časopis z vydavatelství
FCC PUBLIC

Aktuální vydání

Číslo 11/2021 vyšlo
tiskem 4. 11. 2021. V elektronické verzi na webu ihned. 

Téma: Elektrické rozváděče a rozváděčová technika; Pohony a výkonová elektronika

Hlavní článek
Elektromobilita 2021

Každá minuta se počítá

Ing. Josef Košťál |

Vypukne-li požár, zbývá jen velmi málo času na adekvátní reakci a příslušná protiopatření pro odvrácení katastrofy. Proto je včasné rozpoznání vznikajícího požáru a rychlý a účinný zásah věcí zcela zásadní. Toto je přesně úkol pro nasávací hlásiče kouře.

Novinové zprávy jsou (nejen) v poslední době plné hlášení o velkých požárech, které končí devastujícím zničením daného objektu a nezřídka i zraněním či úmrtím osob. Ať už jde o průmyslovou oblast nebo soukromou sféru, bývá častou příčinou těchto požárů závada na technickém zařízení nebo na elektroinstalaci.

Následné škody způsobené požáry a provozní výpadky

Scénáře příčin požáru se průběžně opakují v nejrůznějších oblastech. Dojede-li k vývinu hoření do fáze úplného požáru, jsou škody způsobené požárem, následné škody požáru a škody způsobené hasební vodou nevyhnutelné.

K těmto přímým důsledkům škod způsobených požárem je třeba u postižených průmyslových podniků připočítat poměrně značné problémy s pošramocenou imagí firmy a s výpadky ve výrobě. V tomto případě totiž nebude možné dodržet dohody o dodávkách, zákazníci přejdou ke konkurenci a pracovníci se začnou obávat o práci. Často to trvá roky, než se postižená firma zcela zotaví z takovéto požární události. Mnozí to nezvládnou a následuje ohlášení úpadku.

měla věnovat technickému zařízení protipožární ochrany, asi nebude nikdy dost velká. Tradiční hlásiče požáru, ať už jde o optické nebo tepelné hlásiče, mají jednu podstatnou nevýhodu: reagují teprve na vysokou koncentraci kouře nebo na zvýšenou teplotu v příslušné chráněné zóně. To bývá pro realizaci účinných protiopatření často už příliš pozdě. Přitom je včasná detekce požáru sledováním vzorků vzduchu pomocí nasávacích hlásičů kouře možná téměř ve všech aplikačních oblastech (obr. 1).

Obr. 1. Nasávací hlásiče kouře značky Titanus detekují požáry již od 2 g látkové přeměny v raném stádiu pyrolýzy kabelů
Obr. 1. Nasávací hlásiče kouře značky Titanus detekují požáry již od 2 g látkové přeměny v raném stádiu pyrolýzy kabelů

Časová výhoda včasným rozpoznáním požáru

Normalizované požáry a zkušební ohně přispěly bohužel k tomu, že dokonce i mnoho odborníků silně podcenilo možnou časovou výhodu včasného rozpoznání požáru. Zatímco při detekci rychle probíhajícího zkušebního ohně lze získat pouze sekundy, jde u reálných devastujících ohňů ve dvou třetinách případů o to, získat drahocenné minuty, nebo dokonce i hodiny (obr. 2).

Takováto časová výhoda umožňuje včasný zásah, a tedy podstatné snížení rozsahu škod, což nezřídka představuje propastný rozdíl mezi totální ztrátou a nepatrnou škodou. Místo boje s plápolajícími plameny stačí ve statistické většině případů včasné odstranění elektrické závady, např. zkratu. Místo obrovského množství hasební vody stačí často banální vypnutí napájení příslušného obvodu elektrickým proudem, čímž se rozvíjejícímu se požáru přeruší dodávka energie nezbytná pro jeho udržování a další rozvoj. Škody, kterým lze takovýmto včasným zásahem zabránit, se nevyskytují v žádné statistice.

Algoritmy detekce vzorců požáru

Moderní systémy nasávacích hlásičů kouře zajištují velmi včasné rozpoznání požáru a disponují současně velmi efektivními algoritmy pro včasné rozpoznávání charakteristických vzorců jejich vzniku. Na základě porovnání průběhu signálu s typickými požárními vzorci je dosahováno i za nepříznivých vnějších vlivů vysoké úrovně zabezpečení proti planým poplachům.

Nasávací hlásiče kouře jsou v principu složeny ze základního přístroje s větrákem a modulů detektoru, jakož i z připojeného potrubního systému. Větrák vytváří potřebný podtlak pro odebírání vzorků vzduchu ze sledované zóny přes sací otvory v potrubním systému a zajišťuje jejich přivedení k modulu detektoru.

Každému sacímu otvoru je přitom přiřazena stejná sledovaná zóna jako bodovému hlásiči kouře. Citlivost, která je přiřazena sacímu otvoru, může být až tisíckrát větší než u konvenčního optického hlásiče kouře.

Obr. 2. Průběh typického požáru pevných látek, ve dvou třetinách všech případů iniciovaný dýmavým nebo doutnavým požárem
Obr. 2. Průběh typického požáru pevných látek, ve dvou třetinách všech případů iniciovaný dýmavým nebo doutnavým požárem

Pyrolýza versus poplach

Nasávací hlásiče kouře jsou vybaveny moderní světelnou technikou HPLS (High Power Light Source, vysoce výkonný světelný zdroj) a dokážou velmi citlivě detekovat nejen dýmavý a doutnavý požár. K vyvolání poplachu stačí již jen nepatrné množství pyrolytických částic (vznikajících při procesu termochemické konverze).

Citlivost nasávacích hlásičů kouře je přitom podporována tzv. sběrným efektem, který nastane, je-li kouř nasáván přes více sacích otvorů potrubního systému (obr. 3).

Hustota kouře v hlásiči se přitom zvyšuje s počtem sacích otvorů napájených kouřem. Ve vysokých místnostech může sběrný efekt dosahovat až 50 %, v místnostech s výkonovou výpočetní technikou (serverovny), kde je účinné větrání, dokonce až 100 %.

Nasávací hlásiče kouře Titanus od firmy Wagner splňují požadavky pro nejrůznější oblasti použití, jako jsou např. čistá prostředí, velmi prašná prostředí, vysokoregálové sklady, muzea a knihovny, veřejná zařízení a těžko přístupné oblasti (výtahy, tunely nebo dvojité podlahy).

Obr. 3. Struktura systému nasávacího hlásiče kouře pro aktivní detekci požáru
Obr. 3. Struktura systému nasávacího hlásiče kouře pro aktivní detekci požáru

Varovná prahová hodnota

Kompenzace driftu (unášení) u nasávacích hlásičů kouře Titanus zajišťuje, že se varovná prahová hodnota přizpůsobuje v rámci normativních mezí změně klidové hodnoty, která je vyvolávána znečištěným vzduchem nebo jiným šumem pozadí. Díky této adaptaci na zatěžování pozadí je v každém okamžiku třeba vždy stejné množství kouře, aby mohlo dojít ke spuštění poplachu. Tím je zajištěna konstantní kvalita detekce.

V tomto případě se dá také hovořit o absolutní detekci požáru. Nasávací hlásiče kouře bez této kompenzace driftu zajišťují pouze relativní detekci požáru, protože mylně vyhodnocují měnící se koncentraci pozadí jako hustotu kouře.

Některé případy požárů iniciovaných technickou závadou

V Česku:
– V Sedlčanech, konkrétně v tamním kovošrotu, se účastnilo likvidace požáru deset jednotek hasičů. Jeho příčinou bylo podle vyšetřovatele samovznícení elektroodpadu. Škoda způsobená požárem byla odhadnuta na 2 mil. Kč [2].
– V Petrovicích u Karviné zasahovaly čtyři jednotky hasičů u požáru střechy objektu v průmyslovém areálu. Během zásahu došlo ke smrtelnému zranění příslušníka Hasičského záchranného sboru Moravskoslezského kraje. Požár střechy s menší předběžnou škodou se podařilo hasičům zvládnout během několika desítek minut [2].
– Ve Stříbrné Skalici (Praha-východ) likvidovalo požár chaty šest jednotek hasičů. Škoda způsobená požárem byla odhadnuta na 2,5 mil. Kč. Příčinou vzniku požáru byla technická závada na elektroinstalaci [2].
– Podle Statistické ročenky 2018 Hasičského záchranného sboru ČR se v roce 2018 podílely čistě technické závady na celkovém počtu požárů asi z 20 % s celkovou přímou škodou přesahující 1,3 mld. Kč (asi 45 % z celkové přímé škody) [2].

V Německu:
– V bavorském městě Cham shořela do základů jedna průmyslová hala s galvanizačním vybavením. Této zkáze marně čelilo 465 hasičů. Příčinou požáru byla technická závada. Způsobená škoda přibližně 30 mil. eur [1].
– V dolnosaském městečku Sittensen v průmyslovém areálu výrobce užitkových vozidel a stavebních strojů zachvátily plameny při rozsáhlém požáru velkou nástrojovou halu s lakovnou, s kancelářskými prostory a s patnácti návěsovými tahači. Škoda způsobená technickou závadou šla do milionů eur [1].

Některé normy související s tématem článku
– ČSN EN 54-20
ČSN EN 54-20:2007 Elektrická požární signalizace – Část 20: Nasávací hlásiče. Tato norma je českou verzí normy EN 54-20:2006. Evropská norma EN 54-20:2006 má status české technické normy. Norma specifikuje požadavky, zkušební metody a kritéria provedení pro nasávací hlásiče, které jsou použity v systémech elektrické požární signalizace pro budovy.
– ČSN EN 54-7 ed. 2
ČSN EN 54-7 ed. 2:2018 Elektrická požární signalizace – Část 7: Hlásiče kouře – Bodové hlásiče využívající rozptýlené světlo, vysílané světlo nebo ionizaci. Tato evropská norma specifikuje požadavky, zkušební metody a provozní kritéria pro bodové hlásiče kouře, které využívají rozptýlené světlo, vysílané světlo nebo ionizaci a jsou určeny v systémech s detekcí požáru a v elektrické požární signalizaci.


Literatura:

[1] Německý odborný časopis pro elektrotechniku de, č. 19/2019, vydavatelství Hüthig & Pflaum Verlag GmbH München (www.elektro.net/ heftarchiv).
[2] Hasičský záchranný sbor České republiky (www.hzscr.cz).
[3] ČSN EN 54-20:2007 Elektrická požární signalizace – Část 20: Nasávací hlásiče.
[4] ČSN EN 54-7 ed. 2:2018 Elektrická požární signalizace – Část 7: Hlásiče kouře – Bodové hlásiče využívající rozptýlené světlo, vysílané světlo nebo ionizaci.