Přetížitelné záložní zdroje ASTIP efektivní zálohování zařízení s EL. MOTOREM napájení PBZ (požárních bezpečnostních zařízení)
Správné navržení a provedení elektroinstalace
zajištění souladu s legislativními a normativními požadavky
Zálohovat zařízení, jako jsou požární ventilátory, výtahy, čerpadla, rolety, sprinklery, apod, je technicky i finančně náročné. Tato zařízení i mnohá další jsou poháněna el. motory a rozběhové proudy způsobují, že je nutné běžné UPS nebo dieselagregáty předimenzovat. Dalším problémem je, že tato zařízení jsou často využívána jako elektrické protipožární zařízení (zabezpečení). Na návrhy jsou pak kladeny další požadavky z hlediska bezpečného propojení.
Přetížitelnost zdroje
Přetížitelností zdrojů Astip rozumíme schopnost rozbíhat asynchronní resp. synchronní motory.
Dosavadní řešení
Častý způsob zálohování spočívá v použití špičkového zál. zdroje – UPS ONLINE nebo dieselagregátu, který zálohuje všechna potřebná zařízení. Problém ale nastává, pokud je některé ze zálohovaných zařízení poháněné el. motorem. Protože ani běžné UPS ONLINE ani dieselagregáty nezvládají rozběhy elektrických motorů, je nutné buď celý zdroj v závislosti na příkonu motorické zátěže a velikosti rozběhového proudu předimenzovat nebo za zdroj zapojt frekvenční měnič a motorickou zátěž plynule rozbíhat. To ale nelze u každého typu pohonu a ne každá stavba povolí FM. Přeimenzování zdroje je drahé, s použitím FM se snižuje bezpečnost tím, že jsou propojena dvě zařízení za sebou, …
Obě řešení pak naráží na problém, jak vyhovět požadavkům např. normy ČSN 73 0804 na dva nezávislé zdroje, na správné propojení s protipožárním zařízením a na ovládání signály EPS.
Charakteristika zdrojů Astip
Záložní zdroje řady Astip PS splňují tři hlavní kritéria.
- zdroje Astip PS zvládají rozběhové proudy elektrických motorů.
- Architektura zdrojů Astip je jednodušší ve srovnání s klasickými ONLINE zdroji, což dále snižuje cenu. Ceny dieselagregátů jsou nesrovnatelně vyšší(do 2 hodin zálohy).
- zdroje jsou navrhovány v souladu se zněním norem o požárním zabezpečení staveb 730802,04
Záložní zdroje Astip lze dodat i v ohniodolných krytech
Napájení požárně bezpečnostních zařízení(PBZ)
Protože většina dodávek zdrojů směřuje do oblasti napájení požárně bezpečnostních zařízení(PBZ), jsou parametry zdrojů Astip právě proto navrženy tak jak jsem to popsal výše. Nehovoříme pak o záložních zdrojích v pravém slova smyslu ale o napájecích zdrojích.
Při realizacích stavebních zakázek se pravidelně setkáváme s nevhodným nasazováním zdrojů nebo s jejich špatným propojením s el. protipožárními zabezpečeními. Rozhodli jsme se proto tuto problematiku objasnit v druhé části přednášky, nastínit nové možnosti řešení zapojení pomocí nových specializovaných zál. zdrojů a ukázat jak se vyhnout řadě problematických řešení. Činíme tak na základě vlastních zkušeností, konzultací s projektanty, odborníky přes požární bezpečnost staveb a revizními techniky.
Zálohování pomocí zdrojů ASTIP PS
3 typy motorických zátěží:
- zařízení, jehož motor je možno plynule rozbíhat
- zařízení, jehož motor není možno plynule rozbíhat, protože buď motor potřebuje výrazný energetický impuls kvůli vysokému kroutícímu momentu, např. rolovací vrata, nebo proto že motor nelze oddělit od napájení řídící elektroniky a podpůrných technologií, např. některé typy výtahů
- Napájení zařízení, jejichž motor je řízen frekv. Měničem, který lze napájet i DC napětím
Řada ASTIP PS STRONG
Tato řada, umožňuje tvrdým způsobem rozbíhat asynchronní i synchronní motory. Na výstupu zdroje lze libovolně připínat motorické zátěže. Zdroje při rozběhu zaručují, že řídící technologie budou při rozběhu připínaného motoru nepřetržitě napájeny. Zdroje jsou dodávány v řadě ONLINE i OFFLINE.
Finanční úspora spočívá v tom, že zdroje mají předimenzovány jen ty moduly, které jsou namáhané přetížením, ale není předimenzován celý zdroj.
Výstupní napětí 3 X 400, 230V Výkonová řada 350VA - 50 kVA.
Typickým příkladem zálohování jsou rolovací vrata, výtahy a další zařízení, u kterých není možné oddělit napájení pro motor od napájení pro řídící systémy zařízení.
 | ASTIP PS 3500/3f – 7min. Skladovací areál Bor u Tachova Napájení rolovacích vrat o příkonu 3 200VA |
Realizované akce
Nové operační sály a laboratoře Masarykův onkologický ústav 3 „jídelní“ výtahy Kone
Rolovací vrata – partner Building Plastics
Rolovací vrata – Becker motory
Ideové schéma zál. zdroje řady STRONG
pro motory s tvrdým spouštěním,
Vstup 3x400V, 50 Hz, výstupy 3x400V, 230V, 50 Hz
Řada ASTIP PS/3f
Řada třífázových záložních zdrojů pro 3-fázové motory, které lze plynule rozbíhat.
Po výpadku proudu, nebo po příchodu signálu EPS plynule rozběhnou motor zařízení. Žádné z modulů zdroje tak nemusí být předimenzovány. V případě potřeby napájet řídící systémy jsou zdroje vybaveny ONLine zdrojem. Finační úspora 30-50% oproti nasazení stand. UPS a 30-70% oproti dieselagregátu (při době zálohování do 2 hodin).
Typickým příkladem využití tohoto typu zdroje je napájení pož. ventilátorů. Každý zdroj této řady je schopen měnit otáčky ventilátorů pro potřeby denního odvětrání i pro odvětrání únikových cest v případě požáru.
 | Zdroj ASTIP PS 20 kVA 3f – 30 min akce OBI Modřany Praha
|
Ideové blokové schéma záložního systému řady
ASTIP PS/3f OFF-LINE, pro motory s plynulým rozběhem
Vstup 3x400V, 50 Hz, výstupy 3x400V a 230V, 50 Hz
Řada ASTIP PS/ Rectifier
Zdroje ASTIP Rectifier jsou určené pro ta zařízení, která už mají zabudován frekvenční měnič pro řízení svého motoru. Typickým příkladem je zálohování výtahů (evakuační i pojezdy), ATS, ventilátory,…
Rectifier v překladu do češtiny znamená usměrňovač, a to proto, že na svém výstupu má DC napětí a využívá schopnosti frekvenčního měniče zpracovat střídavé napětí ze sítě i stejnosměrné napětí ze zdroje Rectifier.
Tím, že frekvenční měnič zálohovaného zařízení nahrazuje střídač záložního zdroje, vzniká nejbezpečnější třída záložních zdrojů a dochází k významné úspoře finančních nákladů na zálohování (40-70%).
Pro napájení řídících technologií jsou zdroje vybaveny 230V zdroji ONLINE (OFFLINE)
 | Rectifier 20 kVA – 45 minut pro napájení výtahu Domu s pečovatelskou službou Nový Jičín |
Realizované akce
Učiliště Kralovice(Výtahy Plzeň –MEZ servis Vsetín)
Dva výtahy Penzion pro seniory Nový Jíčín(Výtahy Ostrava)
Rozhledna Chmelový maják Žatec (výtahy Pardubice)
Nástavba panelového domu Brno Vinohrady (Konekta – Lift Components)
Masarykův onkologický ústav Brno (Kone)
Ideové schéma zál. zdrojů Rectifier
ASTIP PS/3f OFF-LINE, pro motory s plynulým rozběhem
Vstup 3x400V, 50 Hz, výstupy 80-800VDC, 230V, 50 Hz
Řízení záložních zdrojů řady Astip PS
Všechny zdroje řady ASTIP PS v provedení OFFLINE lze řídit výpadkem sítě nebo pomocí externích signálů z MaR, EPS a tlačítka TOTAL STOP. Lze kombinovat např. denní odvětrání s požárním odvětráním únikových cest.
V případě poruchy zdroje „odpadnou“ na stávající síť.
Výběr partnerů – dodavatelů TZB
Building Plastics ČR, s.r.o. Velká Bíteš
Becker motory
MEZSERVIS a.s. Vsetín
Výtahy Ostrava spol s.r.o.
Výtahy Pardubice
KONEKTA Výtahy s.r.o. Brno
Colt Internacional s.r.o.
EMS 3000 s.r.o.
Willo
Kone
Cenové kalkulace
Ventilátor o příkonu 3kVA, 3x400V, 30 minut
zdroj ASTIP PS3000/3f-35min 58 000 Kč
Řešení buď pomocí UPS ONLINE3/3 15kVA,
nebo pomocí UPS ONLINE3/3 8 kVA a frekvenčního měniče. Menší výkony se pro UPS ONLINE nedodávají
Dieselagregát by byl úplný nesmysl.
Napájení motorické zátěže bez možnosti plynulého rozběhu 30 kVA
ASTIP PS 30kVA/3f-30minSTRONG 280 000 Kč
Napájení pomocí UPS ONLINE3/3 min. 150kVA
Napájení pomocí dieselagregátu min. 150kVA
Napájení výtahu o příkonu 13 kVA na 1 hodinu
zdroj Astip PS15 kVA Rectifier/60 minut 125 000 Kč
Všechny ceny jsou určeny pro stavbu. Dodavatelé TZB nabízí v kompletu zařízení a zál. zdroje stejnou cenu jako výrobce.
Kdy je výhodný zdroj ASTIP PS a kdy dieselagregát?
Pro dlouhé doby zálohování platí: Činí-li podíl motorické zátěže byť jen 10% z celkového objemu zálohovaného výkonu, je výhodné napájet zařízení s motory záložními zdroji ASTIP PS a zbytek zařízení dieselagregátem. Tato definice je ještě výhodnější, jsou-li zařízení s motorem zároveň požárním zabezpečením. Důsledně oddělené zálohování pomocí zdrojů ASTIP PS od ostatních spotřebičů, bude plně vyhovovat požadavkům normy ČSN 73 0804 „Požární ochrana staveb“. Zjednoduší se propojení zálohovaných protipožárních el. zabezpečení se zdrojem, zjednoduší se propojení pultu EPS se zdrojem pro aktivaci a zejména deaktivaci zdroje TOTAL STOPem.
Navíc zařízení protipožárního zabezpečení jsou v provozu nejčastěji do 45-ti minut, je drahé je zálohovat dieselagregátem.
Příkladně: Při 100kVA celkového objemu zálohy, činí motorická zátěž 10kVA. Dieselagregát je nutné vůči zátěži 10kVA předimenzovat 5x a celkový výkon agregátu pak činí 150kVA. Navýšení výkonu agregátu může být nákladnější než rozdělené napájení, zejména pak pokud započítáme další přídavná zařízení – rozvaděče, ovládánání PBZ, rozvody,…
Dieselagregáty mají nespornou výhodu pro dlouhé doby zálohování. Pokud ale doba zálohování nepřekročí 2 hodiny a podíl motorické zátěže zvýší na 30% je pravděpodobné, že nebude vůbec nutné použít dieselagregát. U malých výkonů záloh to platí dvojnásob. Vše samozřejmě záleží na projektu, ceně za montáž, důležitá je i kalkulace údržby,…
Na stavbách se setkáváme s případy, kdy byl původně zamýšlen dieselagregát, který měl zálohovat pouze motorické zátěže, vesměs protipožární zabezpečení – výtah, ventilátory, plošinu pro invalidy. Nasazením sdruženého zdroje ASTIP došlo k úspoře cca 70 % z původních nákladů.
Záložní zdroj ASTIP PS kontra UPS ONLINE
Pro napájení motorických zátěží do 10 kVA platí, že finanční úspory při nasazení zdrojů ASTIP činí 30-60% oproti klasickým ONLINE UPS. U vysokých výkonů a smíšených zátěží např. servrovna a požární ventilátory je stejně jako u dieselagregátů výhodné kombinovat přetížitelné zdroje ASTIP s klasickými ONLINE zdroji.
Technická podpora při návrhu a realizaci projektu
Společnost Astip disponuje odborníky, kteří Vám mohou být nápomocni při zpracování možných variant napájení PBZ, pomohou zvolit vhodný zdroj. Není důležité, zda z takové činnosti vzejde objednávka pro naší společnost. Věříme ale, že pokud budeme nestranně uplatňovat své vědomosti tím, že budeme, a to zdarma, nápomocni, potom i na nás nějaký projekt vyjde.
Navržení a provedení elektroinstalací
Mezi elektrickými zdroji, elektrickými protipožárními zařízeními, přivedení aktivačního a deaktivačního signálu EPS
zajištění souladu s legislativními a normativními požadavky
Správné propojení je takové, které respektuje znění norem, funguje a je efektivní. Nechceme diktovat jak, ale můžeme poradit.
1. Základní pojmy:
PBS – požární bezpečnost staveb (soubor opatření, která mají zvýšit schopnost stavebních objektů bránit v případě požáru ztrátám na životech a zdraví osob a ztrátám na majetku)
Požární úsek – menší požárně ohraničené celky, jejichž účelem je bránit šíření požáru (ČSN 73 0802, ČSN 73 0804)
PBZ – požárně bezpečnostní zařízení [dle ustanovení § 1 vyhlášky č. 246/2001 Sb. o stanovení podmínek požární bezpečnosti a výkonu státního požárního dozoru (vyhláška o požární prevenci)
- požárně bezpečnostní zařízení – systémy, technická zařízení a výrobky pro stavby podmiňující požární bezpečnost stavby nebo jiného zařízení
- vyhrazené požárně bezpečnostní zařízení – zařízení, na jejichž projektování, instalaci, provoz, kontrolu, údržbu a opravy jsou kladeny zvláštní požadavky
Central stop – ovládací prvek, kterým musí být v případě požáru umožněno centrální vypnutí elektrických zařízení v objektu nebo v jeho části, jejichž funkčnost není nutná při požáru, ale zároveň musí být zachována dodávka elektrické energie PBZ a zařízení, která musí být v době požáru funkční a to ze dvou na sobě nezávislých zdrojů (ČSN 73 0848).“Citace normy“
Total stop – v případě potřeby musí být umožněno vypnutí všech zařízení v objektu nebo v jeho části, včetně PBZ. Toto vypnutí musí být chráněno proti neoprávněnému či nechtěnému použití (ČSN 73 0848). “Citace normy“
Zálohování – (doplní ASTIP)
UPS – zdroj nepřetržitého napájení
Nezávislý záložní zdroj – (doplní ASTIP) zdroje jsou PBZ, podléhají kontrole min. 1x za rok, dle par. 7 vyhlášky 246/2001, pokud není stanoveno v dokumentaci od projektanta PBS doba kratší, nebo pokud nestanoví výrobce jinak.
Dva nezávislé zdroje – (doplní ASTIP)
Výpadek zdroje – narušení funkční činnosti zdroje v elektrické rozvodné síti po dobu delší než 120 sekund
Kabelová trasa s funkční integritou – trasa, která je schopna odolávat po stanovenou dobu působení požáru, aniž by došlo k porušení třídy požární odolnosti (R) kabelového nosného systému a k porušení kriteria P, PH pro napájená PBZ
Požadavky na dodávku elektrické energie (ČSN 73 0802, ČSN 73 0804, ČSN 73 0848)
Elektrické rozvody zajišťující funkci nebo ovládání zařízení sloužících k protipožárnímu zabezpečení stavebních objektů musí mít zajištěnu dodávku elektrické energie alespoň ze dvou na sobě nezávislých napájecích zdrojů, z nichž každý musí mít takový výkon, aby při přerušení dodávky z jednoho zdroje byly dodávky plně zajištěny po dobu předpokládané funkce zařízení ze zdroje druhého.
Přepnutí na druhý napájecí zdroj musí být samočinné, nebo musí být zabezpečeno zásahem obsluhy stálé služby; v tomto případě musí být porucha na kterékoliv napájecí soustavě signalizována do požární ústředny nebo jiného místa se stálou službou.
Trvalou dodávku elektrické energie z druhého zdroje lze zajistit nezávislým záložním zdrojem – samostatným generátorem, akumulátorovými bateriemi nebo připojením na veřejnou síť NN popř. VN smyčkou. V těchto případech porucha na jedné větvi nesmí vyřadit dodávku elektrické energie pro zařízení, která musejí zůstat funkční i v případě požáru.
Samočinná dodávka elektrické energie pomocí UPS zabezpečuje nepřetržité napájení vybraných elektrických a technologických zařízení, která musejí zůstat v případě požáru a výpadku elektrické energie funkční (nežádoucí je prodleva v napájení elektrické energie po dobu startu dieselagregátu). UPS musí zajistit při výpadku elektrické energie přepnutí na záložní zdroj bez přerušení napájení. Jedná se o napájení PBZ (např. nouzové osvětlení, ovládání požárních uzávěrů a dalších zařízení souvisících s evakuací osob a zásahem požárních jednotek apod.).
Projektovým řešením se musí prokázat, že napájení elektrickou energií těmito větvemi až na úroveň uzlů 110/22 kV je oddělené a systémově nezávislé.
Propojení na distribuční síť NN nebo VN smyčkou se nesmí použít pro zajištění dodávky elektrické energie pro protipožární zařízení:
- u chráněných únikových cest typu C;
- u zásahových cest;
- u požárních výtahů, nebo evakuačních výtahů jsou-li tyto v objektech s požární výškou h > 22,5 m;
- v objektech vyšších než 45 m, kromě rekonstrukcí budov skupiny OB 2 a podle ČSN 73 0833;
- ve shromažďovacích prostorech větších než SP2/VP1 a prostorách VP2, VP3 podle ČSN 73 0831;
- ve zdravotnických objektech typu LZ 2 podle ČSN 73 0835;
- v objektech, kde příslušné normy nebo předpisy vylučují tento zdroj elektrické energie.
Jsou-li trvalou dodávkou elektrické energie zajištěna i jiná zařízení, která neslouží protipožárnímu zabezpečení objektu, musí být v případě požáru vypnuta dodávka elektrické energie k těmto zařízením alespoň v požárním úseku, kde je požár a probíhá jeho hašení. Výjimku činí zařízení, jejichž vypnutím by mohlo dojít k rozšíření požáru, výbuchu či jinému zhoršení podmínek zásahu; v těchto případech musí mít požární jednotky možnost tato zařízení operativně ovládat buď přímo z prostor nástupu, nebo přes ohlašovnu požáru apod.
Poznámka: Za nezávislou dodávku elektrické energie (v havarijním předpisu) se rovněž považují případy, kde PBZ, která musí zůstat funkční v případě požáru, jsou napájena jen z náhradních zdrojů – druhých zdrojů elektrické energie po projektově stanovenou dobu v případě porucha výpadku jednoho zdroje.
Výpadkem zdroje je narušení jeho funkční činnosti v elektrické rozvodné síti po donu delší než 120 sekund; v případě velkých odběrů se doporučuje zpracovat diagram odběru jednotlivými spotřebiči, resp. zatížení náhradního zdroje.
Lokální agregáty pro výrobu elektrické energie musejí být vybaveny automatickým (samočinným) startem při výpadku distribuční sítě včetně přepojení elektrické sítě pro napájení PBZ. Strojovny a rozvodny agregátů musí tvořit samostatné požární úseky. Zásoba pohonných hmot pro provoz těchto agregátů, popř. kapacita akumulátorových baterií (i při využití UPS) jako záložního zdroje musí zabezpečit provoz po požadovanou dobu PBZ popř. dalších zařízení. Náhradní zdroj elektrické energie (akumulátor) může být v některých případech umístěn i uvnitř napájeného zařízení, aniž by tím byl narušen požadovaný provoz.
Elektrická zařízení sloužící k protipožárnímu zabezpečení objektu se připojují samostatným vedením z přípojkové skříně nebo z hlavního rozvaděče a to tak, aby zůstala funkční po celou požadovanou dobu i při odpojení ostatních elektrických zařízení v objektu. Napájení PBZ, včetně signálového, jsou trasy s funkční integritou.
Požadavky na funkční integritu kabelových tras, sloužících pro napájení PBZ jsou součástí požárně bezpečnostního řešení stavby a obsahují zejména: přehled PBZ a zařízení
Je zřejmé, že se elektro projektanti často setkávají i s problematikou výběrem a instalací zdrojů sloužících k napájení PBZ a s problematikou propojení. A to přesto, že nemají dostatečné znalosti, případně zkoušky z patřičných bezpečnostních norem. V důsledku toho pak vznikají projekty, které jsou buď drahé, nebo neodpovídají znění norem.
V následujícím článku proto vysvětlíme základní pojmy, nabídneme možnosti propojení pomocí dosavadních i pomocí nových technických prostředků – přetížitelných zdrojů. Vzhledem k otázce, kdo by měl elektrickou část projektu požární bezpečnosti staveb řešit si myslím, že bude vhodné, aby to byli právě elektroprojektanti. Problematika norem Požární bezpečnosti staveb není ve srovnání s normami elektrotechnickými tak složitá. Znalost norem je samozřejmě otázkou celého jejího prostudování, článek neřeší např. kabelové rozvody.
Pro začátek bude stačit, aby se každý z projektantů dokázal orientovat v problematice a v případě potřeby řešit konkrétní tech. problémy se byl schopen dohodnout s akreditovaným odborníkem. Ve většině případů se bude vycházet z PBŘ – požárně bezp. řešení. V něm jsou určeny požadavky na ochranu projektovaného zařízení. Z těchto požadavků pak sdělí jednotliví dodavatelé TZB typy, příkony jednotlivých el. zařízení, která je potřeba napájet. Na základě toho vzniknou požadavky na zdroje. Při určení vhodného zdroje je potřeba vzít v úvahu následující fakta: Příkony jednotlivých elektrických PBZ, dobu napájení těchto zařízení, motorické zátěže vzdálenosti mezi PBZ a PBZ od uvažovaného místa pro el. zdroj napájení, cenu za m2 plochy a cenu za vytvoření místnosti jako samostatného požárního úseku. Na základě toho lze zkalkulovat nejvýhodnější variantu napájení – roztroušené napájení jednotlivých PBZ(jednotlivých skupinPBZ) pomocí přetížitelných zdrojů až po variantu jednoho centrálního zdroje např. pomocí dieselagregátu nebo opět pomocí přetížitelného zdroje. Cenové srovnání a kalkulace Vám ukážeme na závěr.
Začneme od nejzákladnějších pojmů obsažených v normách, výkladem jednotlivých statí a předložíme možná schémata propojení. Chceme ukázat, jak se mohou nasadit vhodné zdroje, vhodná PBZ, a jak je možné je propojit.
Schémata možného zapojení názorně vysvětlují základní ustanovení norem. Mohou být jednak vodítkem pro projektanty, jednak se mohou stát oporou pro hasiče při kontrole provedení jednotlivých projektů. Je zřejmé, že konkrétní propojení je vždy na projektantovi. Také není možné obsáhnout všechny případy, zejména u složitých technologických zařízení (elektrárny, nemocnice), Z vlastních zkušeností jsme ale přesvědčeni, že většinu sociálních, komerčních, bytových a výrobních provozů bude možno navrhovat levněji a zároveň bezpečněji. Možná propojení jsou předkládána jak pro dnes již využívané zdroje, tak i pro nové typy přetížitelných zál. zdrojů. Rád bych dodal, že jsme na začátku a že tříbit názory všech stran bude k užitku a že jsme na to připraveni.
Dva nezávislé zdroje
Nutnost použití alespoň dvou na sobě nezávislých el. zdrojů pro napájení el. protipožárních zabezpečení (PBZ) je známý fakt. Vymezení pojmů pomocí nezávislých smyček je dáno přesně v normě.
Při použití bateriového zdroje je ale zásadní rozdíl mezi pojmem „zálohování“ a dva „nezávislé zdroje“. Při zálohování je stávající síť dovedena na vstup záložního zdroje. Zdroj začne při výpadku proudu plynule napájet zálohované zařízení. Pokud se záložní zdroj porouchá, potom není zálohované zařízení napájeno ani ze sítě ani ze zdroje. Pro dva nezávislé zdroje je to nepřípustné. Častou chybou v projektech je právě to, že k jednomu zdroji je sice přidán druhý, ale zdroje nejsou vzájemně nezávislé. Problém lze řešit vnitřním elektronickým nebo vnějším mechanickým By-Passem záložního zdroje. To je prvek, který v případě poruchy zál. zdroje zajistí přepnutí na první zdroj, nejčastěji na stávající síť, a zajistí tak to, že první zdroj není závislý na funkci druhého. Podle vypracované metodiky je jednoduché zkontrolovat, zda je napájení PBZ pomocí tohoto řešení provedeno právě tak. Další rozdíl mezi zálohováním a dvěma nezávislými zdroji tkví v tom, že je-li vyhlášen požární poplach, pak napájení PBZ zajišťuje stále první zdroj, např. stávající el. síť. Teprve po její poruše zahájí napájení druhý zdroj – záložní bateriový, dieselagregát,…. Případ, že druhý zdroj slouží zároveň k napájení běžných spotřebičů i k napájení je vysvětlen v další části článku. Je-li použito více zdrojů než dva, zvyšuje to bezpečnost, principy jsou pochopitelně nadále zachovány.
Řešení druhého zdroje pomocí přidaného By-Passu často znamená degradaci výkonného a drahého ONLINE záložního zdroje na typ zdroje OFFLINE.
Podstata úspor při použití přetížitelných zdrojů
Úspora spočívá v tom, že vůči rozběhu motorické zátěže, což je většina PBZ(výtahy, ventilátory, rolovací vrata, ATS, …) není nutné předimenzovat celý zdroj(UPS, dieselagregát). Díky tomu jsou pak ceny takových zdrojů podstatně nižší.
Podstata úspor při použití ohnivzdorných zdrojů
Zdroje umístěné do certifikovaných ohnivzdorných krytů a provedené jako samostatný požární úsek umožňují umístit zdroj co nejblíže k napájenému PBZ Tzv. roztroušené zálohování má obrovskou výhodu v úsporách za dlouhá kabelová vedení z protipožárních technologických místností k napájení požárních bezpečnostních zařízení (PBZ) i jiných spotřebičů. Nezanedbatelná je rovněž úspora prostoru v takto zajištěných místnostech. U některých projektů, díky roztroušenému zálohování, zcela odpadá stavba této místnosti. Úspora nákladů je zde citelná i v případě centrálního zálohování např. dieselagregátem, jehož dimenzace může být snížena díky faktu, že odpadá potřeba rozběhu motorických zátěží PBZ, na základě kterých musí být DA několikanásobně předimenzován tak, aby dokázal spolehlivě pokrýt rozběhové proudy motorických zátěží.
Takto zabezpečené záložní zdroje nabízíme s certifikací pro doby zálohy 15, 30 a 60 minut.
 |
 |
Optimální zdroj
Zdroj, který je přetížitelný.
Zdroj, který svou hierarchií zajistí přepínání mezi prvním zdrojem a svým výstupem.
Zdroj, který v případě své poruchy samočinně „odpadne“ na první zdroj.
Zdroj, který je možno aktivovat a deaktivovat signály EPS a Total STOP.
Výhodou je, pokud je dodavatel schopen nabídnout zdroj i v ohniodolném krytu. Tato vlastnost je vhodná jen v určitých případech.
Vedení, kterým el. zdroje napájí PBZ musí být samostatné a nezávislé na ostatním vedení, kterými jsou napájena běžná elektrická zařízení.
Nezávislost el. instalace vedoucí od náhradního zdroje k PBZ na rozvodech pro běžné spotřebiče a také nezávislost rozvodů pro signály EPS, jsou druhým prubířským kamenem norem o požární bezpečnosti staveb. V realizaci rozvodů činí projektanti řadu ústupků a chyb, které jsou dány jednak neznalostí, jednak omezujícími parametry doposud používaných zdrojů el. energie, nejčastěji nepřetižitelných ON-LINE systémů s dvojí konverzí nebo dieselagregátů. Ale i při jejich použití lze dodržet podmínky norem. Je to řešení je složitější, dražší, ale funkční. Jednotlivé hazardní stavy osvětlíme v následujícím textu.
- Prohřešek proti znění normy může být přerušení samostatného el. vedení, od výstupu el.náhradního zdroje až na vstup PBZ, a to elektrickým nebo mechanickým prvkem (např. rozvaděčem postupného náběhu, frekvenčním měničem,… ),s výjimkou prvku přepnutí mezi prvním a druhým zdrojem. Pokud je včleněn výše zmíněný prvek do samostatného vedení, pak přepínací prvek mezi prvním a druhým zdrojem musí být až za všemi těmito technologickými prvky, které jsou na samostatném vedení.
Poznámka: Pokud je nutné za druhý zdroj umístit další podpůrný prvek, znamená to snížení bezpečnosti celého řetězce. Např. ON-Line UPS a za ní, pro rozběh el. motoru, umístěný frekvenční měnič, jsou zařízení relativně vysoké úrovně a složitosti. Stále je to však levnější varianta než předimenzovat UPS ON-Line. Pravděpodobnost poruchy je zde však cca 2x vyšší. Je proto lepší zvolit zdroj, který zvládá rozběhy el. motorů díky své architektuře a není samozřejmě dražší než ON-Line UPS. - Samostatné vedení nesmí být vedeno přes rozvaděče určené pro běžná el. zařízení. Zejména tehdy, je-li druhý zdroj určen k napájení běžných zařízení i k napájení PBZ, je nutné dodržet zásadu samostatných vedení a rozvaděčů s jistícími prvky, případně dalšími technologickými prvky. Pro běžná zařízení zvlášť, pro PBZ zvlášť. V opačném případě hrozí, pokud nastane porucha, nebo dojde k požáru na technologických prvcích umístěných ve společném rozvaděči bude přerušeno vedení i k PBZ, které pak může ztratit oba zdroje napájení. Nejprve přehoří stávající síť, následně správně naběhne dieselagregát, ale napájení skončí v nefunkčním společném rozvaděči.
Obrázek 1: Chyby v propojení
Obrázek 2: Možné řešení
Obrázek 3: Optimální řešení
Optimální řešení předpokládá využití přetížitelných zdrojů které jsou navíc schopné reagovat na signály EPS. Díky přetížitelnosti a nízké ceně je výhodné decentralizované napájení. Zejména tehdy, jsou li vzdálenosti mezi jednotlivými PBZ velké lze pak ušetřit náklady na vedení instalací.
Central stop, Total stop – jsou PBZ?!!!
Tyto zažité výrazy znamenají z hlediska konkr. provedení:
„Central stop“ je soustava zařízení, elektromechanická, nebo jiná, která odpojí všechna běžná elektrická zařízení od všech zdrojů napájení, nejčastěji od stávající sítě. Odepnutí musí být provedeno tak, že první zdroj(platí pro dva zdroje) musí být nadále schopen napájet PBZ. Nemůže se tedy jednat o odpojení celého objektu, resp. některého celého požárního úseku, včetně PBZ, od prvního zdroje. I zde existuje výjimka. Pokud je výhodné odpojit celý objekt, nebo celý požární úsek od stávající sítě, potom je to možné, ale PBZ pak musí mít minimálně dva další nezávislé „ostrovní“ zdroje napájení. Společně s běžnými el. spotřebiči by měly být vypnuty záložní zdroje, které je napájí. Existují samozřejmě bezpečnostní výjimky, obsažené v normách, ve kterých se jedná o zálohování el. zařízení, které nejsou PBZ, ale které by v případě výpadku proudu ohrozili životy lidí, nebo způsobily velké materiální škody.
Total stop
Je soustava zařízení, elektromechanická, nebo jiná, která odpojí všechna elektrická zařízení včetně PBZ od všech zdrojů napájení, a zároveň vypne i samotné zdroje napájení - nejbezpečnější je vypnout všechny zdroje napájení. V případě, že je použit bateriový zdroj nebo dieselagregát, který napájí jak běžná elektrická zařízení, tak PBZ, je možné že jej nebude možné vypnout. Potom je nutné umístit již dříve zmíněný rozvaděč pro jištění a ovládání PBZ a jejich podpůrných technologií co nejblíže k takovému zdroji, aby el. vedení od zdroje k PBZ bylo co nejkratší.
Upozornění: Pokud „Total STOPem“ nevypnete bateriový zdroj nebo dieselagregát, ale pouze PBZ, pak ve všech vedeních od zdroje k PBZ zůstane nadále nebezpečné napětí. Vzhledem k množství a délkám takových vedení se jedná o zásadní bezpečnostní problém v případě hasičského zásahu.
Soustavy zařízení zajišťující odepnutí jednotlivých obvodů jsou také elektrickými zařízeními, která zajišťují požární bezpečnost stavby. Proto i jejich napájení musí být provedeno alespoň ze dvou nezávislých zdrojů.
Propojení a ovládání Elektrických zařízení, která jsou běžnými el. spotřebiči i PBZ
Zařízení jako jsou výtahy, ventilátory, atd. lze efektivně využít pro běžný provoz i jako PBZ.
Řídící systémy takových zařízení musí zaručit ukončení běžného provozu, řádné spuštění v předepsaném režimu při příchodu aktivačního signálu EPS, a také vypnutí signálem Total STOP v případě potřeby. Je vhodné umístit ovládací prvky a přídavné technologie pro běžný provoz přímo do zdroje.Pokud by bylo některé prvky nutné umístit na samostatné vedení vedoucí od druhého zdroje určeného pro PBZ , pak musí být přepínací prvek mezi prvním a druhým zdrojem, resp. By-Pass umístěn až za všemi těmito prvky a technologiemi.
Poznámka: Pro napájení ventilátorů lze dnes s úspěchem použít zdroje,které řeší denní i požární režim koncepčně v rámci své architektury. Jsou schopné regulovat otáčky ventilátorů v závislosti na požadavcích denního větrání a v případě aktivace EPS automaticky přepnou mechanickým prvkem na samostatné vedení a na režim, který je předepsán pro požární odvětrání.
Propojení a ovládání zdrojů el. energie, které napájí běžné el. spotřebiče i PBZ.
Je zaběhlou praxí, že druhým zdrojem pro napájení PBZ jsou např. dieselagregáty. Je to možné řešení, které je ale ve většině případech drahé a komplikuje instalaci samostatných vedení k PBZ a jejich ovládání.
V zásadě je potřeba dodržet několik zásad při použití takového řešení:
Ze zdroje musí jít dva samostatné okruhy vodičů. Jeden okruh, určený pro běžná elektrická zařízení a druhý, který napájí PBZ. Tento vodič nebo více vodičů jsou zakončeny v jednom nebo více rozvaděčích, určených pouze pro jištění a ovládání PBZ. Do hlavního rozvaděče pro běžná elektrická zařízení je pak přiveden signál „Central Stop“ i „TOTAL STOP“, do rozvaděčů pro PBZ je přiveden signál „TOTAL Stop“. Rozvaděče pro PBZ mohou být umístěny na různých místech objektu, je však třeba mít stále na paměti skutečnost, že pokud signál „TOTAL Stop“ nevypne i dieselagregát, zůstává nadále ve vedení nebezpečné napětí. Proto je vhodné umístit rozvaděče pro PBZ co nejblíže ke zdroji, nejlépe do společné místnosti. Potom není nutné vypínat zdroj, pokud by to bylo složité, či nemožné, např. z bezp. hlediska. Je také možné umístit rozvaděče dále od zdroje který zůstane aktivní, ale výstup, či výstupy k PBZ odpojit od napájení. V principu vždy tak, aby na dlouhém vedení nezůstalo nebezpečné napětí. Pokud zdroj napájení potřebuje pro svůj provoz podpůrné zdroje, bez kterých nejsou schopné samostatně fungovat, stává se dieselagregát i podpůrná UPS elektrickým zařízením zabezpečujícím požární bezpečnost staveb a platí pro takové řešení stejné podmínky, které byly osvětleny výše.
Nové možnosti v řešení projektů napájení PBZ a v jejich zapojení
Nové technické prostředky, jako jsou přetížitelné zdroje nebo zdroje v ohniodolných krytech dnes nabízejí efektivní řešení napájení PBZ. Hlavní úspory přetížitelných zdrojů tkví v tom, že není nutné nasazovat předimenzované a tudíž drahé zdroje. Odpadají problémy s přídavnými zařízeními (frekvenčními měniči,…) Také se nabízí decentralizované napájení, které ušetří další investice za instalaci. Může se zjednodušit řešení projektu, pokud se v něm bude vyskytovat více požárních úseků, atd.
Závěr
Každý jednotlivý projekt je originál. Je na projektantovi, jak konkrétní zadání vyřeší. My se snažíme poukázat na to, že dnes lze každé zadání řešit efektivně a bezpečně. Stačí pamatovat na tři základní ustanovení normy: alespoň dva nezávislé zdroje, nezávislé vedení od zdroje k EPpZ a na správné odepínání okruhů „CENTRAL STOPem a TOTAL STOPem“. Předvedli jsme některé možnosti provedení pomocí nových zdrojů napájení a upozornili na chyby, které vznikají někdy z neznalosti, někdy z toho důvodu, že dosavadní řešení nedávala přílišný prostor k úsporám a efektivním řešením. Na přednáškách rozvedeme další možnosti řešení a ukážeme že problematika není tak složitá jak si mnozí myslí. Jsme připraveni na diskuzi, jak ze strany projektantů, tak ze strany hasičů. Bude to ku prospěchu věci, neboť v řešení požární bezpečnosti staveb spolu tyto dvě oblasti velice úzce souvisí.