Очумелые ручки и ОПС

Защита  пожарного извещателя от электромагнитных помех своими  руками.

К сожалению не все производители оборудования систем пожарной сигнализации и автоматики уделяют должное внимание качеству и как следствие надежности работы выпускаемого оборудования в разных условиях. Да и эти самые условия эксплуатации пожарных систем сигнализации порой оказываются самыми не предсказуемыми. В итоге представители МЧС требуют от наладчика ОПС практически идеальной работы далеко не идеального оборудования в еще более не идеальных условиях его эксплуатации. Вот нам, наладчикам и приходится применяя свои очумелые ручки, по всякому "изгаляться" чтобы поддерживать и демонстрировать более-менее сносную и стабильную работу оборудования пожарной сигнализации. Вот вполне безобидный пример: заказчик на одном из своих объектов из самых благих намерений решил заменить старые светильники дневного света на новые.  Как известно в современных светильниках дневного света с люминисцентными лампами используется электронное пусковое устройство (ЭПРА) вместо дроссельно-стартерной схемы использующейся не одно десятилетие ранее. Современные ЭПРА обеспечивают более комфортное включение ламп (без мигания) и по словам производителей более экономично по сравнению с дроссельными.  Дак вот, после замены светильников, извещатели пожарной сигнализации в здании начинают "сходить с ума" выдавая беспричинные беспорядочные ложные срабатывания. В начале возникает подозрение что датчики попросту были запылены при строительных работах связанных с заменой светильников и наладчик вооружившись кисточкой, баллоном с сжатым воздухом и прочим инструментом начинает усиленно чистить датчики. Поняв что внеочередная чистка не приносит ожидаемого результата и проанализировав информацию о сработавших датчиках выясняется взаимосвязь сработок с работой новых светильников. Причем частота ложных срабатываний может быть абсолютно различна, от практически непрерывных срабатываний (в то время когда светильники включены) до срабатываний раз в несколько дней.
Перед тем как начинать предпринимать какие-либо действия, желательно связаться с местным электриком и попросить его проверить заземлены-ли корпуса вновь установленных светильников и металлические элементы потолка если такие имеются. Бывали случаи когда после заземления (зануления) металлической обрешетки подвесного потолка, ложные срабатывания извещателей в этом помещении прекращались. 1. Наиболее простой способ- попытаться установить другой экземпляр пожарного извещателя. Пожарные извещатели имеют некоторые разбежки своих параметров и в случае если исправный датчик подрабатывал не часто, заменив его на другой экземпляр возможно удастся решить проблему.  Лучше всего поменять извещатель местами с стабильно работающим извещателем из другого помещения. Даже если проблема не решится, вы убедитесь что она связана именно с местом установки датчика а не с неисправностью самого извещателя.  Понятное дело, что если после установки извещателя в место где влияние светильников исключено он будет выдавать ложные сработки его надо везти в ремонт. 2.Если подрабатывает извещатель только в одном определенном месте помещения  можно попробовать перенести его ближе к тем которые не выдают ложных сработок, конечно не забывая про монтажные нормы. Закрепить извещатель сначала можно временным способом и лишь убедившись что на новом месте ложные срабатывания не повторяются засверливать крепежные отверстия. 3.В случае когда исправные пожарные извещатели срабатывает довольно часто (несколько раз за день) и в разных местах проблемного помещения (во время включения или работы светильников дневного света) чаще всего помогает экранирование его электронной начинки. 

       На этой процедуре я остановлюсь немного поподробней :  
При прохождении электромагнитных волн, излучаемых в большей или меньшей степени любым электроприбором работающим с переменным током в том числе и светильником, через токопроводящий материал в последнем возникает электрический ток. Пожарный извещатель сам по себе является электронным устройством с токопроводящими электронными компонентами которые усиливают и обрабатывают полученный от фотодиода оптической камеры сигнал и при определенных его значениях выдают приемоконтрольному прибору информацию о сработке. Т.е. каждая дорожка печатной платы, каждый вывод компонента схемы и сам компонент может являться своеобразным приемником электромагнитных волн.  Если электромагнитные волны наводят на элементах датчика незначительные токи, они не оказывают существенного влияния на работу пожарного извещателя но при значениях этих токов соизмеримых с полезным сигналом датчик может выдать ложную информацию. Наша задача недопустить попадания электромагнитного излучения от окружающих электроприборов или существенно снизить его влияние на электронные элементы пожарного извещателя.  Для этого нужно поместить эти элементы в "камеру" с токопроводящими стенками, тогда вся сила электромагнитного излучения израсходуется на выработку токов в  токопроводящих стенках стенках этой "камеры". А чтобы эти стенки не стали переизлучать электромагнитные волны их надо заземлить (в нашем случае достаточно соединить с минусовым проводом шлейфа сигнализации).  Как известно корпуса пожарных извещателей делаются не из металла а из пластмассы. Напрашивается очевидный вывод - покрыть пластиковый корпус токопроводящим слоем, осталось найти наиболее бюджетный вариант того как своими руками можно покрыть пластик токопроводящим слоем. Разумеется из эстетических и практических соображений корпус лучше покрывать с внутренней стороны. Для большего эффекта покрытие должно охватывать максимальную площадь поверхности извещателя конечно отверстия для свободного доступа воздуха в оптическую камеру не должны пострадать.  Некоторые пожарные извещатели имеют заводскую экранировку корпуса, вот для примера фото дымовых пожарных извещателей с идентичными корпусами но один имеет заводское токопроводящие покрытие внутренней поверхности корпуса, а другой нет. Сопротивление такого покрытия весьма мало и составляет порядка нескольких Ом на сантиметр (фото). Напыление очень "нежное" и нужно соблюдать осторожность при механической чистке таких датчиков чтобы не повредить его. Возможно вы, уважаемые коллеги, в комментариях, подскажите более удобный и дешевый вариант реализации такого покрытия, я-же опишу здесь известные мне способы.

 Такую фольгу можно приобрести в строительных магазинах в виде рулонов шириной 50мм, с одной из сторон лента имеет самоклеющуюся основу . Для экранирования одного пожарного извещателя у меня может уходить кусок длинной 30-50 См такой ленты.  В принципе иногда бывает достаточно оклеить область корпуса вблизи места пайки фотодиода и схемы усиления его сигнала но я стараюсь максимально оклеить поверхность датчика алюминиевой  фольгой.  Перед оклейкой пожарный извещатель придется полностью разобрать. Одним цельным куском в таком случае обойтись не удается, поэтому нужно проследить чтобы между кусками используемой фольги был надежный электрический контакт. Паять фольгу мы конечно не будем, но для улучшения контакта куски фольги клеятся внахлест и в местах нахлеста многократно прокалываются острым предметом затем плотно притираются друг к другу. Как уже говорилось ранее получившейся экран надо соединить с минусовым выводом датчика. По итогу должно получится как-то так: Далее собираем датчик. Если корпус датчика состоит из двух частей и вы оклеиваете обе, надо предусмотреть чтобы после сборки все оклеиваемые области имели контакт между собой. Я немного перестраховался и наклеил кусочки изоленты на винты тех выводов датчика которые не должны касаться с экраном. В принципе и без изолирования, контакта не было но мне показалось что винты расположены слишком близко к поверхности крышки датчика и теоретически могут коснутся экрана. Теперь осталось окончательно собрать и проверить дымовой пожарный извещатель. Как видно на фото внешне экранированный извещатель выглядит как и прежде. Такая процедура экранирования немного трудоемка но достаточно дешева и намного проще чем например покрытие методом гальваники.
   В продаже мне неоднократно встречались специализированные аэрозоли (Graphit 33 и EMI 35) специально предназначенные для таких целей как покрытие токопроводящим слоем диэлектриков своими руками, однако от приобретения сдерживала достаточно высокая цена. В нашем регионе баллон EMI 35 объемом 200 мл стоит около 20$.
 Я всеже купил это средство и хочу поделиться впечатлениями от его применения.
 Итак читаем инструкцию встряхиваем баллон заклеиваем изолентой те участки корпуса которые не должны проводить ток (возле первого и второго вывода) и наносим первый слой.

Сразу хочется измерить сопротивление но пока слой полностью не высохнет его значение будет весьма велико (на расстоянии 1мм оно составляло десятки мегаом и уменьшалось по мере высыхания). После полного высыхания сопротивление поверхности составило в районе десятка Ом как и обещал производитель. Покрываем наш корпус вторым слоем и снова сушим. После полного высыхания сопротивление стало еще чуть меньше и стабильнее по всей поверхности.
Далее собираем датчик с условием чтобы обработанные поверхности контачили друг с другом и с минусовым его выводом. Собранный дымовой извещатель ставим на тестирование. Результаты вполне удовлетворительны, датчик не выдает ложных срабатываний от размещенного вблизи источника электромагнитных помех в то время как необработанный срабатывает спустя 5-30 минут при тех-же условиях.

Мой вывод:  аэрозоль можно применять для экранировки пожарных извещателей но целесообразно это делать лишь в тех случаях когда не удается обойтись фольгой (например при сложной конфигурации корпуса). Если экранирование датчика не помогло возможно стоит обратить внимание на конструкцию оптической камеры. Плохая защищенность ее от света из окружающей среды также может послужить причиной ложных срабатываний. Иногда устранить такие дефекты тоже вполне возможно своими очумелыми ручками.  

 

ФОТООТЧЕТ  по экранированию пожарного извещателя самоклеющейся фольгой и фото заводской экранировки некоторых моделей датчиков.

 

---