Elektrická zařízení zajišťující požární bezpečnost staveb hrají v době požáru významnou roli při ochraně lidských životů. A protože se jedná o činná zařízení, jsou důležitými aspekty vhodný výběr napájecích zdrojů, způsob propojení napájecích zdrojů s elektrickými PBZ a v neposlední řadě ovládání PBZ signály EPS.
Neméně důležitý je pak způsob realizace konkrétního požárně bezpečnostní řešení (PBŘ). V dnešním článku bych Vám rád ukázal možné problémy realizací elektrických částí PBŘ, které vznikají přidanými požadavky vyplývajícími z norem o požární bezpečnosti staveb, kdy se z elektrického zařízení, stává elektrické PBZ, kdy se z elektrických rozvodů stávají kabelové trasy.
Celá problematika má tři oblasti
- skrytá nebezpečí v elektrotechnických provedení ve vhodném výběru náhradního (druhého) zdroje, použití pomocných zařízení náhradního zdroje, propojení PBZ se zdroji, přívod napájení ke zdroji.
- skrytá nebezpečí v elektrotechnických provedení ovládacích pomocných zařízení pro ovládání PBZ
- skrytá nebezpečí v elektrotechnických provedeních v ovládání signály EPS, CENTRAL a TOTAL Stop
V následujících bodech článku budeme postupně demonstrovat, co se z hlediska elektrotechnického skrývá za požadavky norem. Ukážeme, jak mohou vypadat elektrotechnické realizace, ty špatné i ty vyhovující.
Rozdíl mezi zálohováním a mezi dvěma nezávislými zdroji.
Důsledky špatného pochopení problematiky a nevhodné instalace zdrojů. Vliv přídavných technologických zařízení jako jsou např. frekvenční měniče na nezávislost zdrojů.
Použití alespoň dvou na sobě nezávislých el. zdrojů pro napájení PBZ je známý fakt. Při použití bateriového zdroje je ale zásadní rozdíl mezi pojmem „zálohování“ a „napájením dvěma nezávislými zdroji“.
Při zálohování (ONLINE) je stávající síť dovedena na vstup záložního zdroje. Záložní zdroj pak napájí spotřebiče vlastním napětím a úplně spotřebiče odděluje od stávající sítě. Při poruše záložního zdroje se může stát, že zálohované zařízení není napájeno ani ze sítě, protože zdroj cestu sítě k PBZ přeruší. Pro dva nezávislé zdroje je to nepřípustné, neboť se v tomto případě už de-fakto o dva nezávislé zdroje vůbec nejedná. Častou chybou v projektech je přitom právě to, že k jednomu zdroji je sice přidán druhý, ale zdroje nejsou vzájemně nezávislé. Problém je nutné řešit vnitřním elektronickým nebo vnějším mechanickým By-Passem záložního zdroje. To je prvek, který v případě poruchy zál. zdroje zajistí přepnutí na první zdroj, nejčastěji na stávající síť a zajistí onu nezávislost zdrojů.
Na následujících 3 obrázcích je schematicky celá problematika schematicky ukázána.
- Na prvním obrázku je nevhodně použitý záložní zdroj.
- Na druhém je znázorněno možné použití záložního zdroje s pomocným zařízením.
- Na třetím obrázku naleznete optimální řešení problému.
1) Přídavná zařízení – přerušení cesty napájení mezi zdroji a el. PBZ
Norma hovoří jasně - od zdroje k PBZ nesmí být přerušeno vedení
O přídavných zařízení zdrojů napájení jsem již hovořil.
Existují další pomocné systémy často umístěné u PBZ. Běžně se setkáváme např. s tím, že jsou ventilátory ovládány pomocí el. systému, který je umístěn těsně před ventilátorem. Takový systém dělá to, že při příchodu aktivačního signálu EPS připne napětí od trvale běžícího ONLINE systému k ventilátoru, při příchodu TOTAL Stopu napětí odepne a hlásí hazardní stavy ventilátoru. Výkonná část tohoto ovládacího systému je napájena přímo z výstupu UPS, nikde jsme neviděli, že by do systému byla přivedena síť jakožto první nezávislý zdroj napájení. Přitom se jedná o systém, který zajišťuje požární bezpečnost budovy, je to tedy PBZ.
Navíc, jak ukazuje následující obrázek, samotný systém ovládání ventilátoru je poměrně složitý,není tedy vyloučena jeho porucha. Tento systém napájení a ovládání vznikl v době, kdy byly na trhu pouze běžné záložní zdroje. Ty se jednou zapnou a trvale běží. Proto se ovládání – spouštění a vypínání PBZ muselo dělat přídavným zařízením.
Na následujícím obrázku je ukázáno jak vypadá postupné spuštění více ventilátorů. To, že poslední ventilátor může být spuštěn za 30 sekund je špatně. V návaznosti na předchozí obrázek je zřejmé že tento způsob spouštění ventilátorů je složitý a bude náchylný na poruchy. Na obrázku je schematicky znázorněno jak by takové provedení mělo být realizováno. Běžně jsou ovládací prvky ventilátorů bez BY-PASSu.
Závěr: Při poruše takto provedeného ovládacího systému dojde k přerušení kabelu od UPS k ventilátoru – ventilátor nemůže být napájen ze sítě.
Pokud už je takový systém použit, musí mít dva nezávislé zdroje napájení a musí být překlenutý BY-PASSem.
Takový systém způsobí další zásadní problém. Při vypnutí Total Stopem zůstane v přívodu od UPS stále napětí např. 3x400V, 50 Hz!, pokud není vypnut TOTAL Stopem zdroj. Toto řešení projektanti dělají, protože právě nepředpokládají vypnutí 2, tedy záložního zdroje.
Je-li přídavné zařízení součástí napájení či ovládání PBZ, musí se na něj vztahovat stejné požadavky jako na PBZ.
Musí být napájena ze 2 nezávislých zdrojů.
Jedná-li se o přídavné zařízení zdroje musí být By-Pass až za tímto zařízením.
Tento způsob ovládání navíc prodražuje projekt a instalace.
2) Tlačítka CENTRAL, TOTAL Stop
TOTAL Stop, CENTRAL Stop (z pohledu elektrotechnika)
„Central stop“ je elektromechanická soustava zařízení, která zajistí odpojení všech běžných elektrických zařízení od všech zdrojů napájení, nejčastěji od rozvodné sítě. Odepnutí musí být provedeno tak, že první zdroj (rozvodná síť) musí být nadále schopen napájet PBZ. Nemůže se tedy jednat o odpojení celého objektu, resp. některého celého požárního úseku, včetně PBZ, od rozvodné sítě. I zde existuje výjimka. Pokud je výhodné odpojit celý objekt, nebo celý požární úsek od rozvodné sítě, potom je to možné, ale PBZ pak musí mít minimálně dva další nezávislé „ostrovní“ zdroje napájení.
Společně s běžnými el. spotřebiči by měly být vypnuty záložní zdroje, které je napájí. Existují samozřejmě bezpečnostní výjimky, obsažené v normách, ve kterých se jedná o zálohování el. zařízení, které nejsou PBZ, ale které by v případě výpadku proudu ohrozili životy lidí, nebo způsobily velké materiální škody.
Příklad provedení CS a TS, to nejsou jen tlačítka na zdi u vchodu.
Následující obrázek č.5 ukazuje příklad provedení CS s TS, a jak je vidět, jedná se o poměrně složitou soustavu elektromechanických prvků. Obě tlačítka jen aktivují cívku stykače v elektromechanické soustavě, a stykač zajistí to, že dojde k odpojení napětí od spotřebičů(CS), či PBZ(TS).
Je jasné, že pro správnou funkci obou signálů je nutné, aby obě soustavy fungovaly i v době běžného výpadku proudu. Musí být na ně pohlíženo jako na PBZ a cívka musí být napájena ze dvou nezávislých zdrojů, nejlépe z rozvodné sítě přes transformátor a usměrňovač a v případě výpadku proudu z UPS, či akumulátoru. To je nejjednodušší, nejbezpečnější a nejlevnější.
Soustava vypínání by měla být podle našeho názoru propojena ohniodolnými vodiči.
Nové metody, postupy a technické prostředky a jejich vliv na zvýšení bezpečnosti a snížení ceny za realizaci.
Každý jednotlivý projekt je originál. Je na projektantovi, jak konkrétní zadání vyřeší. My se snažíme poukázat na to, že dnes lze každé zadání řešit efektivně a bezpečně.
„V jednoduchosti je krása“
Je potřeba vědět, že na trhu existují nové prostředky, pomocí kterých lze realizovat PBZ s vyšší bezpečností a nižšími náklady. Jde například o zdroje, které byly vyvinuty speciálně pro napájení PBZ, zejména pro požární ventilátory, požární bezpečnostní vrata, evakuační výtahy, stanice tlakové vody, atd. Tyto zdroje jsou schopny bez přídavných zařízení rozbíhat motorické zátěže, což jsou, s výjimkou nouzového osvětlení, všechna PBZ. Ve své architektuře mají zabudovaný BY-PASS a v případě své poruchy nepřeruší napájení PBZ pomocí stávající sítě. Tyto typy zdrojů lze také přímo ovládat signály EPS a Total-STOP. Jejich vnitřní architektura je jednodušší, než u vysoce sofistikovaných systémů ONLINE, avšak plně vyhovující požadavkům norem. Ceny takovýchto zdrojů jsou podstatně nižší.
Závěrem – Nasazením těchto zdrojů lze dosáhnout vyšší bezpečnosti zálohování PBZ, nižší ceny a také zjednodušení instalací PBŘ.
Dovětek: V tomto článku není možné obsáhnout veškerou problematiku ani všechny naše zkušenosti. Na přednáškách, které nás čekají, můžeme jít více do hloubky. Ukážeme např. hasičům možnosti, jak zkontrolovat správnost provedení PBŘ. Předvedeme, jak nové zdroje pro napájení PBZ zjednoduší a zlevní realizace jednotlivých PBŘ a zároveň zvýší jejich bezpečnost. Těšíme se na Vaše zkušenosti a názory, na diskuzi, protože ta zlepší spolupráci všech zainteresovaných stran.
ASTIP
Rybkova 23, Brno
Tel.: +420 790 234 919
Mob.: +420 777 200 228
www.astip.cz
