ZUP230V to specjalistyczny zasilacz, który w przypadku długotrwałego zaniku napięcia gwarantuje – po pojawieniu się sygnału sterującego – pewne zadziałanie przeciwpożarowych urządzeń zabezpieczających zasilanych z sieci elektroenergetycznej. Zasilacz Urządzeń Przeciwpożarowych służy do zapewnienia bezpieczeństwa publicznego lub ochrony życia i zdrowia oraz mienia. Jest to uregulowane w rozporządzeniu MSWiA [3].

Specyfika wymagań związanych z gwarantowanym zasilaniem 230 VAC w branży ochrony przeciwpożarowej 

 

W celu zapewnienia niezawodności działania do zasilania urządzeń przeciwpożarowych o napięciu wejściowym 230 VAC konieczne są często dwa niezależne źródła zasilania z sieci elektroenergetycznej – rozumiane jako dwa „ciągi zasilania”, które nie mają żadnego wspólnego elementu systemu rozdziału energii do poziomu napięcia rozdzielczego 110 kV. W przypadku braku takiej możliwości konieczne jest zastosowanie agregatu prądotwórczego. Rozwiązanie takie jest jednak niezwykle kosztowne, a więc jest opłacalne przy zapotrzebowaniu na duże moce i długi czas działania urządzeń, w związku z tym stosowane jest dla bardzo dużych lub ważnych obiektów. 

 

W artykule opisano zasilacze zasilane z sieci 230 V i dysponujące własnym rezerwowym źródłem zasilania w postaci baterii akumulatorów. Energia zmagazynowana w baterii, po zaniku zasilania sieciowego jest przetwarzana na napięcie 230 V 50 Hz przez przetwornicę DC/AC. Zazwyczaj stosuje się zwykły, pracujący w sposób ciągły zasilacz z wyjściem 230 VAC, który podobnie jak UPS, po zaniku zasilania z sieci elektroenergetycznej i przy zupełnym braku obciążenia na wyjściu − pobiera z baterii akumulatorów na potrzeby własne około 2,5% znamionowej mocy wyjściowej. 

 

W takim przypadku zwykłe zasilacze 230 V albo UPS muszą dysponować pojemnością baterii wystarczającą (w stanie dozoru przy braku zasilania sieciowego) na czas pracy wynoszący z reguły 72 godziny – jak dla wszystkich (poza DSO) systemów przeciwpożarowych (SSP [2], SKRDiC [1]). 

 

 

2014 06 32 2

2014 06 32 1

Zasilacz ZUP230V

 

 

W tym czasie uwzględniając współczynnik 1,25 – tylko na potrzeby własne potrzebna byłaby bateria akumulatorów 24 V o pojemności równej liczbowo 0,1 znamionowej mocy wyjściowej. Oczywiście jest to możliwe do wykonania, ale często bywa bardzo kosztowne i nieopłacalne w perspektywie długiego czasu użytkowania. Przykładowo dla UPS o mocy 1000 W potrzebna byłaby bateria 100 Ah. 

 

Dla porównania w zasilaczach certyfikowanych zgodnie z normą [1] do zapewnienia trzykrotnego zadziałania urządzeń wykonawczych w trakcie alarmu pożarowego o łącznym czasie 180 s, przy napięciu baterii akumulatorów 24 V, wystarcza pojemność równa liczbowo 0,004 znamionowej mocy wyjściowej, czyli 25 razy mniej niż na pracę bez obciążenia w ciągu 72 godzin. Przykładowo dla zasilacza (lub UPS) o mocy 1000 W do trzykrotnego zadziałania w trakcie alarmu pożarowego wystarczy bateria 24 V o pojemność 4 Ah.

 

Zastrzeżenia do stosowania w ochronie przeciwpożarowej zasilaczy UPS są następujące:

  • „„Klasyczne UPS spełniające wymagania grupy norm PN-EN 62040 [5] − na ogół nie dysponują bateriami o pojemnościach zapewniających potrzeby pracy w stanie dozoru po zaniku sieci podstawowej w czasie 72 godzin (oczywiście z wyjątkiem UPS przemysłowych).
  • „„UPS nie spełnia wymagań norm [1] i [2], które ustanawiają specyficzne wymagania na niezależną i samodzielną pracę źródeł zasilania: podstawowego (sieć elektroenergetyczna) i rezerwowego (bateria akumulatorów), której nie może zakłócić uszkodzenie jednego z tych źródeł, w tym zwarcie zacisków baterii; przy takim zwarciu praktycznie każdy UPS zasilany z sieci podstawowej całkowicie się wyłącza.
  • „„UPS nie posiadają ponadto sygnalizacji wysokiej rezystancji obwodu baterii akumulatorów wymaganej zgodnie z pkt 5.4 c) normy [2] w pkt 12.2.2.3 rozporządzenia [3] dla zasilaczy wentylacji pożarowej.

 

W związku z niespełnieniem wymagań norm [1 i 2] oraz rozporządzenia [3] UPS nie nadaje się do zasilania przeciwpożarowych urządzeń zabezpieczających (PUZ) zainstalowanych w systemach wentylacji pożarowej stanowiących według normy [4] podzespoły rodzaju 1., które realizują funkcje związane z ochroną życia lub mienia. 

 

 

Innowacyjna koncepcja zasilania urządzeń przeciwpożarowych gwarantowanym napięciem przemiennym 230 V 

 

 

Zgodnie z nową koncepcją ze źródła napięcia przemiennego 230 V mogą być zasilane przede wszystkim silniki (siłowniki) napędów urządzeń przeciwpożarowych, które w trakcie stanu dozoru przy braku sieci elektroenergetycznej pozostają w bezruchu i nie pobierają prądu. 

 

Należą do nich m. in. zasilane z 230 V:

  • „„bramy napowietrzające, 
  • „„urządzenia oddymiające lub zabezpieczające przed zadymieniem napędzane przez samohamowne siłowniki dwukierunkowe,
  • „„urządzenia oddzieleń przeciwpożarowych, 
  • „„cewki wybijakowe i podnapięciowe aparatów pełniących funkcję przeciwpożarowych wyłączników prądu.

 

Dla takich urządzeń zbędna, wręcz nieuzasadniona, jest strata energii na ciągłą pracę przetwornicy DC/AC bez obciążenia na wyjściu. Po wyeliminowaniu takiego stanu pracy można znacznie obniżyć pojemność baterii akumulatorów, co prowadzi od obniżenia wielkości, masy i ceny zasilacza.

 

Po zaniku sieci podstawowej zasilacz 24 VDC przechodzi w tryb pracy bateryjnej (z poborem bardzo małego prądu na potrzeby własne) natomiast zasilacz 230 VAC jest w stanie gotowości (bez poboru prądu z baterii w tym stanie) w celu zapewnienia napięcia zasilania 230 V na czas działania urządzeń przeciwpożarowych:

  • po wygenerowaniu przez centralę CSP sygnału alarmu pożarowego sterującego uruchomieniem oddymiania oraz napowietrzania (dla obiektów posiadających system SSP pełniący funkcje detekcyjne),
  • „„po zmianie stanu krańcówek klap w systemach oddymiania, w przypadku kiedy wyzwolenie klap następuje z wyzwalaczy termicznych.

 

Gotowość do zasilania napięciem 230 VAC utrzymuje się przez czas dwóch miesięcy (przy braku obciążenia na wyjściu 24 VDC).

 

Uwaga: bateria akumulatorów jest wspólnym źródłem rezerwowego zasilania dla wyjścia 24 VDC i wyjścia 230 VAC.

 

 

Możliwość ręcznego uruchomienia klap wentylacji pożarowej

 

 

W opracowanym według powyższej koncepcji zasilaczu ZUP230V zwarcie zacisków na wejściu sygnału sterującego przy braku zasilania z sieci podstawowej powoduje udostępnienie na wyjściu napięcia 230 VAC. Przy braku zasilania z sieci podstawowej można w razie potrzeby ręcznie uruchomić urządzenia za pośrednictwem sygnału z dwustanowego przycisku podłączonego do wejścia sterującego zasilacza.

 

Ta właściwość zasilacza może zostać wykorzystana do sterowania opisanych w normie [6] klap z manualną obsługą (MI – manual intervention).

 

Ich położenie może być zmieniane po 25 minutach od chwili osiągnięcia temperatury +50 ºC.

 

Może tego dokonać dowódca akcji gaśniczej w celu prewencyjnego uruchomienia oddymiania w kolejnej strefie, do której zaczyna się rozprzestrzeniać pożar.

 

Po zakończeniu działania PUZ zasilacz ZUP230V automatycznie odłącza napięcie 230 VAC w celu zapewnienia bezpieczeństwa ekip ratowniczych straży pożarnej.

 

 

Bibliografia:

[1] PN-EN 12101-10:2007+AC:2007 Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła. Cześć 10: Zasilacze.

[2] PN-EN 54-4:2001+A1:2004+A2:2007 Systemy sygnalizacji pożarowej. Część 4: Zasilacze.

[3] Rozporządzenie MSWiA w sprawie wykazu wyrobów służących zapewnieniu bezpieczeństwa publicznego lub ochronie zdrowia i życia oraz mienia, a także zasad wydawania dopuszczenia tych wyrobów do użytkowania (Dz.U. z 2007 r. nr 143, poz. 1002, zm.; Dz.U. z 2010 r. nr 85, poz. 553).

[4] PN-EN 54-13:2007 Systemy sygnalizacji pożarowej. Część 13: Ocena kompatybilności podzespołów systemu. 

[5] PN-EN 62040 Systemy bezprzerwowego zasilania (UPS) 

[6] PN-EN 1366-10:2011 Badania odporności ogniowej instalacji użytkowych – Część 10: Klapy odcinające stosowane w systemach wentylacji pożarowej. 

 

 

 

Artykuł firmy MERAWEX Sp. z o.o.


Dariusz Cygankiewicz − Członek Zarządu firmy Merawex Sp. z o.o.

Pin It