Detektor ciepła Signaline
Detektor ciepła Signaline. Jak działa liniowa detekcja ciepła?
Detektor ciepła nie musi mieć formy punktowej czujki zamontowanej pod stropem. W systemach liniowej detekcji ciepła elementem sensorycznym jest kabel prowadzony wzdłuż chronionej instalacji, urządzenia lub obszaru.
Tak działa Signaline. Kabel sensoryczny reaguje na wzrost temperatury na swojej trasie, dzięki czemu może chronić rozległe lub trudno dostępne miejsca, w których punktowe czujki ciepła nie zawsze są najlepszym rozwiązaniem.
Liniowe detektory ciepła stosuje się między innymi przy instalacjach fotowoltaicznych, trasach kablowych, urządzeniach elektroenergetycznych, przenośnikach oraz instalacjach technologicznych.
Co wykrywa liniowy detektor ciepła?
Liniowy detektor ciepła wykrywa wzrost temperatury oddziałujący na kabel sensoryczny.
Nie wykrywa dymu, płomienia ani parametrów elektrycznych instalacji. W przypadku instalacji fotowoltaicznej nie zastępuje zabezpieczeń elektrycznych, ochrony przepięciowej ani prawidłowo wykonanych połączeń DC.
Jego zadaniem jest wykrycie skutku termicznego, czyli przegrzania lub rozwijającego się pożaru w obszarze chronionym przez kabel.
To zasadnicza różnica między liniową detekcją ciepła a systemami monitorującymi parametry elektryczne instalacji.
Dlaczego kabel sensoryczny zamiast punktowej czujki ciepła?
W przypadku klasycznej czujki punktowej element detekcyjny znajduje się w jednym miejscu. Aby doszło do zadziałania, wzrost temperatury musi wpłynąć właśnie na ten punkt.
W liniowej detekcji ciepła elementem czujnym jest cała trasa kabla.
Jeżeli kabel został prawidłowo rozmieszczony, system może wykryć wzrost temperatury w dowolnym miejscu chronionej linii. Ma to szczególne znaczenie przy instalacjach o dużej powierzchni lub rozciągniętych liniowo, takich jak instalacje PV czy trasy kablowe.
Nie oznacza to jednak, że liniowy detektor ciepła zawsze zastępuje czujki punktowe. Są to różne metody detekcji, które dobiera się do rodzaju zagrożenia, geometrii obiektu i wymaganego sposobu ochrony.
Signaline FT-EN. Jak działa niekasowalny liniowy detektor ciepła?
Signaline FT-EN jest liniowym detektorem ciepła o stałej temperaturze zadziałania, zgodnym z PN-EN 54-28.
Wewnątrz kabla znajdują się przewodniki oddzielone materiałem termoczułym. Po osiągnięciu określonej temperatury materiał zmienia swoje właściwości, co powoduje kontakt przewodników i wygenerowanie alarmu.
Proces jest nieodwracalny. Dlatego FT-EN określa się jako liniowy detektor ciepła niekasowalny.
Po zadziałaniu nie trzeba jednak wymieniać całej linii. Wymianie podlega fragment kabla, który został aktywowany termicznie.
Dostępne są między innymi wersje:
- FT-68-EN, nominalna temperatura alarmowa 68°C,
- FT-78-EN, nominalna temperatura alarmowa 78°C,
- FT-88-EN, nominalna temperatura alarmowa 88°C.
Dobór temperatury zadziałania powinien uwzględniać maksymalną temperaturę występującą podczas normalnej eksploatacji chronionego obszaru.
Jaki próg temperatury wybrać?
Niższa temperatura alarmowa nie oznacza automatycznie lepszej ochrony.
Detektor musi posiadać odpowiedni margines względem temperatur występujących podczas normalnej pracy instalacji. W przeciwnym przypadku system może być narażony na niepożądane zadziałania.
Ma to szczególne znaczenie na dachach i przy instalacjach fotowoltaicznych, gdzie moduły, konstrukcja wsporcza oraz elementy instalacji elektrycznej mogą osiągać wysokie temperatury wskutek działania promieniowania słonecznego.
Przykładowo FT-88-EN posiada nominalną temperaturę zadziałania 88°C i maksymalną temperaturę otoczenia 65°C.
Dobór konkretnego wariantu powinien wynikać z analizy temperatur środowiskowych, miejsca prowadzenia kabla oraz charakteru chronionego zagrożenia.
Liniowy detektor ciepła przy instalacji fotowoltaicznej
Instalacja fotowoltaiczna jest jednym z typowych zastosowań liniowej detekcji ciepła.
Kabel sensoryczny może być prowadzony wzdłuż obszarów, w których znajdują się przewody DC, złącza, puszki przyłączeniowe oraz inne elementy potencjalnie narażone na lokalne przegrzanie.
Kluczowe znaczenie ma jednak prawidłowe wyznaczenie trasy.
Kabel nie powinien pozostawać w bezpośrednim kontakcie z elementami, które podczas normalnej pracy nagrzewają się lub mogą intensywnie przewodzić ciepło. Dotyczy to również powierzchni modułów fotowoltaicznych.
W zależności od układu instalacji kabel może być prowadzony między rzędami modułów albo wzdłuż ich górnej krawędzi.
Nie ma jednej uniwersalnej trasy odpowiedniej dla każdego dachu. Układ powinien wynikać z rozmieszczenia modułów, konstrukcji wsporczej, przewodów DC oraz miejsc potencjalnego zagrożenia.
Dlaczego kabel nie powinien dotykać panelu fotowoltaicznego?
Kabel sensoryczny powinien reagować na rzeczywisty wzrost temperatury związany z zagrożeniem pożarowym, a nie na przypadkowe oddziaływanie nagrzanej powierzchni.
Bezpośredni kontakt z elementem silnie nagrzewającym się podczas normalnej pracy może zmienić warunki cieplne detektora.
Z tego względu przy projektowaniu instalacji należy przewidzieć odpowiedni sposób mocowania oraz zachować separację kabla od powierzchni modułów.
Istotne jest również unikanie kontaktu z elementami działającymi jak radiator, ponieważ mogą one zmienić sposób przekazywania ciepła do kabla i opóźnić jego zadziałanie.
LocatorPlus-EN. Lokalizacja miejsca alarmu
W systemie FT-EN kabel sensoryczny współpracuje z modułem Signaline LocatorPlus-EN.
Jedno urządzenie może nadzorować dwie niezależne strefy, każdą o długości do 1000 m. Oznacza to możliwość obsługi dwóch oddzielnych linii detekcyjnych z jednego modułu.
LocatorPlus-EN monitoruje stan linii i rozróżnia między innymi stan normalny, uszkodzenie oraz alarm.
Ważną funkcją jest lokalizacja miejsca zadziałania kabla. Po wystąpieniu alarmu moduł wskazuje odległość do miejsca aktywacji.
Ma to duże znaczenie przy rozległych instalacjach. Informacja, że alarm wystąpił na linii o długości kilkuset metrów, może być niewystarczająca. Wskazanie odległości pozwala znacznie zawęzić obszar wymagający kontroli.
Kabel doprowadzający a lokalizacja alarmu
W praktyce LocatorPlus-EN nie zawsze znajduje się bezpośrednio przy początku kabla detekcyjnego.
Pomiędzy modułem a właściwym kablem FT-EN może być zastosowany kabel doprowadzający, który nie pełni funkcji detekcyjnej.
Taki układ wymaga prawidłowej konfiguracji i kalibracji.
Jeżeli kabel doprowadzający nie zostanie uwzględniony podczas uruchomienia systemu, wskazanie miejsca alarmu może być nieprawidłowe.
Jest to szczególnie istotne w rozległych instalacjach PV, gdzie moduł monitorujący znajduje się często wewnątrz budynku, a początek właściwej linii detekcyjnej dopiero na dachu.
Integracja z SSP i BMS
Signaline może współpracować z systemem sygnalizacji pożarowej oraz systemami nadrzędnymi.
LocatorPlus-EN posiada wyjścia alarmowe i uszkodzeniowe, które mogą zostać wykorzystane do przekazania informacji do SSP.
Dostępna jest również komunikacja RS-485 Modbus RTU, umożliwiająca integrację między innymi z BMS lub systemem zarządzania technicznego obiektu.
Należy jednak rozróżnić te funkcje.
BMS może służyć do wizualizacji i nadzoru technicznego, ale nie zastępuje systemu sygnalizacji pożarowej tam, gdzie taki system jest wymagany.
Sposób integracji powinien wynikać z projektu i przyjętego scenariusza działania instalacji.
FT-EOL-EN. Po co stosuje się zakończenie linii?
Każda linia detekcyjna FT-EN jest zakończona jednostką końca linii FT-EOL-EN.
Element ten umożliwia nadzorowanie ciągłości obwodu oraz wykonanie testu alarmu i uszkodzenia.
Ma to duże znaczenie przy odbiorze oraz późniejszej konserwacji systemu.
W rozległych instalacjach, szczególnie na dachach, możliwość wykonania testu z końca linii pozwala sprawdzić cały tor sygnałowy od najbardziej oddalonego fragmentu instalacji do urządzenia monitorującego.
Brak sygnału uszkodzenia nie zastępuje próby funkcjonalnej systemu.
Jak montować kabel sensoryczny Signaline?
Prawidłowy montaż ma bezpośredni wpływ na działanie liniowego detektora ciepła.
W przypadku FT-EN należy między innymi:
- zachować minimalny promień gięcia 100 mm dla standardowego FT-EN oraz 125 mm dla wariantu z oplotem ze stali nierdzewnej,
- unikać ostrych załamań kabla,
- nie poddawać kabla nadmiernemu naprężeniu,
- chronić go przed uszkodzeniami mechanicznymi,
- nie malować kabla,
- nie prowadzić go w miejscach, gdzie może zostać zgnieciony,
- unikać bezpośredniego kontaktu z elementami intensywnie przewodzącymi ciepło.
Sposób mocowania powinien jednocześnie zapewniać stabilną pozycję kabla i umożliwiać prawidłowe oddziaływanie temperatury otoczenia na element sensoryczny.
Kabel z oplotem stalowym czy linka nośna?
Są to dwa różne rozwiązania, które często są ze sobą mylone.
Wersja kabla ze stalowym oplotem posiada dodatkową warstwę ochronną zwiększającą odporność mechaniczną kabla.
Oplot może być korzystny w miejscach narażonych na przetarcia, kontakt z elementami konstrukcyjnymi lub przypadkowe uszkodzenia podczas eksploatacji.
Nie należy go jednak utożsamiać z linką nośną.
Signaline Catenary Wire jest dodatkową metalową linką prowadzoną razem z kablem detekcyjnym. Jej zadaniem jest mechaniczne podparcie kabla tam, gdzie wykonanie standardowych punktów mocowania jest utrudnione.
Oplot zabezpiecza kabel. Linka nośna podtrzymuje go mechanicznie.
FT-EN a Signaline HD+
Signaline obejmuje również resetowalny liniowy detektor ciepła HD+.
Jest to technologicznie inne rozwiązanie niż FT-EN.
HD+ pracuje w oparciu o zmianę parametrów elektrycznych materiałów termoczułych znajdujących się w kablu. Kontroler stale monitoruje tę zmianę i może generować alarm lub przedalarm zależnie od konfiguracji.
System jest zgodny z EN 54-22 i może pracować między innymi w klasach A1I, A2I oraz BI.
Jedna linia HD+ może mieć maksymalnie 500 m długości i wymaga własnego kontrolera.
W przeciwieństwie do FT-EN system może zostać zresetowany po zdarzeniu termicznym, jeżeli kabel nie został poddany temperaturze przekraczającej jego dopuszczalne parametry.
Istotną różnicą jest również sposób wskazywania alarmu. FT-EN współpracujący z LocatorPlus-EN może określić miejsce zadziałania na linii. HD+ informuje o alarmie w danej strefie, ale nie lokalizuje miejsca alarmu w metrach.
Przed zastosowaniem konkretnego wariantu w systemie sygnalizacji pożarowej w Polsce należy każdorazowo zweryfikować wymagane dla danego wyrobu dokumenty oraz wymagania projektu.
Czy liniowy detektor ciepła zastępuje inne zabezpieczenia instalacji PV?
Nie.
Liniowa detekcja ciepła stanowi dodatkową warstwę ochrony.
Nie zastępuje prawidłowo zaprojektowanej instalacji elektrycznej, zabezpieczeń nadprądowych, ochrony przepięciowej, rozłączników DC ani właściwie wykonanych połączeń.
Jej zadaniem jest możliwie wczesne wykrycie niebezpiecznego wzrostu temperatury w chronionym obszarze i przekazanie informacji o alarmie do odpowiedniego systemu.
Co jest najważniejsze przy projektowaniu Signaline?
Największym błędem jest traktowanie liniowego detektora ciepła wyłącznie jako kabla, który należy rozłożyć na dachu.
Skuteczność systemu zależy od całej konfiguracji:
- doboru temperatury zadziałania,
- przebiegu trasy detekcyjnej,
- podziału na strefy,
- długości poszczególnych linii,
- sposobu mocowania,
- doboru wersji kabla,
- konfiguracji LocatorPlus-EN,
- zakończenia linii,
- integracji z SSP lub BMS,
- prawidłowego uruchomienia i wykonania prób.
Dlatego projekt liniowej detekcji ciepła powinien zaczynać się od analizy zagrożenia i sposobu pracy chronionej instalacji, a nie od samego określenia liczby metrów kabla.
Dopiero na tej podstawie można właściwie dobrać system Signaline, podzielić instalację na strefy i zaprojektować trasę detekcyjną tak, aby alarm był użyteczny nie tylko dla systemu, ale również dla osób odpowiedzialnych za reakcję na zdarzenie.