изолятор шлейфа что это

09.11.202225.11.2022 admin 0 Comments

Изолятор шлейфа ИЗ-1

Изолятор шлейфа является безадресным устройством и не имеет управления от приемно-контрольных приборов.

На плате установлены два двухконтактных клеммника (АЛС1 и АЛС2) для подключения к АЛС и два светодиодных индикатора КЗ 1 и КЗ 2.

Клеммники АЛС1 и АЛС2 полностью симметричны и равноправны при включении в систему.

При замыкании линии АЛС1 или АЛС2 на передней панели загорается соответствующий светодиодный индикатор КЗ 1 или КЗ 2. При устранении замыкания работоспособность системы восстанавливается и светодиодный индикатор гаснет.

Защищаемый участок шлейфа начинается у изолятора и заканчивается у следующего изолятора или у последнего устройства в шлейфе или ответвлении.

Условные схемы установки изоляторов шлейфа в адресной линии связи

Изолятор шлейфа ИЗ-1 может использоваться при организации кольцевого шлейфа

Офлайн каталог продукции RUBEZH в вашем телефоне.
Скачивайте мобильное приложение RUBEZH Ассистент

Источник

Некоторые частные вопросы живучести СПС. Изоляторы короткого замыкания

А. Зайцев
научный редактор журнала «Алгоритм безопасности»

Продолжая тему живучести СПС, в данном материале хотелось бы рассмотреть другую частную тему, посвященную изоляторам короткого замыкания (ИКЗ). Их использование действующими отечественными нормами не регламентировано. Про них вроде бы все и знают, но практически никогда и нигде не применяют. О расчетах нагрузочной способности на один ИКЗ никто не слышал, так и о таком параметре, как максимальное время восстановления СПС после выявления и устранения отказов в шлейфе по причине короткого замыкания в них.

ВЛИЯНИЕ ОТКАЗОВ И НЕИСПРАВНОСТЕЙ НА РАБОТОСПОСОБНОСТЬ СПС. ЖИВУЧЕСТЬ

В зарубежных нормах по пожарной сигнализации помимо вопроса о возможном отказе при единичном выходе из строя любой линии связи не более 32 автоматических извещателей, стоит еще вопрос о нарушении по этой же причине не более одной функции при срабатывании ручных извещателей, звуковых оповещателей и устройств ввода/вывода. Вплоть до того, что если в автоматическом пожарном извещателе предусмотрен еще и встроенный опо-вещатель, то в этом корпусе должен находиться изолятор короткого замыкания, как в ручных пожарных извещателях и модулях ввода/вывода.

Т.е. любое единичное повреждение любой линии связи не должно приводить к отказу более чем одной зоны контроля пожарной сигнализации или одного ручного пожарного извещателя, или одного модуля ввода/вывода.

Чем это достигается? Организацией кольцевых ШС с извещателями и использованием технических средств для изоляции поврежденных участков, в качестве которых выступают изоляторы коротких замыканий (ИКЗ). В итоге каждая зона контроля пожарной сигнализации, а в ней по зарубежным нормам не должно быть более 32 автоматических пожарных извещателей, должна быть изолирована с помощью ИКЗ с обеих сторон так, чтобы короткое замыкание с любой из сторон не привело к отказу более чем одной такой зоны.

И вот в рамках этого требования появляются настоятельные рекомендации использования на всех уровнях системы кольцевых линий связи, независимого питания всех устройств с обоих концов этих кольцевых линий связи, а также использования устройств, способных автоматически изолировать короткое замыкание.

Таким образом, объединение как отдельных компонентов блочно-модульных приборов, так и объединение приборов между собой, не говоря уже о ШС с количеством автоматических извещателей более 32-х, по европейским нормам допускается только с использованием кольцевых интерфейсов с защитой от коротких замыканий.

И вот эти 300 секунд на восстановление системы после обнаружения короткого замыкания у меня надолго задержались в голове. Казалось бы, при коротком замыкании два соседних с ним ИКЗ должны просто отключить данный участок и продолжать свою работу. До недавнего времени у меня в этом не было никаких сомнений, также как и у большинства моих коллег. И тут потребовалось провести некоторые практические эксперименты и попробовать разобраться поглубже.

ПРО СИЛОВЫЕ АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Предлагаю провести такой эксперимент.

Соединить последовательно друг за другом короткими проводами десяток автоматических выключателей одного производителя с разным порогом отключения и раз десять смоделировать короткое замыкание в цепи 220 В, каждый раз восстанавливая включенное состояние сработавшего автоматического выключателя.

Интересно, какой автоматический выключатель будет срабатывать первым. Неужели самый близкий к короткозамкнуто-му участку линии? Возможно, но вряд ли. А может тот, который ближе всех к источнику напряжения? Сомнительно. А может тот, у которого самый малый ток отсечки? Опять же нет. При большом количестве экспериментов вероятность срабатывания у всех этих автоматических выключателей будет практически одинаковая. Более того, довольно часто они будут срабатывать сразу по несколько штук, т.е. группой.

Если же для данного эксперимента использовать автоматические выключатели разных производителей, то картина может несколько измениться. Связано это с разным временем реакции, т.е. имеющейся механической инерционностью.

Точно такая же картина и с ИКЗ в СПС. Если электрические автоматические выключатели срабатывают от превышения тока, то ИКЗ срабатывают при понижении ниже установленного порога напряжения в линии. Выпускаются еще ИКЗ с защитой по току, точно также как и автоматические выключатели. В адресном шлейфе напряжение во всех его точках одинаково, инерционность у всех ИКЗ, стоящих в этом шлейфе, тоже одинаковая. Так почему должны сработать именно те ИКЗ, которые стоят ближе всех в точке с коротким замыканием, их производители этому могут научить?

В подобном случае вполне можно допустить исключение из работы гораздо больших участков адресного шлейфа сигнализации, чем это требуется для изоляции короткого замыкания в линии. И к чему это приведет? Нужно проверить.

ЭКСПЕРИМЕНТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИКЗ

По моей просьбе, чтобы проверить некоторые предположения, мой давний приятель и коллега, фамилию которого я здесь приводить не хочу, т.к. эти работы не были согласованы с его руководством, провел несколько экспериментов над широко распространенной в России зарубежной адресно-аналоговой системой пожарной сигнализации. Не могу привести здесь точное название, поскольку эксперимент не был согласован с производителем, назовем ее ХХХ. Он собрал в ШС этой панели все, что смог найти в офисе, а нашлось, надо отметить, немало.

Дал команду панели на запуск. За строго установленные технической документацией 40 секунд весь кольцевой ШС собрался, как это и предполагалось. Панель вошла в дежурный режим, о чем было сформировано соответствующее извещение.

Сама панель в это время взяла паузу. И только через некоторый промежуток времени пошла последовательная сборка ШС с обоих направлений, т.е. на порты А и В было подано напряжение. На модулях ввода/вывода последовательно стали загораться индикаторы рабочего режима.

Шлейф, в итоге, восстановился где-то на пятой минуте, но с нарушенным участком (КЗ), после чего пошла последовательная индикация потерянных адресов. Окончание всего этого процесса произошло чуть меньше чем за 300 секунд.

Таким образом, после обнаружения КЗ или падения напряжения в линии ниже 14 В, сама панель, отключив оба порта ШС (и A, и B), сформировала паузу, чтобы во всех устройствах разрядились конденсаторы, и везде в ШС обнулилось напряжение. Только после этого начинается процесс сборки шлейфа и выявления отказавших адресов на линии.

В рамках данного эксперимента выяснилось, что время первоначальной сборки и время сборки ШС после КЗ очень разнятся. На проведение данного эксперимента понадобилось достаточно много времени, т.к. были подозрения, что может быть проблема в контактах при стендовой сборке или наличие каких-либо других процессов в системе. Поэтому данный эксперимент был

многократно повторен. Кто бы мог подумать, что логика панели еще включает в себя дополнительный режим работы после обнаружения КЗ. И вот цифру в 300 секунд на восстановление системы после обнаружения короткого замыкания мы и получили в процессе эксперимента с этой ХХХ. Все по-честному.

ТРЕБОВАНИЯ К СПС ПО ЗАЩИТЕ ЛИНИЙ СВЯЗИ ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ

Пункт 13.2.2. СП 5.13130.2009:

«. В адресные шлейфы пожарной сигнализации вместе с адресными пожарными извещателями могут включаться адресные устройства ввода/вывода, адресные модули контроля безадресных шлейфов с включенными в них безадресными пожарными извещателями, сепараторы короткого замыкания, адресные исполнительные устройства. ».

Пункт 14.2.2. проекта СП 5.13130.2009 от августа 2015 года:

«Применение кольцевого адресного шлейфа с использованием изоляторов короткого замыкания является более предпочтительным, чем применение адресного радиального шлейфа. Количество изоляторов короткого замыкания определяется при проектировании.

В адресные шлейфы пожарной сигнализации вместе с адресными извещателями могут включаться адресные устройства ввода/вывода, адресные модули контроля безадресного шлейфа с включенными в них безадресными извещателями, изоляторы короткого замыкания, адресные исполнительные устройства».

КАК РАБОТАЕТ ИКЗ

Начну небольшой обзор с продукции System Sensor (Honeywell, США) серии 200AP. Адаптированный перевод из руководства по эксплуатации и применению выглядит так:

да или выхода, светодиодный индикатор загорается желтым цветом.

В процессе запуска шлейфа (прежде чем изоляторы соединили все сегменты) ток с уже подключенной стороны изолятора будет подаваться на другую сторону ИКЗ через резистор номиналом 22 кОм. Когда напряжение на противоположной стороне достигнет определенного порога, изолятор выдаст туда полное напряжение.

Если на линии имеется короткое замыкание или нагрузка с другой стороны слишком велика и напряжение не поднимется до требуемого порога, то сегмент с коротким замыканием не будет включен в шлейф».

Вот оно как. И поэтому такому ИКЗ не нужны дополнительные ресурсы, чтобы понять, является ли он самым ближайшим к месту короткого замыкания. Пропало напряжение в шлейфе, все ИКЗ разомкнули свои цепи, а потом идет последовательный запуск от ИКЗ к ИКЗ, пока не упрутся в короткозамкнутый отрезок шлейфа. Именно это мы и получили в ходе нашего эксперимента.

А вот выдержка из руководства по планированию СПС на базе панелей ESMI FX 3NET (Schneider Electric, Финляндия), с которыми используются эти модули ИКЗ M200XE:

«Использование изоляторов короткого замыкания и кольцевая структура шлейфа к панели дают возможность использовать полную емкость шлейфа. Изоляторы короткого замыкания должны устанавливаться на границах каждой пожарной зоны, чтобы в случае однократного повреждения кабеля выходило из строя не более одной такой зоны.

Может оказаться необходимым использование дополнительных изоляторов короткого замыкания, если потребление тока устройствами между двумя изоляторами превышает описанные ниже ограничения».

В качестве следующего примера хотелось бы привести продукцию известного производителя Apollo Fire Detectors (Великобритания).

Изолятор короткого замыкания шлейфа 55000-720 (20I) предназначен для установки в разрыв шлейфов адресных пожарных извещателей серий XP95 и Discovery. Аналогичное назначение имеют базы со встроенным изолятором 45681-284 (45681-321-американский рынок). Некоторые модули входов/выходов серий XP95 и Discovery имеют встроенные изоляторы кольцевого шлейфа.

При нормальных условиях работы ИКЗ имеет малое сопротивление порядка 0,2 Ом в обоих направлениях. Если напряжение в шлейфе падает до 14 В (+0,8/-0,4), ИКЗ переключается из замкнутого состояния в разомкнутое за 30 мс, чтобы разомкнуть свои «вход» и «выход», как правило, отрицательного провода шлейфа. Если изолятор шлейфа 55000-720 находится в состоянии изоляции, то горит встроенный светодиод желтого цвета.

Отключенный участок шлейфа проверяется каждые 4 секунды подачей в его сторону ограниченного по амплитуде импульса тока (110 мкА). При повышении сопротивления нагрузки ИКЗ связь с отключенным участком восстанавливается.

К возможным причинам срабатывания изолятора 55000-720 относятся:

— короткое замыкание участка шлейфа;

— неправильная полярность подключения;

— большое количество устройств между двумя изоляторами шлейфа.

И опять встречается, как и у System Sensor, фраза о превышении нагрузочной способности ИКЗ.

А вот как описывают алгоритм работы СПС на базе ППКП «Фотон-А» при коротком замыкании его производители из ООО «НПП «Меридиан» (Харьков, Украина):

«Изоляторы переводятся в разомкнутое состояние с помощью управляющего сигнала прибора системы «Фотон-А», отключающего на короткое время питание шлейфа сигнализации при понижении его сопротивления изоляции.

Переключение изолятора из замкнутого состояния в разомкнутое осуществляется при прерывании напряжения питания изолятора на время не менее 25 мс. Прерывание напряжения питания изоляторов осуществляет прибор при увеличении тока в шлейфе сигнализации свыше 25 мА.

При подаче питания от прибора в кольцевой шлейф сигнализации поочередно включаются изоляторы с обоих концов кольца. При исправных извещателях и шлейфе сигнализации изоляторы подключают все участки кольцевого шлейфа. При пониженном сопротивлении изоляции одного из участков шлейфа сигнализации не включаются изоляторы, установленные на концах этого участка».

Для простоты обнаружения поврежденного участка часть зарубежных производителей выпускают адресные ИКЗ. К примеру, известная немецкая фирма Bosch производит изоляторы короткого замыкания FLM-I 420-S. Причем, этот ИКЗ может работать в трех режимах: с автоматической установкой адреса, ручной установкой и/или работать вообще без адреса по классической схеме.

Я думаю, что после этого вопросов по алгоритму функционирования СПС в случае короткого замыкания не останется ни у кого.

А что же требуют европейские нормы EN 54-17 по части технических возможностей ИКЗ?

Для начала эти ИКЗ должны быть причислены к одному из трех типов:

a) простой «самоуправляемый» изолятор, чувствительный к напряжению;

b) простой «самоуправляемый» изолятор, чувствительный к току;

«По крайней мере, такие данные необходимы для проведения испытаний, указанных в настоящем стандарте:

a) максимальное напряжение в линии (Umax);

b) минимальное напряжение в линии (Umin) (т.е. без короткого замыкания или частичного короткого замыкания);

c) максимальный длительный ток замкнутого изолятора в условиях замкнутого состояния изолятора (Icmax);

d) максимальный ток переключения (Ismax) (т.е. в условиях короткого замыкания);

e) максимальный ток утечки (Ilmах) в условиях разомкнутого изолятора (разомкнутое состояние);

f) максимальное переходное сопротивление замкнутого состояния (Zcmax);

g) диапазон параметров для каждого сигнала, который, как заявляет производитель, повлечет изменение состояния изолятора короткого замыкания из замкнутого на разомкнутое;

h) диапазон параметров для каждого сигнала, который, как заявляет производитель, повлечет изменение состояния изолятора короткого замыкания из разомкнутого на замкнутое».

Здесь я даже не хочу все это сравнивать с нашими отечественными требованиями, тем более за меня уже это попытались сделать [3]. Мы до современного уровня еще не доросли. Нам на данном этапе хотя бы разобраться, что и зачем они там у себя за рубежом уже почти как десять лет пронормировали и чем руководствуются в повседневной жизни.

РАСЧЕТ НАГРУЗОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ ИКЗ

Но и это еще не все. Вот теперь можно вернуться к вопросу о нагрузочной способности ИКЗ, поднятому в предыдущей части статьи.

У разных производителей этот параметр называется по-разному.

В частности у Apollo Fire Detectors это называется эквивалентной нагрузкой в относительных единицах между двумя ИКЗ. Максимальная нагрузка у них равна 20 относительным единицам, что эквивалентно 20 точечным пожарным извещателям. Для других компонентов системы имеется таблица с относительными коэффициентами, для расчета количества устройств, размещаемых между ИКЗ.

А некоторые зарубежные производители вообще в каждый пожарный извещатель, в каждое адресное устройство вставляют Т-образный ИКЗ. В этом случае отпадает необходимость проведения расчета нагрузочной способности ИКЗ. Также как и некоторые другие зарубежные производители, именно так, в частности, одними из первых, поступили в ESSER by Honeywell (Австрия).

ВЫВОДЫ

Вот и получается, что прежде чем начинать говорить о какой-то живучести СПС, нужно еще решить уйму кажущихся на первый взгляд малозначимыми частных вопросов.

Но это все равно когда-то придется делать.

Так маленькая штучка в виде ИКЗ подняла множество проблем.

Но на этом частные вопросы живучести СПС не заканчиваются. Есть еще множество других.

ЛИТЕРАТУРА

1. Зайцев А.В. Живучесть систем противопожарной защиты. Части 1-3 // Алгоритм безопасности. 2014. №№ 4-6.

2. Зайцев А.В. Некоторые частные вопросы живучести СПС. Зоны пожарной сигнализации // Алгоритм безопасности. 2015. № 3.

3. Баканов В.В. Устройства согласования, контроля, сигнализации и управления в шлейфах пожарной сигнализации // Технологии защиты. 2014. № 1.

Источник

ИЗ-1Б-R3

Изолятор ИЗ-1Б прот.R3 представляет из себя пластиковый корпус с размещенной внутри платой изолятора. Внутрь корпуса устанавливается адресный извещатель, работающий по протоколу RS-R3: ИП 212-64 прот.R3, ИП 212/101-64-PR прот.R3, или ИП 101-29-PR прот.R3, установленным на корпус изолятора. Извещатель в комплект поставки ИЗ-1Б прот.R3 не входит.
Изолятор ИЗ-1Б прот.R3 является адресным устройством и в системе занимает 1 адрес. Изолятор шлейфа допускает подключение к АЛС без учета полярности.
Конструкция корпуса изолятора предотвращает затекание воды внутрь корпуса со стороны крепления к потолку и по кабелю АЛС внутрь устройства, обеспечивая дополнительную защиту изолятора и извещателя от капель воды.

Для информации о состоянии изолятора предусмотрен оптический индикатор, расположенный на плате

Состояние изолятора шейфа

ДежурноеМигание один раз в (4 – 5) секундКороткое замыкание АЛСЧастое мигание (2 раза в секунду)ТестЧастое мигание в течение (2-3) с после
нажатия на кнопку ТЕСТНет питанияВыключена

Работа изолятора шлейфа в АЛС основана на его способности разрывать цепь, увеличивая сопротивление электрической связи между клеммами АЛС1 и АЛС2 до 4 кОм, при обнаружении в ней признаков короткого замыкания. После устранения причин КЗ происходит автоматическое восстановление нормальной работы изолятора шлейфа.
Электрическое сопротивление защищаемого участка АЛС между изоляторами, между изолятором и прибором, между изолятором и концом АЛС не должно превышать 50 Ом.
Применение изоляторов шлейфа в АЛС позволяет:
– разрывать радиальную АЛС в месте установки изолятора, ближайшего к точке короткого замыкания. Это локализует участок после изолятора и оставляет работоспособным участок АЛС между прибором и сработавшим изолятором шлейфа;
– разрывать кольцевую АЛС между двумя местами установки изоляторов шлейфа. Это локализует участок между изоляторами и оставляет работоспособными остальные участки АЛС.

ИЗОЛЯТОР ШЛЕЙФА ИЗ-1 ПРОТ.R3 МОЖЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬСЯ ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ КОЛЬЦЕВОГО ШЛЕЙФА

Офлайн каталог продукции RUBEZH в вашем телефоне.
Скачивайте мобильное приложение RUBEZH Ассистент

Источник

Рубеж ИЗ-1

Изолятор шлейфа ИЗ-1 предназначен для использования в адресных линиях связи приемно-контрольных приборов «Рубеж-2АМ», «Рубеж-4А», «Рубеж-2ОП», ППКПУ серии «Водолей», входящих в систему пожарной сигнализации и пожаротушения тм РУБЕЖ. Изолятор шлейфа изолирует короткозамкнутые участки адресной линии связи, тем самым обеспечивая работоспособность остальной части линии связи. При устранении короткого замыкания изолятор шлейфа автоматически восстанавливает работоспособность адресной линии связи.

Изолятор шлейфа является безадресным устройством и не имеет управления от приемно-контрольных приборов.

Клеммники АЛС1 и АЛС2 полностью симметричны и равноправны при включении в систему.

При замыкании линии АЛС1 или АЛС2 на передней панели загорается соответствующий светодиодный индикатор КЗ1 или КЗ2. При устранении замыкания работоспособность системы восстанавливается и светодиодный индикатор гаснет.

Условные схемы установки изоляторов шлейфа в адресной линии связи