توصيل نظام إنذار الحريق التقليدي

وصف الموقف التعليمي التعلمي

طلب صاحب مصنع من فنّي تمديد أنظمة الحماية والمراقبة تركيب نظام إلكتروني يفعّل الإنذار في حال حدوث حريق داخل المصنع.

-1 أناقش الهدف من وضع مقاومة نهاية خط على جميع مداخل المناطق، ومخارج أجهزة التنبيه المختلفة غير المستخدمة. -2 أناقش الهدف من فصل كوابل إنذار الحريق عن كوابل الكهرباء ذات الجهد ⁦220V⁩، أو 380 فولت؟

في هذا النظام، يتم توصيل عدة كواشف، ونقاط نداء يدوية بعضها مع بعض بدائرة كهربائية واحدة؛ لمراقبة منطقة في مبنى، وفي حال تفعيل أحد الكواشف داخل منطقة معينة، تُظهر لوحة التحكم وجود حريق في هذه المنطقة دون تحديد أي كاشف تم تفعيله.

-1 مساحة المبنى. -2 تواصل المنطقة التي يُركّب فيها النظام. -3 عدد الكواشف على الخط الواحد، وطول الخط. -4 تسهيل عملية اكتشاف الحريق، وعملية الصيانة.

تحتوي لوحة التحكم الخاصة بنظام إنذار الحريق التقليدي على عديد من المداخل والمخارج الخاصة بتوصيل ملحقات النظام، حيث يختلف شكلها، وعددها من شركة إلى أخرى، لذلك وجب الرجوع دائماً إلى الكتالوج الخاص بالشركة المصنّعة؛ للتعرّف إليها، لكن تتشابه إلى حد كبير في آلية توصيلها مع ملحقات النظام، والشكل (1) الآتي يبيّن أحد لوحات التحكم الخاصة بنظام إنذار الحريق التقليدي لإحدى الشركات:

الشكل (1): إحدى لوحات التحكم الخاصة بنظام إنذار الحريق التقليدي من أهم المنافذ التي تحتويها لوحة التحكم الخاصة بنظام إنذار الحريق التقليدي: -1 مدخل توصيل مصدر التغذية الرئيس. -2 مدخل توصيل مصدر التغذية الاحتياطي. -3 مدخل توصيل مناطق العمل. -4 مخرج توصيل أجهزة التنبيه. -5 مخرج توصيل مرحل الإنذار. -6 مخرج توصيل مرحل العطل. -7 منفذ توصيل المتصل الآلي.

يُستخدم في العادة زوج واحد من الأسلاك؛ لتوصيل مناطق العمل المختلفة في لوحة التحكم، ومجموعة كواشف الحريق، وتتم من خلال منطقة العمل في لوحة التحكم التغذية الكهربائية لكواشف الحريق، إضافة للحصول على الإشارة الناتجة من حالة كواشف الحريق. تكون كواشف الحريق في حال عدم تفعيلها؛ نتيجة أحد مؤثرات الحريق، في وضعية المفتوح دائماً ⁦(Normally open)⁩، وعند تفعيل الكاشف، يتغيّر وضع توصيلها، فتصبح في وضعية الإغلاق، كما في الشكل (2) الآتي:

توصل جميع كواشف الحريق، ونقاط النداء على التوازي مع منطقة العمل، ومقاومة نهاية الخط، بحيث يتم توصيل مدخل الكاشف الأول مع لوحة التحكم ومخرجه مع مدخل الكاشف الثاني، وهكذا، ومخرج آخر كاشف يتم توصيله بمقاومة نهاية الخط، كما في الشكل (3).

ملاحظة: في معظم الأنظمة، يكون الطرف السالب مشتركاً بين جميع الكواشف، ونقاط النداء.

يجب مراعاة القطبية عند توصيل الكواشف مع لوحة التحكم؛ (لحاجة الكواشف إلى تغذية جهد مستمر)، وعدد كواشف الحريق في المنطقة الواحدة، وأن لا يزيد العدد عن (20)، أو وفق تعليمات الشركة المصنّعة. يجب تركيب مقاومة على آخر المنطقة تُسمّى مقاومة نهاية الخط ⁦(EOLR)⁩ مع مخرج آخر كاشف يحدد قيمة مقاومتها الشركة المصنّعة للنظام.

تُستخدم في أنظمة الحريق التقليدية دائرة الإحساس بالحريق، تعتمد على أساس استمرارية سريان التيار الكهربائي ⁦(Direct Current (DC) continuity supervision)⁩. وتعمل منطقة العمل في لوحة التحكم في ثلاث وضعيات مختلفة، هي: -1 الوضعية الطبيعية لمنطقة العمل: في حال عدم تفعيل أي كاشف متصل مع منطقة العمل، وعدم وجود فصل في الدائرة، يسري تيار كهربائي له قيمة محددة بناءً على قيمة مقاومة نهاية الخط (قيمة المقاومة بين أطراف المنطقة تساوي قيمة مقاومة نهاية الخط تقريباً)، وتكون لوحة التحكم في وضعية الاستعداد لوجود حريق، كما في الشكل (4) الآتي:

-2 وضعية وجود حريق: في حال تفعيل أحد الكواشف المتصلة على المنطقة؛ نتيجة أحد مؤثّرات الحريق، تتحول وضعية توصيلها إلى الإغلاق، فتصبح المقاومة المكافئة بين أطراف المنطقة دائرة قصر (قيمة المقاومة بين أطراف المنطقة تساوي صفراً)، كما في الشكل (5)، فيسري تيار كهربائي كبير بين أطراف المنطقة، فيتم تفعيل الإنذار داخل لوحة التحكم، وتُفعّل أجهزة التنبيه الرئيسة.

-3 وضعية الخلل: في حال حدوث فصل كهربائي في التمديدات بين الكواشف، ولوحة التحكم، تصبح قيمة التيار الكهربائي الساري بين أطراف منطقة العمل صفراً (قيمة المقاومة بين أطراف المنطقة لا نهائية)، كما في الشكل (6)، فتشير لوحة التحكم لوجود خلل، وتفعّل جرس التنبيه الداخلي للوحة التحكم.

ملاحظة: في حال عدم استخدام أحد مناطق العمل في توصيل الكواشف، يجب توصيل مقاومة نهاية خط بين أطراف هذه المنطقة؛ ليفهم النظام أنّ الوضع طبيعي، ولا يعطي خللاً؛ لوجود فصل.

يتم توصيل أجهزة التنبيه الخارجية مع مخارج التنبيه الخاصة بلوحة التحكم على التوازي معاً، مع مقاومة نهاية الخط، كما في توصيل الكواشف تماماً، كما في الشكل (7) الآتي:

الشكل (7): توصيل أجهزة التنبيه مع لوحة التحكم

ملاحظة: في حال عدم استخدام أحد مخارج التنبيه في لوحة التحكم، يجب توصيل مقاومة نهاية خط بين أطراف المخرج؛ ليفهم النظام أنّ الوضع طبيعي، ولا يعطي خللاً؛ لوجود فصل، كما في توصيل مناطق العمل تماماً.

يتم تغذية لوحة التحكم من مصدرين، هما: -1 مصدر التغذية الرئيسي: حيث توصل اللوحة بجهد 220 فولت، و50 هيرتز بتيار متردد، ويوجد داخل اللوحة محول خافض للجهد، ودارة تقويم للتيار ⁦D.C⁩؛ لتغذية عناصر النظام بالجهد اللازم وفق توصيات الشركة الصانعة. ويجب تغذية نظام إنذار الحريق من قاطع كهربائي داخل لوحة التوزيع الكهربائية بشكل مستقل لا يغذي أي نظام آخر داخل المبنى. -2 مصدر التغذية الاحتياطي: يتم تغذية لوحة التحكم الخاصة بنظام إنذار الحريق التقليدي بمصدر تغذية احتياطي باستخدام البطاريات؛ لضمان استمرارية عمل النظام في حال انقطاع مصدر التغذية الرئيس، حيث يتم توصيل بطاريتين 12 فولت على التوالي؛ لتزويد اللوحة بمصدر جهد 24 فولت.

يُستخدم في التمديدات الخاصة بأنظمة إنذار الحريق، عادة كابل من نوع ⁦(18-AWG)⁩، ويجب الرجوع دائماً إلى الكتالوجات، وإلى المواصفات والمقاييس العالمية والمحلية بالنسبة إلى أجهزة الإنذار ضد الحريق، وفيما يأتي معايير الأسلاك والكوابل المستخدمة في تمديدات الإنذار ضد الحريق: -1 يجب أن تكون من النوع القياسي المقاوم للحريق. -2 يجب أن تكون الكوابل معزولة بطبقة من ⁦(PVC)⁩، أو المطاط؛ للحماية من الصدمات. -3 مساحة مقطع السلك المستخدم يجب ألا تقل عن 1 مم² بالنسبة للكواشف، و1.5 مم² بالنسبة لأجهزة التنبيه. -4 يجب أن تكون كابلات الإنذار ذات لون موحد (اللون الاحمر)؛ حتى يتم تميزها عن التمديدات الأخرى، كما في الشكل (9) الآتي:

يتم توصيل جميع كواشف الحريق، وأجهزة التنبيه المختلفة مع لوحة التحكم أنظمة إنذار الحريق التقليدية باستخدام هذه الآلية، ويعتمد هذا النوع على توصيل بداية مجموعة الكواشف في المنطقة الواحدة بلوحة التحكم، وتغذيتها، بينما تُوصّل نهايتها بمقاومة نهاية الخط، كما في الشكل (10) الآتي:

وفي حال حدوث فصل في التمديدات بين الكواشف، يعطي النظام حالة خلل في هذه المنطقة، وتصبح جميع الكواشف خلف هذا الفصل غير فعالة؛ (لانقطاع التغذية عنها من لوحة التحكم)، وبالتالي لا تستجيب لوجود حريق، كما في الشكل (11) الآتي:

-1 التكلفة القليلة. -2 لا تحتاج إلى برمجة.

-1 محدودية القدرة على التوسعة. -2 لا تعمل على تحديد مكان الحريق بدقة، حيث لا يُمكن تحديد الكاشف المفعّل داخل المنطقة.

هي عبارة عن إشارات ضوئية، تكون مثبّتة على الواجهة الأمامية للوحة التحكم؛ بهدف عرض معلومات عن حالة النظام؛ لتسهيل مراقبة النظام، وصيانته، وتحتوي لوحة التحكم على عدد من المبينات مع تحديد مدلول كل منها وفق الشركة المصنّعة، وتختلف طريقة عرضها من شركة إلى أخرى، ويبين الشكل (12) لوحتي تحكّم لشركتين مختلفتين، وفيما يأتي توضيح لمدلول هذه الإشارات: -1 لمبة الإشارة ⁦(Fire)⁩: عندما تضيء باللون الأحمر، تدل على وجود إنذار حريق مع تحديد المنطقة التي حدث فيها حريق. -2 لمبة الإشارة ⁦(Fault O/C)⁩: عند إضاءتها، تدل على وجود فصل في النظام، أو فك إحدى الكواشف. -3 لمبة الإشارة ⁦(Fault S/C)⁩: عند إضاءتها، تدل على وجود قصر في النظام. -4 لمبة الإشارة ⁦(Alarm)⁩: تعطي إنذاراً عاماً، وتفعّل باللون الأحمر في حال حدوث حريق على أي منطقة عمل. -5 لمبة الإشارة ⁦(Power)⁩: تضئ باللون الأخضر عند توصيل المصدر الرئيس للتغذية ⁦(220 V)⁩، وتضيء لوناً برتقالياً عند وجود خلل في التغذية الرئيسة. -6 الكبسة (⁦Silence⁩, ⁦Stop sounder⁩): تعمل على إيقاف الأجراس، والصافرات في حالة الإنذارات الكاذبة، لغاية إصلاح الخلل، بينما في حالة الحريق الفعلي، تبقي تعمل لغاية إنهاء مسبب الإنذار. -7 كبسة ⁦(buzzer off)⁩: تعمل على إيقاف تشغيل الصفارة الداخلية في لوحة التحكم التي تُفعّل عند حدوث أي خلل في لوحة التحكم. -8 الكبسة ⁦(Evacuate)⁩: تُستخدم في حالة الطوارئ؛ لإخلاء المبني من الأشخاص، وإطلاق صفارات الإنذار، وتوصل مع النظام الصوتي داخل المبنى، وتُعطي رسالة صوتية تحذيرية. -9 الكبسة ⁦(Reset)⁩: تُستخدم هذه الكبسة؛ لإعادة النظام إلى الوضع الطبيعي بعد الانتهاء من إزالة المسبب للإنذار، وبمجرد الضغط عليها، تُطفأ جميع مؤشرات الخلل والحريق في لوحة التحكم.

-1 أعدّد اهم المداخل والمخارج الخاصة بلوحة تحكم نظام إنذار الحريق التقليدي. -2 أشرح بالرسم آلية توصيل كواشف إنذار الحريق التقليدي. -3 أشرح آلية عمل لوحة التحكم بالكشف عن حدوث خلل في توصيل مناطق العمل. -4 أعدد ميزات نظام إنذار الحريق التقليدي، ومساوئه. -5 أبيّن دلالة إضاءة لمبات الإشارة الآتية على لوحة تحكم نظام إنذار الحريق التقليدي:

• أ. لمبة الإشارة ⁦(FIRE)⁩.
• ب. لمبة الإشارة ⁦(O/C)⁩.
• ج. لمبة الإشارة ⁦(S/C)⁩.