Защита систем пожарной сигнализации от прямого и косвенного воздействия молнии

Вопросам повышения надёжности систем пожарной сигнализации и пожаротушения в последнее время уделяется пристальное внимание. Это связано с распространением больших зданий общественного назначения (гигантские торговые комплексы, крытые стадионы и т. п.), высотным строительством, а также всё более сложным оборудованием, используемым в местах большого скопления людей (например, в парках развлечений). Следует отметить, что опасен не только выход из строя сигнализации, но и её систематическое ложное срабатывание. Будем реалистами — как показывает печальный опыт, в условиях, когда периодически приходится эвакуировать посетителей без надобности, а, значит, терять прибыль, владельцы заведений нередко делают выбор в пользу отключения сигнализации. В том же случае, если происходит ложное срабатывание системы пожаротушения, возможно нанесение ущерба в виде порчи товара, а в отдельных случаях и вреда здоровью персонала и посетителей.

Наиболее уязвимые места в системе пожарной сигнализации

Для соединения прибора приёмно-контрольного охранно-пожарного (ППКОП) в системах пожарной сигнализации до сих пор используется интерфейс RS-232. Его применение — дань консерватизму производителей пожарной сигнализации. Современные компьютеры уже не имеют данного интефейса, поэтому используется модуль сопряжения USB и RS-232. Соединение по RS-232 - это одно из наиболее уязвимых мест в системе. Дело в том, что данный интерфейс не предусматривает гальванической развязки, что обуславливает его низкую помехоустойчивость.

Гораздо более надёжен интерфейс RS-485, предусматривающий балансную передачу данных. Данный интерфейс применяется в линиях соединения ППКО с периферийным оборудованием по интерфейсу RS-485.

Наконец, как и для другого оборудования, противопожарная сигнализация и системы автоматического пожаротушения уязвимы со стороны питания. Это могут быть как линии на 12 или 24 В постоянного тока, идущие от аккумулятора (блока питания), так и линии на 230 В переменного тока. Со стороны линии 230 В блок питания противопожарной сигнализации достаточно хорошо защищён. А вот напряжение питания 12 или 24 В постоянного тока подается обычно напрямую на электрические цепи. Из-за этого в управляющую автоматику могут проникать импульсные помехи.

Нормативная база

Выход из строя или неправильная работа противопожарной сигнализации в результате действия молнии недопустим хотя бы потому, что как раз из-за молнии и случаются многие пожары. ГОСТ МЭК Р 62305-2-2010, являющийся адаптацией международного стандарта IEC 62305-2 /ru/biblioteka/webinary/webinar_mejdunarodnyj_elektrotekhnicheskij_standart_IEC62305_obshchiye_printsipy_2.html, прямо указывает, что системы противопожарной сигнализации могут снизить риск возникновения пожара из-за молнии только в том случае, если они сами защищены от воздействия молнии.

С 2009 г. в России действует утвержденный МЧС Свод правил СП 5.13130.2009 "Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования". В них рекомендуется для шлейфов пожарной сигнализации применять провода, предназначенные для организации связи, а, если напряжение в линии не превышает 60 В, допускается использование телефонных проводов с медными жилами. При этом в СП 5.13130.2009 описываются меры по защите кабелей от возможного электромагнитного влияния (например, рекомендуется использовать заземлённые экраны для проводов), но речь идёт о наводках вообще (например, от работающего электрооборудования) без конкретизации случаев, связанных с действием молнии.

Применение экранированного кабеля — один из способов защиты автоматики от вторичного действия молнии

Однако, в настоящее время основными документами, по которым осуществляется техническое регулирование, стали технические регламенты. Федеральный закон от 22.07.2008 N 123-ФЗ (ред. от 27.12.2018) ввёл в действие "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности". Этот регламент не содержит требования обязательной защиты средств противопожарной сигнализации и автоматических средств пожаротушения от действия молнии. Есть лишь указание, что установки пожаротушения должны обеспечивать должный уровень надёжности.

Над национальными техническими регламентами стоят Технические регламенты Евразийского экономического союза (ТР ЕАЭС). В 2017 г. был принят ТР ЕАЭС 043/2017 "О требованиях к средствам обеспечения пожарной безопасности и пожаротушения". Единственным местом, где говорится об электромагнитном влиянии, является п. 33 «Технические средства, функционирующие в составе систем пожарной автоматики, должны обеспечивать электрическую и информационную совместимость друг с другом, а также с другими взаимодействующими с ними техническими средствами». Однако данный ТР позволяет производителю противопожарного оборудования добровольно брать на себя обязательство по соблюдению норм и стандартов определённой страны.

Меры по защите

Итак, действующая нормативная база не дает готового алгоритма по защите средств противопожарной сигнализации и другой пожарной автоматики от электромагнитных импульсов, вызванных молнией. Рамочно можно порекомендовать следующие меры:

Создание системы внешней молниезащиты здания (объекта) и качественного заземляющего устройства для отвода импульсных токов молнии.
Экранирование оборудования и линий, по которым передается информация, от наводок, вызванных протеканием токов молнии по строительным конструкциям, элементам молниезащиты и и другим проводникам.
Присоединения к главной заземляющей шине (ГЗШ) посредством потенциалоуравнивающих проводников всех металлических элементов и частей оборудования, кроме токоведущих и сигнальных проводников.
Установка на всех линиях, входящих в объект (или отдельно размещенное оборудование), устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).

Схема защиты от перенапряжений системы пожарной сигнализации

Пример защиты противопожарной сигнализации с помощью УЗИП

П.п. 1 — 3 реализуются стандартным способом путём использования оборудования для заземления ZANDZ, экранированных кабелей и специальных кожухов для аппаратуры.

П. 4 требует использования УЗИП, специально разработанных для систем пожарной сигнализации. Главное требование — УЗИП не должен изменять уровень передаваемого сигнала или вносить в него какие-либо искажения. Параметры УЗИП регламентируются ГОСТ МЭК Р 61643-21-2014 «Устройства защиты от перенапряжений низковольтные. Часть 21. Устройства защиты от перенапряжений, подсоединённые к телекоммуникационным и сигнализационным сетям. Требования к эксплуатационным характеристикам и методы испытаний». Этому стандарту соответствуют, например, ограничители серии RST SAP /ru/uzip/resheniye_dlya_zashchity_pozharnoy_signalizatsii/. Данные ограничители рассчитаны на небольшой номинальный ток 1,5 или 3 А, но при этом обладают низким значением последовательного сопротивления (0,33 Ом или 0,07 Ом).

Выводы

При проектировании защиты от молнии для противопожарной сигнализации и систем автоматического пожаротушения приходится сталкиваться с ситуации отсутствия единых норм. Многое в этом вопросе решают ведомственные инструкции. Есть нюансы, связанные с реформой системы стандартизации в нашей стране и переходом на технические регламенты Евразийского экономического союза. В этих условиях лучше обратиться за помощью к квалифицированным специалистам. Обратившись в технический центр ZANDZ, вы получите консультацию по построению защиты противопожарных систем от молнии, соответствующую текущим нормам, в том числе и ведомственным.

Смотрите также: