Wyzwania Związane z Brakiem Zasilania w Remizach OSP
Kwestia niezawodnego zasilania elektrycznego w remizach Ochotniczych Straży Pożarnych (OSP) jest kluczowa dla skuteczności działań ratowniczych. W przypadku zaniku prądu pojawia się szereg wyzwań, które mogą utrudnić szybki i sprawny wyjazd do zdarzenia. Wielu strażaków zastanawia się, jak w ich jednostkach odbywa się wyjazd, gdy nie ma prądu. Często zdarza się, że w takiej sytuacji nie włącza się syrena mechaniczna, co może ograniczyć skuteczność alarmowania.
Systemy Alarmowania i Komunikacji w Warunkach Braku Zasilania
Niezawodne systemy alarmowania i komunikacji są podstawą gotowości operacyjnej. W przypadku awarii zasilania elektrycznego, ich funkcjonowanie zależy od dostępności alternatywnych źródeł energii. Jeśli w jednostce jest Dyspozycja Stanowiska Pracy (DSP), można podłączyć małą syrenę rezerwową (np. 1-1,5 A 12V, taką jak do alarmów). Powszechnie stosowane pagery i SMS-y zazwyczaj działają bez problemu, zasilane z akumulatora DSP. Brak prądu nie stanowi problemu, jeśli jednostka dysponuje pagerami i terminalem GSM.
Jednak problem pojawia się w jednostkach, które nie posiadają SMS-ów ani pagerów, a jedynie selektywne wywołanie. W takiej sytuacji, gdy nie ma prądu, syrena nie zadziała, a syrena ręczna nie doleci do połowy wioski. Wówczas Dyspozytor z Powiatowej Stacji Koordynacji (PSK) dzwoni do naczelnika lub prezesa, a ten z kolei do każdego z obsady po kolei. Bywało i tak, że jeśli w remizie jest obsada, zawsze można zgłosić się do dyspozytora drogą radiową i zapytać, czy potrzebuje pomocy. Czasem wystarczy słuchać korespondencji, aby wiedzieć, że wszystko jeździ i dyspozytor potrzebuje jednostek. Z reguły nawet jeśli w danym momencie nie ma zdarzenia dla jednostki, to przy nawałnicy często PSP prosi o pozostanie na nasłuchu, co umożliwia szybkie zadysponowanie do zdarzenia przez radiotelefon. Numery telefonów, wraz z innymi informacjami na temat sił i środków, są obecnie w bazie SWD.
Oświetlenie Awaryjne i Gotowość do Wyjazdu
Brak światła stanowi poważny problem podczas organizowania wyjazdu i przebierania się w remizie, szczególnie gdy druhowie przebierają się za samochodem, w miejscu bez okna. Rozbudowane układy z UPS-em i agregatem rezerwowym, uruchamiane automatycznie przy zaniku zasilania, są rozwiązaniem dla tych, którzy mogą sobie na to pozwolić i mają taką potrzebę. Wiele jednostek rozważa lub już stosuje żarówki LED z akumulatorem 12V jako oświetlenie awaryjne, a przy prostym mikrokontrolerze można zaprogramować włączanie światła na określony czas.
Obecnie często zakłada się zwykłe lampy ewakuacyjne. W dzień są zbędne, a w nocy, jeśli poświecą 2-3 godziny (w zależności od akumulatora), to wystarczy na krótki wyjazd. Problemem jest, że takie lampy włączają się automatycznie po zaniku napięcia i świecą niezależnie od tego, czy światło jest akurat potrzebne. Może to prowadzić do sytuacji, że przy dłuższym zaniku zasilania lampy przestaną świecić zanim nastąpi alarm. Sensownym rozwiązaniem byłaby przeróbka układu zasilania, tak aby włączenie lamp było zsynchronizowane z alarmem lub aktywowane ręcznie.
Diody LED, choć często marnie świecą, mogą być wystarczające dla potrzeb oświetlenia awaryjnego. Wymagają one jednak oddzielnego układu zasilania. Zasilanie 12V z akumulatora to dobry pomysł, ale trzeba pamiętać o spadkach napięć na przewodach, co może wymagać zastosowania większych przekrojów przewodów lub oddzielnego podłączania każdego źródła światła. W kwestii zasilania można stosować akumulatory kwasowe z inteligentnym prostownikiem, który sam się wyłącza lub przechodzi w stan doładowywania małym prądem, lub kupić układ prostownika buforowego z akumulatorem żelowym, często stosowany w systemach alarmowych.
Wielu doświadczonych strażaków potrafi poruszać się po remizie i przygotować do wyjazdu nawet w ciemności. Do zamka drzwi zewnętrznych da radę trafić po świetle księżyca, drzwi garażu i alarm (podtrzymywany akumulatorem) obsługuje się na pamięć, a dojście do auta i wyjęcie latarki to kwestia rutyny. Jak mawiają, trzeba PYTAĆ i ĆWICZYĆ. Należy jednak pamiętać, że księżyc nie zawsze jest w pełni i nie zawsze oświetli teren.
Wymagania Zasilania dla Urządzeń Przeciwpożarowych
Urządzenia przeciwpożarowe, zdefiniowane w rozporządzeniu MSWiA w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów [2], muszą charakteryzować się niezawodnym działaniem. Generalną zasadą zapewniającą prawidłowość ich funkcjonowania jest prawidłowe zasilanie i sterowanie. Ich celem jest normalne, bezawaryjne działanie w warunkach pożaru. Pożar, choć zdarzenie wyjątkowe, jest dla większości tych urządzeń stanem ich normalnej pracy. Muszą być zatem zaprojektowane i wykonane z dużą rezerwą, obejmującą ewentualne nieprzewidziane zdarzenia eksploatacyjne.
Wymagania w zakresie zasilania i sterowania obejmują dwa stany pracy urządzeń: stan do momentu wykrycia pożaru i pracę w warunkach pożaru. W literaturze często pojawia się sformułowanie o kablach ze zintegrowanymi elementami zapewniającymi podtrzymanie funkcji. Pewność zasilania urządzeń przeciwpożarowych osiąga się poprzez spełnienie szeregu wymagań, jednak największym wyzwaniem jest zapewnienie dwóch źródeł zasilania.
Niezależne Źródła Zasilania
Definicję niezależnych źródeł zasilania można znaleźć w normach dotyczących projektowania instalacji tryskaczowej oraz w normie PN-HD 60364-5-56 [9]. Dobór poszczególnych źródeł zależy od tego, co mają zasilać w przypadku zaniku napięcia zasilania podstawowego. Powyższe wymaganie nie dotyczy instalacji sygnalizacji pożarowej i dźwiękowych systemów ostrzegawczych, których zasady zasilania rezerwowego określone są w normie EN-54-4, ani systemów oddymiania, dla których zasady te określa norma serii EN-12101-10.
Zasilanie Systemów Oddymiania i Napowietrzania
Dla systemów oddymiania kluczowe jest zapewnienie możliwości automatycznego otwarcia otworów napowietrzających. Można to zrealizować na dwa sposoby:
- Stosując zasilanie z sieci elektroenergetycznej przed przeciwpożarowym wyłącznikiem prądu, kablem o odporności ogniowej, z układem monitorowania położenia klap i bram oraz odłączeniem ich zasilania po otrzymaniu potwierdzenia otwarcia.
- Zastosowaniem lokalnych zasilaczy pożarowych, zgodnych z wymaganiami stawianymi zasilaczom systemów sygnalizacji pożarowej i systemów oddymiania.
Bramy (doki załadunkowe) zgodnie z normą PN-B-02877-4 [4] mogą być wykorzystywane do napowietrzania w przypadku uruchomienia oddymiania. Norma wskazuje podstawowe zasady projektowania klap oddymiających, jednak nie precyzuje dokładnie sposobu ich uruchamiania i sterowania. Dostępne rozwiązania bazują na klapach uruchamianych pojedynczo, gdy w ich otoczeniu wzrośnie temperatura (pneumatycznie lub mechanicznie), z lokalnej skrzynki sterującej, do której można doprowadzić sygnał uruchamiający, oraz systemach elektrycznych uruchamianych z dedykowanych central sygnałem pochodzącym z systemu detekcji dymu. W praktyce jest to niemożliwe przy lokalnych, niesterowanych centralnie rozwiązaniach, ponieważ klapy często nie posiadają wyłączników krańcowych, ich położenie nie jest monitorowane, a liczba zadziałających klap zależy od temperatury wokół nich.
Instalacja oddymiania grawitacyjnego klatki schodowej budynku.
Przeciwpożarowe Klapy Odcinające (PKO)
Przeciwpożarowe klapy odcinające (PKO) to urządzenia, które zamykają się w przypadku pożaru, przechodząc do „bezpiecznego położenia pożarowego”. Powszechnie uważa się, że najbezpieczniejsze pod względem ochrony przeciwpożarowej są klapy zasilane napięciem 24 VDC. W tym celu stosuje się zasilacze 230 AC/24 VDC o mocy dobranej do ilości zasilanych siłowników klap. Często jednak stosowane są również klapy zasilane napięciem 230 VAC.
Najważniejsze w działaniu przeciwpożarowych klap odcinających jest to, aby zadziałały wtedy, gdy rzeczywiście nastąpi ich wysterowanie sygnałem alarmu pożarowego, a nie przypadkowo w momencie krótkotrwałego zaniku napięcia zasilania. W układach tych chodzi o zapewnienie ich działania nie tyle w warunkach pożaru, co w przypadku zaniku napięcia podstawowego. Istotne jest, aby w przypadku zasilania różnych urządzeń z jednego zasilacza, uszkodzenie w jednym obwodzie nie wpływało niekorzystnie na działanie innego obwodu. Często spotyka się nieprawidłowe połączenie zasilania różnych urządzeń, np. klap (PKO), sygnalizatorów, czujek zasysających oraz zasilania drzwi do jednego, wspólnie zabezpieczonego bezpiecznikiem wyjścia zasilacza.
Metody Sterowania i Wymagania dla Zasilaczy Rezerwowych
W układach sterowania często stosuje się kable ze zintegrowanymi elementami zapewniającymi podtrzymanie funkcji. Istnieją dwie główne metody sterowania:
- Metoda wzrostowa: Polega na zastosowaniu elektromagnetycznych wyzwalaczy napięciowych wzrostowych, nazywanych powszechnie cewkami wybijakowymi. W praktyce stosuje się prosty obwód sterowniczy ze zestykiem zwiernym łącznika sterującego, który załącza wyzwalacz napięciowy wzrostowy wyłącznika. Taki sposób sterowania jest stosowany również przez renomowane firmy w fabrycznych układach automatyki SZR i innych. Niestety, w razie przerwania obwodu sterowniczego (np. wskutek niedbałego wykonania połączeń, zanieczyszczenia styków, uszkodzenia przewodów podczas robót budowlanych) lub braku napięcia wyzwolenia, układ będzie niesprawny i nie zostanie to zauważone. Stąd pojawiła się propozycja zapewnienia zasilania rezerwowego w takich obwodach. Zasadne staje się tu zastosowanie zasilaczy rezerwowych, które, jako urządzenia przeciwpożarowe, muszą spełniać wymagania norm PN-EN 54-4 [12] oraz PN-EN 12101-10 [11], a także Mandatu 109 KE [20].
- Metoda podnapięciowa (zanikowa): Polega na zastosowaniu elektromagnetycznych wyzwalaczy zanikowych. Stosuje się łącznik sterujący ze zestykiem rozwiernym i wyzwalacz zanikowy w wyłączniku głównym. Jest to metoda znacznie bardziej niezawodna niż poprzednia z punktu widzenia tzw. zadziałań zanikowych, powszechnie stosowanych w automatyce pożarowej. Jest jednak rzadko stosowana, ponieważ każdy krótkotrwały zanik lub głęboki spadek napięcia powoduje zbędne zadziałanie i przerwę w zasilaniu, wymagając ponownego ręcznego włączenia zasilania przez obsługę.
(Artykuł opracowany na podstawie fragmentów tekstu autorstwa mł. bryg. mgr inż. mgr inż. Dariusza Cygankiewicza - MERAWEX Sp. z o.o. oraz dyskusji środowiskowej.)