مواصفات غرفة المحولات للمبانى والمنشآت

شرح حساسات أو كواشف الحريق بجميع انواعها وتفاصيلها 
Fire alarm detectors
إعداد : مهندس / علاء محمد حمادى

أنواع أنظمة إنذار الحريق

نظام إنذار الحريق المعنون   Addressable fire alarm system

وهو عبارة عن نظام إنذار مبكر ضد الحريق من النوع المعنون بمعنى أنه فى حالة حدوث حريق يمكننا معرفة المكان (العنوان) الحادث به الحريق , أى أننا مثلا فى حالة وجود مبنى مكون من عشرة أدوار وكل دور يوجد به خمسون غرفة , يمكننا تحديد رقم الغرفة ورقم الدور الحادث به الحريق ,
ويتم تقسيم النظام إلى حلقات Loops وكل حلقة Loop يوجد بهاaddresses للحساسات كما سيتم سردها تفصيلاَ .
نظام إنذار الحريق التقليدي  Conventional fire alarm system

وهو عبارة عن نظام إنذار مبكر ضد الحريق من النوع التقليدي , بمعنى أنه فى حالة حدوث حريق يمكننا معرفة المنطقة الحادث بها الحريق وليس المكان تحديداَ

نظام إنذار الحريق اللاسلكي  Wireless fire alarm system

وهو عبارة عن نظام إنذار مبكر ضد الحريق من النوع اللاسلكي ويتم استخدامه فى حالة تعذر وجود مواسير وكابلات كما هو الحال فى المبانى القديمة أوا لمبانى الأثرية التى يمنع أى تكسير بها لمد كابلات ومواسير
وتعتمد على مدى معين بين الحساسات واللوحة الرئيسية لا يتجاوز 1 كم تقريباَ بشرط ان هذه المساحة تقل مع زيادة العوائق الخرسانية 

مكونات نظام إنذار الحريق الأساسية

1- الحساسات او كواشف الحريق Detectors

2- زر يدوي Call Point

3- وحدة إنذار صوتى أو مرئي 

(Horn - سارينة Serins - جرس Bell - لمبة بيان Led indicator)

4- لوحة إنذار حريق FACP

5- شبكة الكابلات والمواسير

أولاَ : حساس الحريق (الكاشف) Detector 

يعتبر الحساس (الكاشف) detector الوسيلة الأوتوماتيكية للإنذار المبكر عن الحريق بحيث أنه فى حالة عمل الحساس يتم إرسال رسالة الى اللوحة الخاصة بالإنذار FACP عن وجود حريق .
وبالتالى يجب علينا تحديد نوع الحساس المناسب حسب طبيعة عمله وحسب المكان مع مراعاة المساحة التى يغطيها الحساس

أنواع حساسات الحريق Fire detectors types

1- Smoke detectors

2- Heat detectors

3- Multi - detectors

4- Beam detectors

5- Flame detectors

6- Gas detectors

7- Duct Smoke detectors

8- Carbon Monoxide detectors

حساس الدخان Smoke detector

الإستخدام :

 يستخدم حساس الدخان فى المبانى والغرف التى لا يوجد بها دخان أو غبار فى الحالة العادية وأيضاًَ فى الأماكن أو الغرف التى لا يوجد بها درجات حرارة عاليه مثل :-

-       الغرف السكنية 

  -  الطرقاتcorridors

   - المبانى الإدارية

أنواعه :

كاشف الدخان الأيوني Ionization smoke detector

الإستخدام :

يستخدم هذا النوع فى الكشف عن الحرائق السريعة وحرائق الطاقة المرتفعة 

فكرة عمله :

- يتكون جزء الاستشعار بالكاشف من غرفتين : إحداهما خارجية مفتوحة والأخرى داخلية شبه مغلقة 

- الغرفة الداخلية مركب بداخلها شريط رقيق ذو نشاط إشعاعي منخفض من مادة الأمركيوم (Amercium 241) وهى التى تمكن التيار الكهربي من المرور بين الغرفتين الداخلية والخارجية بعد توصيل الكاشف بالتيار (تمكن بتوصيل التيار عن طريق تأيين جزيئات الهواء بين الغرفتين )

- عند دخول الدخان إلى الداخل تلتصق جزيئات الدخان بالأيونات الموجودة بالداخل مسببة خفضاَ للتيار بالغرفة الخارجية ورفع الجهد الكهربي (الفولت) بين الغرفتين 

- لما كان الجهد الكهربي بين الغرفتين مراقياَ بدائرة اليكترونية فإن أى زيادة تحدث فى هذا الجهد تقوم الدائرة الاليكترونية بتحويل الكاشف الى حالة الانذار فتضاء لمبة خارجية حمراء فى قاعدة الكاشف ومعلنة وجود حريق أو دخان .

كاشف الدخان الضوئي Optical (Photoelectric) smoke detector

الإستخدام 

يستخدم هذا النوع فى الكشف عن الحرائق بطيئة الاشتعال

فكرة عمله 

تتكون الكواشف البصرية من صمام إشعاعي LED نبضي ضوئي - للأشعة تحت الحمراء - مركب بغرفة داخل جسم الكاشف والغرفة مصممة بحيث تحجب مصادر الضوء الخارجية ويكون مسار الأشعة مائلاَ عن الخلية الضوئية photo-diode فلا تصل الأشعة إليها مباشرة أبداَ ولكن ممكن أن تصل الأشعة  الى الخلية الضوئية منعكسة على ذرات الدخان إذا تخللت الكاشف ودخلت الغرفة عاليه ويدل ذلك على وجود دخان أو حريق

مساحة التغطية لحساس الدخان

- حساس الدخان ( Smoke detector ) يحمي منطقة بمساحة دائرة نصف قطرها 7.5) متر (أى تكون المسافة بين كل حساسين 15 متر والمسافة بين الحساس والحائط 7.5 متر

- ولكن يتلاحظ من الشكل السابق وجود مساحة غير محمية من الحريق كما بالشكل التالى

- لذا يجب عملOverlap بين المناطق المحمية من الحساسين نوع Smoke Detector وفى هذه الحالة تكون المنطقة المحمية بمساحة دائرة نصف قطرها 5.3 متر والمسافة بين كل حساسين مساوية 10.6 متر 

أى أن الحساس الواحد يغطى مساحة إجمالية 112 م2 كما هو موضح بالشكل

- فى حالة الطرقات Corridors التى يكون عرضها أقل من 2 متر تكون المسافة بين الحساسين مساوية 7.5) متر(أى لا يتم عمل Overlap  أما إذا كان عرضها أكبر من 2 متر تكون المسافة بين كل حساسين5.3) متر(يتم عمل Overlap

حساس الحرارة Heat detector

فكرة عمله :

يحتوى حساس الحرارة من الداخل على Switch يتكون من Contact وشريحتين معدنيتين two Bimetallic strips معامل التمدد الحرارى لهما مختلف حيث تكون الشريحتين متلاصقتين ويكون معامل التمدد الحرارى للشريحة العلوية أعلى من السفلية فعند وصول درجة حرارة المكان الموجود به الحساس إلى درجة معينة تتسبب الحرارة فى تمدد الشريحيتين ليضغطا على ال contactفيتسببا فى غلق دائرة الإنذار وينطلق إنذار من الحساس 

الإستخدام :

 يستخدم حساس الحرارة فى الأماكن التى يخشى من إرتفاع درجات الحرارة بها مثل :-

   - المطابخ Kitchens

  - الجراجاتGarages

  - غرف الكهرباءElectric room

  - غرف المحولاتTransformer room

فمثلا المطبخ بطبيعته تكون درجة الحرارة به عاليه نسبياَ مثلا 35 أو 45 لكن يخشى ان ترتفع درجة الحرارة به لتصل إلى 57 درجة وأيضاَ غرفة المحول لان المحول بطبيعته يسخن نتيجة لزيادة سخونة الملفات الداخلية بسبب زيادة الأحمال مثلا ويخشي إرتفاع درجة حرارته عن حد معين .

أنواعه  :

Fixed temperature heat detector

- يستخدم هذا النوع فى الكشف عن الحرائق السريعة وحرائق الطاقة المرتفعة 

- حيث يتم وضع الحساس بحيث يعمل ويعطى إنذار عند درجة حرارة معينة مثلاَ 58 أو 60 درجة أو ........ حسب البرمجة .

Rate of rise temperature heat detector 

- يستخدم هذا النوع فى الكشف عن الحرائق البطيئة
- وهو حساس يعمل بطريقة معدل تغير الحرارة بالنسبة للزمن (Temperature/time(∆T/∆t
- النوع الأول Fixed temperature يتم ضبطة على قيمة درجة حرارة معينة (مثلا 57 درجة) عند وصول الغرفة الموضوع فيها الحساس إلى هذه الدرجة يعمل الحساس ويطلق إنذار
- بينما إذا كان لدى غرفة محول transformer room درجة حرارتها 45 وفى خلال زمن قصير قدره 1 دقيقة إرتفعت درجة الحرارة من 45 لتصبح 55 أى (10 درجات زيادة فى درجة الحرارة فى دقيقة واحدة) فهنا نستخدم النوع الثانى وهو حساس rate of rise temperature heat detector الذى يستشعر مقدار التغير فى درجة حرارة الغرفة فى خلال زمن معين

مساحة التغطية لحساس الحرارة

-  حساس الحريق من نوع ( Heat detector ) يحمي منطقة بمساحة دائرة نصف قطرها 

) 5 متر (أى تكون المسافة بين كل حساسين 10 متر والمسافة بين الحساس والحائط 5) متر)
- ولوجود مناطق غير محمية بين الحساسين يتم عمل Overlap كما سبق ذكره وفى هذه الحالة تكون المنطقة المحمية بمساحة دائرة نصف قطرها 3.8 متر والمسافة بين كل حساسين مساوية 7.5 متر
أى أن الحساس الواحد يغطى مساحة إجمالية 56.3 م2 كما هو موضح بالشكل

ولمزيد من الوثوقية وللتصميم الجيد يتم أخذ المسافات الآتية عند التصميم

Smoke : 5 m to wall / 10m between detectors

 Coverage 100 m2

Heat : 3.5 m to wall / 7 m between detectors

 Coverage 50 m2

***************************

تأثير  إرتفاع السقف على المسافة البينية بين حساس وآخر (بالنسبة لحساس الدخان والحرارة) 

إذا كان أرتفاع السقف أكبر من 3 متر عن الأرضية فيجب تخفيض المسافة البينية للكواشف (المسافة المكررة بين كل حساس وآخر) بحيث تساوي نسبة مئوية من المسافة البينية الموصوفة طبقاَ للجدول التالى :

فمثلا بالنسبة لحساس الدخان إذا كان ارتفاع السقف مساويا  3 متر تكون المسافة البينية بين كل حساس وآخر طبقا للكود ( 10 متر ) فإذا تم تركيب الحساس في سقف ارتفاعه ( 6.5 متر ) تصبح المسافة البينية المطلوبة طبقا للجدول السابق مساوية (  5.8 = 10 * 0.58 ) أى ( 5.8 متر )

كواشف متعددة الإستخدام Multi detectors

(Combined optical and heat detectors)

وهى كواشف تمزج كواشف الحرارة مع كواشف الدخان داخل حساس واحد ويستخدم فى الأماكن الحيوية التى يمكن أن يحدث بها دخان وحرارة مثل :
- غرف الكهرباء  Electricity room
- غرف المحولات  Transformers room
- غرف الميكانيكا
- غرف التحكم  Control room

مساحة التغطية للكاشف : يتم تركيبه بحيث تكون المسافة البينية بين كل كاشف وآخر مساوية للمسافة البينية لكاشف الحرارة heat أى ( 7 متر ) وذلك لزيادة التأمين

كواشف Beam detectors

الإستخدام :

       وهو حساس يستخدم فى الأماكن ذات الإرتفاع العالى أو الأمكان المفتوحة (المكشوفة) مثل :
       - المستودعات
       - الأماكن المفتوحة للتسوق
       - حظائر hangers
       - أماكن بدون أسقف

فكرة عمله :حيث يتكون من جزئين أحدهما مرسل transmitter و مستقبل Receiver ويتم وضع الـtransmitterعلى الحائط الأول والـ Receiver على الحائط المقابلة فيقوم الـ transmitter بإصدار أشعة تحت الحمراء عن طريق led ويستقبلها الـReceiver على الحائط الآخر

فى الوضع الطبيعى طالما أن الأشعة لا يقطعها شئ فى طريقها من الـtransmitter إلى الـ Receiver لا يعمل الحساس بينما فى حالة حدوث حريق يقطع الدخان هذه الأشعة فيعمل الحساس ويصدر إنذار

المساحة التى يغطيها الحساس- أقصي مسافة يغطيها الحساس تتراوح من 50 متر إلى 100 متر كحد أقصي (وهى المسافة بين الـtransmitter و Receiver)
- بينما تكون أقصي مسافة يغطيها الحساس كعرض لا تتعدى 15 متر ) بين الـtransmitter وtransmitter أو بين ال Receiver و الـ Receiver)

كاشف اللهب Flame detector 

وهو حساس يستشعر معدل الزيادة فى اللهب flames بحيث لو زاد عن نسبة معينة يقوم بعمل Alarm
حيث تقوم فكرة عمله على إستشعار الإشعاعات الصادرة من اللهب أو الحريق وهى نوعان :
- أشعة فوق بنفسجية (Ultra-violet radiations (U.V
- الأشعة تحت الحمراء (Infra-red Radiations (IR
حيث يعطى إنذار بمجرد حدوث اللهب وليس شرطا انبعاث دخان أى يستخدم فى الأماكن المحتمل حدوث فيها حريق أو لهب على نطاق واسع وسريع جدا ونحتاج لحدوث إنذار فى اسرع وقت قبل حتى إنبعاث دخان
الإستخدام :- الأماكن التى يوجد لها وقود مثل مواقد اللهب والبنزين
- مصانع الورق
- مصانع الأخشاب
- مناجم الفحم
المساحة التى يغطيها الحساس 
يغطى الحساس مسافة قد تصل إلى 2 أو 3 متر حسب الشركة المصنعة أو data sheet

كاشف الغاز Gas detector

الإستخدام : يستخدم فى الأماكن التى يخشي فيها من حدوث تسريب للغاز مثل- المطابخ (البوتجازات التى تعمل بنظام الغاز الطبيعي)- مستودعات الأنابيب أو فى حالة وجود أنابيب لنقل الغاز حيث يتم تركيزها بالقرب من الأنابيب للكشف عن أى تسريب للغاز- حقول الغاز الطبيعي بالقرب من خطوط إنتاج الغاز gas production lines

المساحة التى يغطيها الحساس :

 بيتم وضعه nearest to the source

كاشف دكت التكييف Duct smoke detector

يتم تركيب هذا النوع على دكت الهواء الراجع لوحدات التكييف المركزي Return duct of the air handling unit وليس لدكت التغذية Supply وذلك لكي يشعر بالأدخنة القادمة من المنطقة الواقع بها الحريق , فإن تم تركيبة على داكت التغذية Supply فلن يشعر بأى أدخنة لأن جميع الهواء القادم قادم من المكيف Fresh Air

كاشف ثانى أكسيد الكربون Carbon Monoxide detectors

- يستخدم في الدول أو الأماكن التى تولي إهتماماَ بالبيئة
- حيث يكشف زيادة غاز أول أكسيد الكربون عن حد معين
- يستخدم فى الجراجات أو الأفران لو حدثت زيادة فى غاز أول أكسيد الكربون فى الجو يصدر إنذار Alarm
- يستخدم ايضا في غرف مولدات الديزل Diesel generators لكشف أى زيادة في غاز اول اكسيد الكربون المنبعث من المولد نتيجة لسوء عملية الاحتراق داخل المولد

المساحة التى يغطيها الحساس : بيتم وضعه nearest to the source
- غالبا يكون الحساس من النوع Conventional

تابع أيضاَ :

تصميم نظام إنذار الحريق Fire Alarm system design

شرح وحدات إنذار الحريق (الكاسر الزجاجي- الأجراس- السارينة -الهورنات - وحدات الانذار المرئية) 

الكورس الشامل بخط اليد فى أنظمة التيار الخفيف للمهندس / عبدالله الشاذلي

كلمات مفتاحيةإنذار الحريقFire alarmحساس الحريقdetectorAddressableConventionalانذار حريق لاسلكيCall PointكاسرسارينةSerinلوحة إنذار حريقFACPحساس الدخانSmoke detectorكاشف الدخانحساس الحرارةHeat detectorFixedRate of riseMulti detectorsCombined detectorsBeam detectorsحساس اللهبFlame detectorحساس الغازGas detectorDuct smoke detectorCO2 detectors