ТЕПЛОВОЙ ЛИНЕЙНЫЙ ИЗВЕЩАТЕЛЬ

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использовано в качестве сигнального замыкающего устройства в системе пожарной сигнализации, в противопожарной технике, преимущественно, в автоматических устройствах сигнализации и пожаротушения, и предназначено для оповещения об аварийном перегреве или возгорании оборудования в защищаемых отсеках транспортного средства (троллейбуса, автобуса, автомобиля, на тяговом подвижном составе железнодорожного транспорта, на пригородных электропоездах, на подвижном составе метрополитена и т.д.) и запуска средств пожаротушения. Актуальной является проблема установки пожарной сигнализации в труднодоступных местах, таких как кабельные трассы, склады, эскалаторы, лифтовые шахты; на взрывоопасных объектах и местах с агрессивными средами: нефтехранилищах, тоннелях, элеваторах, а также на протяженных объектах: открытых стоянках, конвейерных, транспортерах, открытых стеллажах для хранения и др.
Известен термодатчик, включающий корпус, в котором закреплены два контакта и термочувствительный припой, его корпус выполнен с внутренним каналом, в верхней части которого закреплен термочувствительный припой, обеспечивающий в расплавленном состоянии замыкание контактов, закрепленных в нижней части канала, при этом внутренний канал выполнен из материала, не смачивающегося припоем (RU №2301473).
Известен тепловой линейный пожарный извещатель, выполненный в виде термокабеля, который представляет собой единый датчик непрерывного действия, состоящий из двух или трех стальных проводников, каждый из которых покрыт термопластичным материалом. Проводники скручены вместе для создания механического напряжения между ними и дополнительно покрыты внешней защитной оболочкой. Через термокабель постоянно проходит контрольный ток от интерфейсного модуля. При температуре срабатывания термопластичный материал продавливается из-за механической напряженности проводников и они замыкаются (RU 2283674).
Известен тепловой пожарный извещатель, содержащий термокабель, соединенный с оконечным резистором и подключенный к приемно-контрольному прибору, измеряющему электрическое сопротивление и формирующему сигнал «Пожар» и «Повреждение», этот термокабель разделен на контролируемые зоны, на границах контролируемых зон в разрыв термокабеля включены сигнальные резисторы, образуя с ним и оконечным резистором последовательную электрическую цепь (RU 79203, прототип).
Недостатками известных извещателей являются низкая вероятность безотказной работы из-за незащищенного исполнения соединений резисторов и термокабеля, обуславливающая низкую точность определения места возгорания по длине термокабеля.
Технической задачей полезной модели является создание эффективного теплового линейного извещателя и расширение арсенала тепловых линейных извещателей.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, состоит в повышении вероятности безотказной работы управления средствами пожаротушения и, тем самым, повышении точности определения места возгорания по длине термокабеля благодаря проведению измерений при оптимальных абсолютных значениях сопротивления - оптимальных с точки зрения чувствительности для преобразования токов замыкания приемо-контрольного прибора.
Сущность полезной модели состоит в том, что тепловой линейный извещатель содержит связанный с приемо-контрольным прибором, по меньшей мере, один контрольный участок термокабеля, состоящий из двух подключенных к электрическому соединителю изолированных проводников с изоляцией из плавкого полимерного материала, с возможностью замыкания проводников при плавлении изоляции, причем удаленные концы проводников замкнуты в цепь оконечным резистором, установленным на печатной плате, соединенной с проводниками пайкой и снабженной электроизолирующим герметичным корпусом, залитым внутри герметизирующей массой.
Предпочтительно, тепловой линейный извещатель снабжен включенным между приемо-контрольным прибором и одним из проводников термокабеля промежуточным резистором, установленным на печатной плате, соединенной с проводниками пайкой и снабженной электроизолирующим герметичным корпусом, залитым внутри герметизирующей массой, причем промежуточный резистор выполнен с сопротивлением, составляющим 0,02-0,2 сопротивления оконечного резистора. При этом термокабель заключен в огне- и влагостойкую гибкую внешнюю защитную оплетку, выполненную из материала из группы: ПВХ, нейлон, полипропилен.
В частных случаях реализации тепловой линейный извещатель содержит несколько последовательно связанных контрольных участков термокабеля, каждый из которых выполнен из двух подключенных к электрическому соединителю изолированных проводников, при этом изоляция проводников выполнена из плавкого материала, с возможностью замыкания проводников при плавлении изоляции.
На чертеже изображена принципиальная схема теплового линейного извещателя.
Тепловой линейный извещатель содержит связанный соединительным, например, двухпроводным, кабелем 1 с приемо-контрольным прибором 2, по меньшей мере, один контрольный участок термокабеля, состоящий из двух или более подключенных к электрическому соединителю 3 изолированных проводников 4 термокабеля, выполненных с изоляцией (не изображена) из плавкого полимерного материала, с возможностью замыкания проводников 4 при плавлении изоляции. Удаленные от прибора 2 концы проводников 4 замкнуты в цепь оконечным резистором 5, установленным на печатной плате 6, соединенной с проводниками 4 пайкой и снабженной электроизолирующим герметичным корпусом 7, полностью залитым внутри герметизирующей массой.
Между приемо-контрольным прибором 2 и одним из проводников 4 термокабеля включен промежуточный резистор 8, установленный на промежуточной печатной плате 9, соединенной с проводниками 4 и проводами кабеля 1 пайкой и снабженной электроизолирующим герметичным корпусом 10 полностью залитым внутри герметизирующей массой. Через плату 9 могут быть связаны с соединителем 3 оба проводника 4. Промежуточный резистор 8 связан с приемо-контрольным прибором 2 через соединитель 3 и один из проводников кабеля 1.
Промежуточный резистор 8 выполнен с сопротивлением, составляющим 0,02-0,2 сопротивления оконечного резистора 5.
Извещатель может содержать несколько последовательно связанных участками соединительного кабеля 1 участков термокабеля с проводниками 4 (не изображено). Это позволяет экономить средства и располагать участки термокабеля в необходимых участках трассы. Каждый из контрольных участков термокабеля выполнен из двух подключенных к электрическому соединителю изолированных проводников 4, изоляция которых выполнена из плавкого материала, с возможностью замыкания проводников 4 при плавлении изоляции. При этом удаленные концы наиболее удаленного от прибора 2 участка проводников 4 термокабеля замкнуты в цепь оконечным резистором 5, установленным на печатной плате 6, соединенной с проводниками 4 пайкой и снабженной электроизолирующим герметичным корпусом 7 полностью залитым внутри герметизирующей массой. Наличие нескольких дополнительных последовательных промежуточных резисторов 8 (которые могут иметь неодинаковое электрическое сопротивление), на промежуточных контрольных участках термокабеля дает возможность точнее определить место срабатывания. Каждый промежуточный резистор 8 установлен на промежуточной печатной плате 9, соединенной с проводниками 4 пайкой и снабжен электроизолирующим герметичным корпусом 10 полностью залитым внутри герметизирующей массой.
Герметизирующие материалы для заполнения корпусов 7 и 10 должны быть прочными и эластичными, обладать устойчивость к воздействию агрессивных сред и перепадам температуры, а также обладать с электроизоляционными свойствами, например, герметик силиконовый огнестойкий ТУ 2257-001-33680530-2001.
Термокабель заключен в огне- и влагостойкую гибкую внешнюю защитную оплетку (трубку, оболочку), выполненную из материала из группы: ПВХ, нейлон, полипропилен - покрытия, соответствующего той среде, где он будет использоваться.
Тепловой линейный извещатель эксплуатируется следующим образом.
Приемно-контрольный прибор 2 контролирует состояние термокабеля посредством постоянного измерения его электрического сопротивления. В режиме дежурства по проводникам 4 термокабеля протекает номинальный контрольный ток, величина которого определяется суммарным значением резисторов 5 и 8. Внешняя защитная оплетка, выполненная из материала из группы: ПВХ, нейлон, полипропилен, исключает попадание влаги, топлива, масел и обеспечивает надежную электрическую изоляцию термокабеля по всей длине от конструкций сооружения или транспортного средства, на котором он установлен (и препятствует касанию проводниками 4 элементов токопроводящих конструкций отсека установки извещателя), тем самым, стабилизирует значение контрольного тока.
Печатные платы 6, 9 служат для обеспечения минимального электрического сопротивления и механической прочности монтажа резисторов 5, 8, они покрываются лаком. Пайка предпочтительна для надежного электрического соединения, по этому на печатной плате 6 и 9 соединить проводники 4 удобнее и надежнее всего пайкой. Герметичные корпуса 7, 10, залитые внутри герметизирующей массой, не допускают попадания влаги, топлива, масел и др. на платы 6, 9 т.к. это могло бы вызвать коррозию и изменение сопротивления, препятствует касанию элементов токопроводящих конструкций отсека установки извещателя. Соединительный кабель 1 необходим для обеспечения качественного соединения термокабеля с соединительным разъемом прибора 2, так как термокабель с проводниками 4 сам по себе жесткий, при деформациях, особенно, на транспортном средстве, может создавать значительную механическую нагрузку и деформировать или разрушить соединительный разъем прибора 2.
При обрыве провода 4 термокабеля на любом его участке контрольный ток пропадает и прибор 2 формирует сигнал «Повреждение».
При достижении критического значения температуры происходит плавление и разрушение изоляции, т.е. изоляционного покрытия из теплочувствительного полимера проводников 4. Под действием давления расширяющихся проводников 4, последние контактируют друг с другом, что приводит к замыканию проводников 4 между собой. При возникновении аварийной ситуации возгорания и резком повышении температуры в какой-либо контролируемой зоне упругие проводники 4 термокабеля замыкаются и шунтируют общую трассу термокабеля от контролируемой зоны. Адрес этой зоны определяется суммарным значением электрического сопротивления резистора(ов) 8, обтекаемого контрольным током. При этом прибор 2 формирует сигнал «Пожар», и на цифровом индикаторе прибора 2 высвечивается адрес зоны, в которой произошло возгорание.
Установка резисторов 5, 8 на платах 6, 9 в электроизолирующих герметичных корпусах 10, 7, залитых внутри герметизирующей массой, позволяет выполнить настройку чувствительности прибора 2 таким образом, чтобы исключить ложные срабатывания прибора 2 в случаях изменениях контрольного тока при неразрушающих воздействиях агрессивных сред и климатических, технических (не аварийных) перепадов температуры окружающей среды, а также при воздействиях блуждающих токов и иных параметров окружающей среды, препятствует возникновению короткого замыкания, не связанного с аварийно повышенной температурой. Так как промежуточный резистор 8 выполнен с сопротивлением, составляющим 0,02-0,2 (от 2% до 20%) сопротивления оконечного резистора 5, исключено срабатывание при незначительном или неопределенном разбросе значений тока, тем самым обеспечена возможность уверенно, с наибольшей вероятностью отличить норму и неаварийные колебания тока от срабатывания при аварийных ситуациях «Пожар», «Повреждение».
Заявляемый извещатель обладает следующими свойствами.
- Заданная температура срабатывания на всем протяжении;
- Высокая устойчивость к влажности, пыли, низким температурам и химическим реагентам;
- Незаменим во взрывоопасных зонах;
- Прост в монтаже и наладке;
- Экономичен, никаких расходов по эксплуатации;
- При необходимости расширения просто добавляется к системе;
- Не требует обслуживания;
- Ожидаемый срок службы более 25 лет
Таким образом, создан эффективный и надежный тепловой линейный извещатель и расширен арсенал автоматических извещателей систем противопожарной безопасности. При этом всей совокупностью признаков полезной модели достигается повышение вероятности безотказной работы управления средствами пожаротушения при неразрывно связанном с ней повышении точности определения места возгорания по длине термокабеля из-за проведения измерений при абсолютных значениях сопротивления, оптимальных для преобразования токов срабатывания приемо-контрольного прибора.