДымовой извещатель, используемый в системах пожарной сигнализации

Передача сигнала от извещателя к ПКП всегда осуществляется в виде электрического импульса. Самые простые аналоговые устройства используют пороговый тип сигнала – есть или нет контакта. Более современные, электронные детекторы передают информацию в цифровом виде. В качестве коммутационных каналов могут применяться кабели (шлейфы) или радиочастоты.

ПКП – приёмно-контрольный прибор

Классификация приёмно-контрольных приборов осуществляется по многим параметрам, основными из которых являются следующие:

• информационная ёмкость;
• информативность.

Информационная ёмкость — максимальное количество устройств (отдельных адресных извещателей или общих шлейфов в пороговых системах), информацию из которых в состоянии обработать ПКП.

Информативность — количество и тип информационного сигнала, которые может показать ПКП на своей индикаторной или ЖК-панели. У самых простых устройств и их всего два: «Норма» и «Тревога». Более сложные устройства показывают зону срабатывания, определяют работоспособность датчиков и т.п.

ФОТО: compel.ruПринципиальная схема приёмно-контрольного прибора пожарной сигнализации

Огнестойкий кабель для шлейфов пожарной сигнализации

Согласно нормативным требованиям, а именно – ГОСТ Р 53315-2009, кабели, используемые в системах пожарной сигнализации, должны обеспечивать работоспособность оборудования в условиях повышенных температур и воздействия открытого пламени не менее 180 минут с момента обнаружения очага возгорания. Это даст возможность провести оперативную и безопасную эвакуацию, а также локализовать месторасположение пламени.

ФОТО: sector-sb.ruМаркировка, обозначающая степень горючести кабеля

Подбор кабеля осуществляется по ряду параметров, описанных ниже.

Предел огнестойкости – способность передавать электрический импульс при воздействии на кабель открытого пламени. Для пожарной сигнализации и системы автоматического пожаротушения, этот критерий должен составлять 1- 3 часа.

Степень горючести – этот параметр относится скорее к изоляции провода, которая должна быть негорючей и маркироваться буквами НГ. В отдельных случаях она должна быть не только негорючей, но и самозатухающей, самостоятельно прекращающей горение после ликвидации открытого пламени.

Токсичность – показывает процентное соотношение канцерогенных и ядовитых веществ, которые выделяет проводка во время горения. Данный показатель особо жёстко контролируется в системах пожарной сигнализации, устанавливаемой в медицинских и школьных учреждениях.

Расстояние до строительных конструкций и светильников

Аналогично BS 5839-1 в п. 6.6.36 сформулировано требование: «Минимальное расстояние от ИП до выступающих на 0,25 м и менее от перекрытия строительных конструкций или инженерного оборудования должно составлять не менее двух высот этих строительных конструкций или оборудования. Расстояние от ИП до стен (перегородок), а также других строительных конструкций и до инженерного оборудования, выступающего от перекрытия на расстояние более 0,25 м, должно быть не менее 0,50 м» (рис. 14). Таким образом расстояние до не выступающих светильников не регламентируется.

Рис. 14. Расстояние извещателя до балки

В п. 6.6.37 указано, что расстояние между извещателем и объектом, препятствующим распространению дымовых и тепловых потоков в помещении (балки, выступы, оборудование инженерных систем, выступающие светильники, вентиляционные отверстия и т.п.) следует измерять по кратчайшему пути от центра извещателя до ближайшей точки объекта.

ДОКУМЕНТАЦИЯ ДЛЯ МОНТАЖА ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

В состав исполнительной документации, которая используется для разработки проекта системы пожарной сигнализации, а в дальнейшем для успешного монтажа всех ее элементов, должны входить технические схемы и поэтажные планы размещения: кабельных трасс, зон ответственности и пожарных извещателей, приемно-контрольных приборов, ревизионных люков.

Также выполняется схема мест установки оборудования с перечнем актуальных адресов и поэтажный план подключения портов приемно-контрольного прибора к используемому оборудованию. Кроме того, необходимо разработать и обеспечить заказчика следующими инструкциями по обслуживанию системы пожарной сигнализации после выполнения ее монтажа:

• администратора системы и оператора;
• по прикладным возможностям системы, в том числе и ведение Лог файлов, архивов и формированию различных отчетов;
• по действиям персонала, в том числе дежурного оператора, в чрезвычайных ситуациях.

Если в процессе монтажа пожарной сигнализации были выполнены скрытые работы, в обязательном порядке составляется и подписывается акт их освидетельствования. Также заказчику предоставляется кабельный журнал и спецификация фактически установленного оборудования и используемых материалов с копиями сертификатов соответствия и пожарной безопасности.

По требованию заказчика также могут быть осуществлены сертификационные испытания используемых материалов и предоставлены протоколы с результатами. Предоставляются паспорта используемого оборудования и гарантийные талоны тех устройств, которые подлежат гарантийному обслуживанию.

Приемо-сдаточные испытания установленной автоматической системы пожарной сигнализации осуществляется с обязательным присутствием представителя заказчика.

При необходимости (по требованию заказчика) может быть привлечен сторонний технический персонал обладающий соответствующей квалификацией. После проведения испытаний подписывается акт ввода системы в эксплуатацию.

В соответствии с действующими нормативами подрядчик должен обеспечить гарантийное обслуживание системы на срок не менее 12 месяцев с момента сдачи оборудование в эксплуатацию.

В процессе гарантийного обслуживания системы действия по выявлению неисправностей, установка и демонтаж оборудования, а также его транспортировка к месту ремонта и сам ремонт осуществляется за счет исполнителя работ.

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Кабельная продукция, которая используется при прокладке коммуникаций пожарной сигнализации имеет однотипную конструкцию и отличается только сечением проводов и материалами, применяемыми в процессе их изготовления.

Внутренние токопроводящие жилы изготавливаются из медной проволоки, которая в отдельных случаях может быть покрыта оловом. Снаружи они защищаются оболочкой из кремнийорганической резиновой смеси, способствующей повышению прочности и огнестойкость кабеля.

При этом несколько таких жил могут быть свиты между собой (скрутка) и обернуты алюминиевой фольгой, что обеспечит защиту от ложных срабатываний сигнализации под влиянием электромагнитных помех.

Вся конструкция кабеля покрывается защитным слоем из специальных ПВХ материалов или кремнийорганического каучука. Эти виды покрытия нетоксичны и отличаются низким дымовыделением. Кроме того они способны выдержать достаточно длительное воздействие открытого огня.

В тех случаях, когда кабелю необходимо придать дополнительную огнестойкость, применяют обмотку его наружной поверхности:

• стеклослюденитом, что обеспечивает работоспособность кабеля при нагреве до температуры +700°С на протяжении не менее 3 часов;
• металлизированной магнезиальной изоляцией, позволяющей кабелю работать под воздействием открытого огня не менее 2,5 часа.

Номенклатура пожарных проводов и кабелей.

Отечественный рынок продукции, предназначенной для использования в системах пожарной сигнализации, предлагает потенциальному потребителю обширный выбор кабельной продукции. При этом проводные линии, с помощью которых все элементы системы соединяются между собой можно разделить на слаботочные и силовые.

К слаботочным видам относятся кабели типа:

• КПСЭ и КПС монтажные провода, используемые в различных конфигурациях систем пожарной сигнализации;
• КШСЭ и КШМ кабеля, используемые при прокладке сигнальных шлейфов и подсоединения пожарных извещателей;
• КСБ огнестойкий интерфейсный кабель (витая пара) для подключения автоматических систем;
• КСБГ гибкий огнестойкий провод для монтажа сигнализации на промышленных объектах и др.

Для подключения оборудования к сетям электропитания используются силовые кабеля типа:

ШВВП используется для подключения к сети переменного тока напряжением 220 В. прокладывать его можно как внутри помещений, так и снаружи. Однако при использовании снаружи зданий кабель необходимо укладывать в гофрированный металлический рукав.

КУНРС установочный огнестойкий провод для подключения устройств, работающих под напряжением 450…750 В переменного или до 1000 В постоянного тока. Он гарантированно остается работоспособным при воздействии открытого огня на протяжении 180 мин.

Что такое огнестойкость

Хочется объяснить, за счет чего кабели приобретают возможность работать в условиях открытого пламени 180 минут. Современные производители представляют огнестойкие кабели 3-х типов:

1. Кабели с металлической оболочкой и магнезиальной изоляцией. Кабели, в которых в металлической трубкеоболочке расположены одна или несколько токопроводящих жил. Пространство между жилами, между жилами и оболочкой заполнено оксидом магния (простейший вариант – любой ТЭН). Огнестойкость кабелей достигается полным отсутствием сгораемых или термически разлагаемых конструктивных элементов кабеля, разрушение которых могло бы привести к выходу кабеля из строя. При воздействии пламени не выделяются дым и токсичные компоненты.
2. Кабели со стеклослюденитовой изоляцией. Кабели, в конструкции которых применен электроизоляционный и термический барьер из слюдосодержащих стеклолент, наложенный обмоткой поверх токопроводящих жил. Поверх обмотки лентами наложена полимерная изоляция и защитная полимерная оболочка из ПВХ пластикатов, пониженной пожарной опасности (обозначение кабеля нг-FRLS) или безгалогенной термопластичной композиции (нг-FRHF). Кабели сохраняют работоспособность при температуре 750°С в течение 180 минут. При воздействии пламени определяются низкое дымовыделение и низкая токсичность продуктов горения. Огнестойкость кабеля обеспечивается огнестойкими свойствами изоляции в виде обмотки стеклослюдосодержащими лентами. Полимерные изоляция и оболочка в данных кабелях обеспечивают эксплуатационные характеристики кабеля в длительных «нормальных» условиях и механическую защиту при монтаже и эксплуатации.
3. Кабели с изоляцией из керамообразующей резины. Полимерная оболочка в таких кабелях выполнена из ПВХ пластикатов, пониженной пожарной опасности (обозначение кабеля нг-FRLS) или безгалогенной термопластичной композиции (нг-FRHF). Кабели сохраняют работоспособность при температуре 750° С в течение 180 минут. При воздействии пламени специальная керамообразующая силиконовая резина превращается в защитный керамический слой (т.е. в «керамическую» изоляцию), обеспечивающий изоляционные свойства при пожаре. Кабели обладают низким дымовыделением, токсичностью и коррозионной активностью продуктов горения. В обычных условиях конструкция кабелей обеспечивает высокие электрические характеристики, устойчивость к токам короткого замыкания, устойчивость к длительному воздействию повышенной температуры, стойкость к изгибам, а в ряде конструкций и подвижную эксплуатацию кабеля в нормальных условиях.

В настоящее время разрабатываются кабели с изоляцией из керамообразующей кремнийорганической резины для одиночной или групповой прокладки в зданиях детских дошкольных образовательных учреждений, специализированных домов престарелых и инвалидов, больниц, спальных корпусах образовательных учреждений интернатного типа и детских учреждений в исполнении нг-HFLTx и нг-LSLTx, т.е. кабели с показателем токсичности продуктов горения не более 120 г/м3.

Необходимо отметить, что отечественные производители в основном предлагают кабели из кремнийорганической резины для систем безопасности, как кабели, отвечающие всем поставленным перед ними задачам и наиболее оправданные по стоимости.

Кабель АПС

Монтаж пожарной сигнализации – процесс достаточно трудоемкий. Перед тем, как устанавливать систему сигнализации, необходимо правильно выбрать сечение кабеля. Кабель должен отвечать существующим требованиям пожарной безопасности. Раньше над этим даже не задумывались – просто тянули шлейфы обычным телефонным проводом. Однако сегодня такое устройство пожарной сигнализации является устаревшим.

Требования к безопасности прокладки кабелей стали жестче.

Какие кабели подходят для систем пожарной сигнализации?

Сегодня для прокладки пожарной сигнализации применяют кабели КПСВВ, которые изготавливаются из специального трудновоспламеняемого пластика ПВХ. Они работают даже при открытом огне в течение 2,5 часов. Кабель, который обычно подбирается для систем адресной пожарной сигнализации, должен быть пожароустойчивым. Естественно, не существует таких полимеров, которые бы вообще не горели в огне.

Главная характеристика кабелей – устойчивость к распределению огня.

Именно от этого параметра зависит надежность кабеля для пожарной сигнализации. Силовые кабели для стационарной прокладки, устойчивые к возгоранию, имеют специальную маркировку «нг». В скобках обычно указывается категория, которая описывает объем полимеров в жгуте. Стандарты, существующие сегодня, говорят об обязательном использовании кабелей с маркировкой «нг(А)» для организации систем пожарной безопасности. Еще один вид маркировки кабелей – это показатель LS. Таким индексом обычно обозначаются кабели, имеющие пониженное дымообразование. Показателем HF маркируют кабели, не содержащие галогенов. В различных клиниках, лазаретах и детских заведениях используются кабели, имеющие низкий уровень токсичности. Такие кабели обычно маркируются как LTx. Представленные типы маркировки позволяют сохранить здоровье людей, поэтому они являются предпочтительными для организации пожарной сигнализации.

Если ориентироваться на существующие стандарты, то можно отметить, что для реализации адресной пожарной сигнализации необходимо использовать пожароустойчивый кабель с индексами нг(А)-FRLS или нг(А)-FRHF.

Монтаж пожарной сигнализации – это не только выбор правильного кабеля, но еще и:

Поставка всех материалов, а также оборудования для организации сигнализации

Прокладка проводных трасс кабеля

Подключение системы сигнализации к инженерным коммуникациям

При проектировании АПС нужно обязательно ориентироваться на нормы, действующие в России.

Виды кабель-каналов

По своей конструкции кабель-каналы могут иметь самый разный вид:

Профиль с отверстием под кабель и П-крышкой

Профиль с полукруглой крышкой

Профиль с фигурными краями Г-профиль

Профиль с перфорацией

Как прокладывать кабель-каналы

Кабель-каналы – удобный способ скрыть всю проводку.

Однако они также применяются и для скрытия разных швов, коммуникаций и т.д. Монтировать кабель-каналы необходимо следующим образом: Вся проводка кладется в кабель-каналы без изгибов, перекручивания, колец и т.д. Внутри канала проводка фиксируется

Особенно важно это в тех местах, где жгут проводов изменяет направление. Вся проводка в коробах должна занимать не более половины свободного места

Проводка сильно нагревается, поэтому нужно эффективно отводить тепло, чтобы канал не перегревался. Кабель-каналы могут быть также и металлическими, однако они стоят дороже и менее удобны в установке.

Особенности монтажа кабеля в помещении

Монтаж провода для систем противопожарной сигнализации проводится в соответствии с инструкцией по проектированию линейно-кабельных сооружений связи (ВСН 116-87) и правилами устройства электроустановок (ПУЭ).

Основные положения этих документов:

1. Удлинение кабелей, служащих для передачи информации, в пределах одного ленточного (плоского) кабеля запрещено.
2. При монтаже нужно применять только кабели с медными проводниками.
3. Провода с броневой и термоустойчивой электрообмоткой применяются в тех зданиях, где существует опасность возгорания. В остальных случаях можно использовать обычные изделия.
4. Термоустойчивые кабели имеют немалый вес, поэтому в качестве опоры при создании воздушной прокладки применяется стальной трос. При этом нельзя допускать провисания.
5. В процессе эксплуатации может произойти термическая усадка, для которой предусматривается допуск, составляющий 10%.
6. Наименьший диаметр медного многожильного провода должен составлять 0,5 мм, а его максимальное значение устанавливается с учетом заданного показателя падения электрического напряжения.

При правильном выборе кабель система будет работать исправно

Кабели, применяемые в устройствах оповещения, контроля и управления инструментами для тушения пожара, располагаются на дистанции 0,5 м от электрических линий. Это позволяет избежать возможных помех. Прокладка в стеновых пустотах, над подвесным потолком или под полом производится в том случае, когда применяется металлическая гофра.

Техническая ревизия должна производиться каждые три месяца. Она заключается в визуальной проверке состояния изоляции. Если происходит частое ложное срабатывание, то линии связи, используемые в системе сигнализации, нужно прозванивать для проверки их целостности. При подозрении на сбои в токопроводящей линии нужно применять универсальный тестер.

Этот процесс должен соответствовать представленной схеме:

1. Конец каждого провода должен иметь запас 2–3 см для проводников.
2. С конца каждой соединяемой жилы снимается изоляционное покрытие на 1–1,5 см.
3. Производится прямая взаимная перекрестная скрутка. При этом для одножильного провода производится два витка с каждой стороны, а для многожильного – пять витков. Далее, наносится материал для пайки.
4. Жилы свиваются, поэтому не требуется их изоляция друг от друга. После пайки они обматываются изоляционной лентой совместно.

В этом процессе можно применять такие изоляционные материалы:

• термостойкая лента;
• изолирующий клейкий состав;
• стекловолоконная лента, которая покрыта органосиликатным композитом;
• термоустойчивая изоляционная лента марки ЛЭТСАР, в состав которой входит радиовулканизационная кремнийорганическая резина.

Заземляющие конструкции в системах пожарной сигнализации устраиваются при условии, что в схемах в виде нулевого провода применяется земля. При этом использование земли в качестве проводника, замыкающего электрическую цепь, производится как на контрольных пунктах, так и возле устройств сигнализации.

Аспирационные дымовые извещатели

Радиус зоны контроля воздухозаборного отверстия равен 6,37 м независимо от класса аспирационного извещателя и от высоты контролируемого помещения (п. 6.6.23)

На незначительное расхождение с величиной радиуса точечного извещателя можно не обращать внимание поскольку в пункте 5.22 сказано: «Численные значения, регламентируемые в настоящем своде правил, могут быть увеличены, но не более чем на 5%». Таким образом, максимальный радиус зоны контроля может быть увеличен до 6,688 м максимум

Отверстия в трубах аспирационного извещателя можно располагать по квадратной или по треугольной решетке (рис. 2, 3). Кроме того, при увеличении числа отверстий в трубах можно значительно увеличить расстояния между трубами. Например, если отверстия расположить через 4,5 м, то при радиусе зоны контроля 6,4 м, расстояние между трубами можно увеличить до 12 м, расстояние от стены – до 6 м (рис. 6).

Рис. 6. Расстановка труб и отверстий аспирационного извещателя

В п. 6.6.23 для аспирационных извещателей класса А максимальная высота защищаемого помещения определена равной 30 м, для класса В – 18 м, для класса С – 12 м, т.е. такая же максимальная высота помещения, как для точечных дымовых извещателей, что логично при равной чувствительности. Для сравнения в СП 5.13130.2009 для аспирационных извещателей класса А максимальная высота равна 21 м, для класса В – 15 м, для класса С – 8 м. Кроме того, в п. 6.6.23 определена возможность защиты аспирационными извещателями высокостеллажных складов высотой до 40 м, в два уровня: на высоте не более 30 м (под ярусами стеллажей) извещателями не ниже класса B и под перекрытием извещателями класса А. Так же расширен диапазон расстояний от перекрытия до воздухозаборных отверстий: минимальное расстояние не регламентируется, что позволяет использовать капиллярные комплекты с плоской насадкой, а максимальное расстояние равно 0,9 м, т.е. в 1,5 раза больше по сравнению с дымовыми линейными извещателями. Таким образом, значительно расширяется область применения аспирационных дымовых извещателей по сравнению с дымовыми линейными извещателями. 

В п. 6.6.32 определены области размещения воздухозаборных отверстий аспирационных извещателей в ЦОД, правда с необходимостью выполнения на уровне «разрешается»: на решетках входа горячего воздуха в системы прецизионного кондиционирования (рис. 7), в местах выхода горячего воздуха из активного оборудования (рис. 8), под перекрытиями изолированных «горячих» коридоров, в местах входа горячего воздуха в установки межстоечного кондиционирования (рис. 9, 10), на воздухозаборных решетках систем вытяжной вентиляции из расчета одно отверстие на 0,4 м2, то есть так же, как это определено в NFPA 76. Расстояние от воздухозаборных отверстий до воздухозабора (вентиляционного отверстия) должно регламентироваться величиной допустимой скорости воздушного потока в соответствии с техническими характеристиками аспирационного дымового извещателя. Кроме того, если блок аспирационного дымового извещателя устанавливается вне защищаемого помещения, то рекомендуется предусмотреть возврат проб воздуха в защищаемое помещение (п. 6.6.24). 

Рис. 7. Контроль на входах горячего воздуха в системы прецизионного кондиционированияРис. 8. Контроль на выходе горячего воздуха из активного оборудования

Сравнительно недавно появились прецизионные кондиционеры, которые встраиваются в ряд стоек, они обеспечивают забор воздуха из горячего коридора по всей его высоте одновременно, например, на рис. 9 прецизионные кондиционеры отмечены красным фоном. При таких условиях, в отличии от традиционных горячих коридоров, образуются не вертикальные, а горизонтальные воздушные потоки и контроль воздушной среды в верхней части горячего коридора становится неэффективным. Чтобы обеспечить возможность обнаружения задымления на выходе любого блока в стойке, перед входами горячего воздуха в межстоечные кондиционеры располагаются трубы с большим числом отверстий, по 8 — 10 отверстий на каждую трубу (рис. 10). Для исключения влияния воздушных потоков в горячем коридоре, воздушный поток через каждое отверстие повышается в 2 раза по сравнению с обычным помещением, примерно до 4 л/мин. При этом суммарный воздушный поток ИПДА при 40 отверстиях возрастает до значительной величины, порядка 160 — 170 л/мин. Чтобы исключить перепад давления на входе и на выходе аспирационного извещателя, установленного вне горячего коридора, необходимо выходной воздушный поток вывести обратно в горячий коридор. 

Рис. 9. Межстоечные кондиционеры выделены красным цветомРис. 10. ИПДА с трубами на входах межстоечных кондиционеров