какая батарейка в пожарной сигнализации
Аккумулятор для охранной сигнализации — Как выбрать?
Системы охранной сигнализации выступают как наиболее распространенные меры по защите разных объектов. В стандартный набор входят следующие компоненты: датчики и сенсоры, приемно-управляющие панели, установки оповещения и контроля. Исходя из конкретных условий, в которых планируется разместить охранную систему, ее часто дополняют вспомогательными принадлежностями. Все элементы, входящие в систему должны присоединяться к независимому питающему источнику, т.е. аккумулятору.
Аккумулятор – это устройство с источником электродвижущей силы (ЭДС), чей принцип работы основан на взаимодействии обратимых химических процессов многоразового цикла.
Фаворитами среди устройств для охранных комплексов считаются аккумуляторы, созданные по специальной технологии AGM. Они характеризуются в применении особых абсорбирующих стекловолоконных пластин, в которых электролит как бы «запечатывается». Поэтому не требуется их частая замена, они обладают высокими показателями мощности и возобновления после многих циклов разрядки.
Ниже Вы узнаете как выбрать аккумулятор для охранной сигнализации.
Базовые технические показатели аккумуляторов для охранных сигнализаций
Главные условия, которым должен соответствовать надежный элемент питания – это компактные размеры и бесперебойная работа в течение долгого срока эксплуатации. Внешний вид аккумуляторов включает герметичный корпус с клапанно-регулируемыми элементами. Он работает за счет взаимодействия свинцовых пластин, помещенных в кислотную среду. Наполнительный электролит растворен в стекловолоконной ткани, и дополнительно выступает в роли сепаратора (разделителя) химических компонентов.
Функционирование охранной сигнализации происходит по буферному принципу. Так оборудование может применяться с максимальной продуктивностью (средний бесперебойный срок эксплуатации 5 лет). Выходные клеммы по типу Faston на 4.8 мм используются для подсоединения к ним контрольных устройств. Оптимальные габариты и вес аккумулятора составляют: высота/ширина/длина – 43х52х97 мм и 590 гр., соответственно.
Что надо знать при выборе батареи для охранной системы?
Нужно определиться, этот аппарат будет основным источником подачи энергии или резервным. Монтаж сигнализации всегда подразумевает, как минимум 2 независимых друг от друга блока питания. Это гарантированная защита от возможных перебоев на подстанциях, внезапного отключения света или умышленного взлома с целью ограбления дома, объекта и прочее.
Самый важный момент касается как раз случаев установки охранной системы только от одной электроточки. В таком случае полностью сводится к нулю попытка защитить от кражи охраняемые вещи.
При подборе аккумуляторных батарей для охранной сигнализации надо брать во внимание такие моменты:
Необходимо убедится в том, что на оборудовании имеются особые контакты для подключения специальных приборов. Это определено условием, по которому не все аккумуляторы могут подходить для охранных сигнализаций. Самые известные и узнаваемые производители, это:
Ценовой диапазон установок от указанных изготовителей разнообразный, варьируется начиная от 100 до 7000 рублей. Все зависит от таких условий:
На видео: Как выбрать аккумулятор для сигнализации.
Какие функции должен поддерживать ИБП
Аккумулятор для охранной сигнализации в первую очередь должен соответствовать:
Для обеспечения бесперебойной службы охранной сигнализации на контрольном объекте учитывается и ряд дополнительных условий. Их можно узнать в специализированной литературе или обратиться за помощью в профильные компании, где квалифицированные консультанты выполнят проектные расчеты.
В чем преимущества резервных аккумуляторов для охранных сигнализаций?
Такие аппараты необходимы для обеспечения энергией разного вида оборудования охранных систем. Их работа подразумевает подачу электроэнергии в автономном режиме, без постоянного ИБП. Технические функции таких приборов заключаются в создании:
Ряд особенностей, которые выделяют ИБП среди аналогичных установок, это когда:
Оператор в состоянии проводить визуальную оценку работоспособности прибора по имеющимся на корпусе светодиодным индикаторам.
На видео: Тестирование и вскрытие АКБ для охранно-пожарных систем Alarm Force и Security Force 12В 7Ач
Правила использования элементов питания
Аккумуляторы для охранной сигнализации не рекомендуется подвергать полному заряду/разряду. В таком режиме оборудование способно поддерживать объем своих батарей всего до 200 циклов. Самый эффективный способ, при котором гарантируется его длительная и бесперебойная эксплуатация – это периодическая дозарядка. Соблюдение такой рекомендации позволит увеличить срок службы в 3…5 раз.
Получив новый источник питания, перед его подключением в общую систему не требуется его зарядка. На заводе этот режим был выполнен и приходит устройство полностью готовое к использованию. Не допускается припайка соединительных проводов к выходным клеммам. Осмотр и техобслуживание должен делать обученный работник с помощью соответствующей аппаратуры.
Какие аккумуляторы применяются в охранно-пожарных системах – модели и цены
Для того чтобы поддерживать охранную и пожарную сигнализацию в постоянной готовности используют источники бесперебойного питания со встроенными аккумуляторами. Аккумуляторы для охранной сигнализации должны обеспечивать работу системы в случае пропадания стационарной электросети. Некоторые аккумуляторные блоки позволяют охранной системе работать в автономном режиме в течение нескольких часов.
Из материала вы узнаете:
Технические параметры аккумуляторных батарей
В настоящее время выпускается большое количество аккумуляторов, которые отличаются принципом работы и характеристиками. Но не все они могут использоваться в системах охранно-пожарной сигнализации. Для использования в контрольных приборах и бесперебойных блоках питания применяются аккумуляторы, выполненные по AGM технологии. Они относятся к кислотным аккумуляторам, но электролит в них присутствует не в жидкой форме, а в абсорбированном виде, когда электролитом заполняются пористые пластины, находящиеся в корпусе из стекловолокна.
Такие аккумуляторы обладают целым рядом преимуществ:
В таких аккумуляторах не происходит газовыделения, поэтому возможность взрыва полностью исключена. Поскольку в батареях нет жидкого электролита, они могут располагаться как угодно. Не рекомендуется только установка их вверх дном (клеммами вниз). В системах охранно-пожарной сигнализации и бесперебойных блоках питания имеются электронные устройства, контролирующие параметры заряда, поэтому такие устройства не нуждаются в обслуживании.
По поводу возможности работы аккумуляторов при низких температурах данные достаточно противоречивы. Всё-таки при температуре воздуха ниже – 25 0 С, их эксплуатировать не стоит. Аккумуляторы, изготовленные по AGM технологии, не подлежат длительному хранению в разряженном состоянии.
Аккумуляторы для охранно-пожарной сигнализации характеризуются следующими параметрами:
Поскольку практически все датчики охранной и пожарной сигнализации питаются постоянным напряжением 10-16 В, напряжение большинства аккумуляторов составляет 12 (13,6) В. В случае необходимости можно найти аккумулятор на 24 В. Ёмкость аккумуляторных батарей измеряется в А/ч (ампер/час) и может варьироваться в достаточно широких пределах.
Поскольку от ёмкости аккумулятора зависят его габариты, а места в охранных приборах не слишком много, в системах сигнализации применяются батареи ёмкостью от 1,2 А/ч до 7,0 А/ч.
Поскольку аккумулятор будет работать в составе электронного блока, не нужно беспокоиться о токе заряда и о возможности глубокого разряда аккумулятора. В приборах охранно-пожарной сигнализации всё это предусмотрено. При покупке аккумулятора для ОПС нужно специально уточнять, для чего он приобретается, так как для работы в охранных и пожарных системах подойдут не каждые аккумуляторы.
Выбор аккумулятора для охранно-пожарной сигнализации
Есть несколько компаний, которые выпускают аккумуляторы для ОПС. Это следующие производители:
General Security
Аккумуляторы General Security серии GS выпускаются по AGM технологии. Они предназначены для использования в устройствах пожарной и охранной сигнализации и бесперебойных блоках питания. Аккумуляторы достаточно компактны, абсолютно безопасны и не требуют технического обслуживания. Они обеспечивают срок службы не менее 5 лет, при температуре +25 0 С. Саморазряд не превышает 3 % в месяц при аналогичной температуре. Заряд аккумулятора допускается в интервале температур от 0 0 С до +40 0 С, а разряд, при температуре от – 15 0 С до +40 0 С. Стоимость аккумулятора GS напряжением 12 В и ёмкостью 7,0 А/ч составляет чуть более 500 рублей.
Delta
AGM аккумуляторы, от компании Delta, оптимизированы для работы в охранно-пожарных системах сигнализации и оповещения. Они имеют малое внутреннее сопротивление и большую плотность энергии, что обеспечивается свинцовыми пластинами легированными кальцием. Аккумуляторы обеспечивают более 1000 циклов заряда-разряда и сохраняют работоспособность при температуре окружающей среды от – 20 0 С. Хранить аккумуляторные батареи следует в заряженном состоянии, избегая попадания прямых солнечных лучей во избежание нагрева корпуса. Стоимость изделия Delta DT 1207 составляет примерно 800 рублей (на момент написания материала). Аккумуляторы Ventura и Power Battery имеют практически аналогичные характеристики и такие же цены. Все АКБ имеют саморазряд, не превышающий 3% в месяц. Не допускается короткое замыкание контактов аккумулятора.
Цена соответствует требованиям
Все аккумуляторы выпускаются в корпусах из специального пластика, который не поддерживает горение. Герметичные контакты выполнены в виде металлических ламелей. Провода питания нельзя припаивать к контактам аккумуляторов, а для подключения следует использовать подпружиненные контакты, которые надеваются на ламели.
Не допускается хранение аккумуляторных батарей вблизи батарей отопления или других источников тепла, так как это может вызвать высыхание электролита.
Не допускается эксплуатация охранно-пожарных систем с аккумуляторными батареями, которые отработали свой ресурс. Своевременная замена аккумуляторов возлагается на компанию, обслуживающую сигнализацию.
Литиевые батарейки Fanso в беспроводных датчиках пожарно-охранной сигнализации
Святослав Зубарев (г. Смоленск)
Надежный элемент питания является неотъемлемой частью беспроводных пожарно-охранных систем: именно от него зависит работоспособность датчиков, а значит – и безопасность объекта. Одним из поставщиков таких элементов является компания Fanso.
Развитие современных технологий и появление новых стандартов беспроводной передачи данных позволяют с каждым годом все больше сократить количество проводов в системах автоматизации, безопасности, системах «умный дом». И хотя значительный процент устройств в подобных системах все еще имеет проводное подключение, базирующиеся на беспроводной передаче данных датчики уже плотно вошли в нашу жизнь. В частности, это относится к системам пожарно-охранной сигнализации.
Беспроводные системы пожарно-охранной сигнализации (рисунок 1) работают в диапазонах 433 МГц, 868 МГц и иногда 2,4 МГц, и имеют ряд преимуществ перед проводными аналогами:
Рис. 1. Внешний вид беспроводной системы пожарно-охранной сигнализации
Еще одним немаловажным преимуществом беспроводных систем является энергонезависимость. Датчики и другие узлы системы не зависят от наличия и величины напряжения в сети, так как работают от встроенных батареек или аккумуляторов. К выбору элементов питания для таких устройств следует подходить с расчетом условий и длительности эксплуатации системы, ведь именно от элемента питания в основном и зависит ее работоспособность, а значит и безопасность охраняемого объекта.
Режимы работы автономного элемента питания в пожарно-охранных системах
Один из главных вопросов, которые следует разрешить при запуске в эксплуатацию беспроводных систем – это длительность автономной работы узла системы (рисунок 2) без замены источника питания. Это время зависит от множества факторов: частотного диапазона, выходной мощности приемопередатчика, мощности звукового оповещателя, энергоемкости источника, энергопотребления контроллера и так далее.
Рис. 2. Пример пожарного оповещателя
Согласно СП5.13130.2009 Изм.1 (Изм. 1 внесено от 01.06.2011 г), пункт 15.3, бесперебойное питание электроприемников для АПС (автоматической пожарной сигнализации) должно обеспечиваться батареями или блоками бесперебойного питания для энергоснабжения указанных электроприемников в дежурном режиме в течение 24 часов и 1 часа в тревожном режиме.
В то же время в НПБ 88-2001 (дата введения в действие 1 января 2002 г), который был принят взамен СНИП 2.04.09-84, НПБ 21-98, НПБ 22-96, НПБ 56-86, согласно пункту 14.3, бесперебойное питание электроприемников для автоматической пожарной сигнализации должно обеспечиваться в дежурном режиме в течение 24 часов и в тревожном режиме – в течение 3 часов.
Однако СП5.13130.2009 Изм. 1. считается более весомым, и при расчете систем, как правило, оперируют именно им.
Таким образом, исходя из СП5.13130.2009, можно получить простую формулу расчета необходимой емкости батареи (формула 1)
Потребляемые токи узла АПС, как правило, указаны в соответствующей документации на прибор.
Приведенный выше расчет прост, но недостаточно точен, так как потребляемые токи указываются производителем с некоторым запасом, который может доходить до 30%. Если стоит задача более точного расчета емкости батареи для конкретного прибора, или же расчет емкости батареи ведется для устройства, находящегося в разработке, следует в первую очередь обращать внимание на основной энергопотребитель подобных решений – приемопередатчик.
При штатной работе приемопередатчик может находиться в одном из пяти состояний (рисунок 3).
Рис. 3. Временная диаграмма потребления датчика
Режим сна – основной режим для подобных систем. В нем потребление минимально и составляет около 1 мкА.
Режим измерений. Микроконтроллер периодически просыпается и производит измерения. При этом потребление резко возрастает и зависит от частоты измерений. В данном режиме осуществляется опрос датчика микроконтроллером и последующие вычисления: усреднение, линеаризация и так далее. Средний потребляемый ток в данном режиме составляет около 1 мА.
Передача и прием сообщений – наиболее энергозатратный режим работы. При передаче сообщения потребление возрастает до
15…20 мА (10 дБм), а при приеме – до
5…10 мА. Очевидно, что чем чаще происходит радиообмен сообщениями, тем выше потребление и меньше срок службы. Еще одним негативным фактором может стать потеря сообщений, так как в этом случае требуется повторная передача. Для нормального качества связи уровень потерь не должен превышать 5%. Среднее распределение тока потребления во время процесса передачи сообщения отображено на рисунке 4.
Рис. 4. Динамика изменения тока потребления во время передачи сообщения
Звуковое оповещение. При включении сирены мощность потребления неизбежно возрастает и зависит непосредственно от мощности динамика.
Включение датчика. При переходе из спящего состояния в один из активных режимов системе требуется некоторое время на инициализацию. Потребление в данном режиме несущественно и им можно пренебречь при расчете.
При разработке беспроводного устройства стоит подбирать приемопередатчики, в которых бы сочетались высокая чувствительность и адаптированный протокол обмена данными.
Зная ток потребления основных узлов устройства, а также время, в течение которого планируется его эксплуатация, можно рассчитать емкость батарейки. Однако рассчитанной емкости недостаточно для окончательного выбора источника питания. Помимо нее, батареи имеют ряд других немаловажных характеристик:
Напряжение. Данный параметр зависит от вида элемента питания и подбирается согласно требованиям устройства, в частности, литиевые батарейки рассчитаны на 3 В, хотя встречаются модели и на 1,5 В.
Максимальный ток разряда. Помимо напряжения, также необходимо учесть требования устройства по току. Как правило, в документации производители батареек указывают значения максимального тока разряда в непрерывном и импульсном режимах работы.
Внутреннее сопротивление определяет максимальное значение токоотдачи элемента питания: чем меньше внутреннее сопротивление элемента, тем выше его токоотдача.
Саморазряд присущ всем химическим элементам питания и является неизбежным явлением. Саморазряд возрастает, когда устройство не эксплуатируется, а одними из главных факторов, влияющих на эту характеристику, являются резкие перепады температур и эксплуатация при температуре ниже 0ºС. Также влияние на саморазряд оказывает наличие примесей в питающем элементе, возникающих в процессе производства, и устойчивость к коррозии применяемых материалов, например, стеклянных изоляторов.
Надежность. Элементы питания, используемые для противопожарных систем, должны обладать должной степенью надежности. Она зависит от химического состава элемента, производителя, а также способности работать в предполагаемых условиях. Например, в высокотемпературной среде батарейки должны иметь защиту от перегрева.
Типы батареек
Батарейка обладает множеством параметров, совокупность которых определяет ее пригодность для использования в беспроводных пожарно-охранных системах. Большая часть этих параметров определяется химическим составом батарейки.
До недавнего времени наиболее популярным источником питания для беспроводных систем благодаря малой стоимости являлись солевые батарейки. Анод данных элементов питания изготавливается из двуокиси марганца, а катод из цинка. Однако сейчас такие их недостатки как высокий саморазряд, невозможность применения при низких температурах и малый срок работы стали вытеснять достоинства низкой цены. В связи с этим на смену солевым элементам приходят алкалиновые (щелочные) и литиевые. Именно последние являются наиболее перспективными с точки зрения применения в беспроводных системах, и хотя солевые элементы все еще присутствуют в устройствах данного типа, с каждым годом их количество сокращается, а производители пожарно-охранных систем делают упор на литиевые элементы питания.
Литиевые элементы питания доступны в различных форматах, таких как «таблетка», цилиндрические (бобинные и рулонные), призматическая форма. Существует несколько типов их электрохимической системы, где в качестве катода выступают различные химические соединения (Li/MnO2, Li/CuO, Li/SO2, Li/FeS2, Li/CFn, Li/SOCl2), прямо влияющие на конечные характеристики батарейки. Общим для всех данных батареек является то, что анод изготавливается из металлического лития, который является одним из наиболее активных элементов и имеет наивысший отрицательный потенциал относительно других металлов. Применение этого материала в качестве анода позволило достигнуть наибольшего напряжения при максимально компактных размерах и самой высокой удельной плотности энергии по сравнению с элементами питания, базирующимися на других химических соединениях. Батарейки на основе лития способны работать в течение 10…12 лет, имеют саморазряд менее 0,08% в месяц, а также сохраняют работоспособность при низких и высоких температурах.
Сравнение энергии систем литиевых батареек показано на рисунке 5. На диаграмме область под каждой кривой представляет плотность энергии системы. Диаграмма показывает превосходство литий-тионилхлоридных батареек, которые имеют самую большую плотность и самый высокий уровень напряжения – 3,6 В.
Рис. 5. Сравнительные характеристики объемной удельной энергии литиевых батареек
Одним из надежных производителей Li/SOCl2-батареек, зарекомендовавшим себя как на мировом, так и на российском рынке, является китайская компания Fanso.
Литиевые батарейки компании Fanso
Компания Fanso (Wuhan Fanso Technology Co., Ltd) – один из наиболее конкурентоспособных китайских производителей первичных литиевых химических источников тока, в том числе – литиевых батареек для пожарно-охранных систем. Основные сферы деятельности компании – это разработка и производство литий-тионилхлоридных (LiSOCl2) и литий-диоксидмарганцевых (LiMnO2) источников питания (рисунок 6).
Рис. 6. Продукция компании Fanso
С 2016 года контрольный пакет акций компании Fanso принадлежит группе EVE Energy, которая занимается производством батарей и аккумуляторов по всему миру, однако производимые компанией Fanso товары выпускаются под прежним брендом. Продукция компании изготавливается на 14 производственных линиях с выпуском до 28 миллионов изделий в год. Компания сертифицирована по стандарту менеджмента качества ISO9001. Вся она соответствует требованиям стандартов UL, CE, RoHs и UN. Продукты компании успешно зарекомендовали себя на европейском рынке (включая Россию) и внутреннем рынке Китая.
Сферы применения продукции Fanso довольно широки и включают в себя как бытовую сферу, так и специальные среды применения, такие как военная техника, нефте-газодобыча, научные исследования и так далее. Для каждой сферы применения компания предлагает источники питания, обладающие предпочтительными для данной области параметрами, и выпускает специальные линейки для областей, предъявляющих к элементам питания особые требования, например, способность работать при высоких температурах, подержание постоянного напряжения и так далее.
В качестве решений, подходящих к использованию в пожарно-охранных сигнализациях, компания предлагает следующие продукты: CP9V, ER14335M, ER14250, ER34615M и CP502440, а также ER14505H и ER14505M, ER34615H. Данные продукты широко используются в различных дымоуловителях и прочих системах безопасности как в обычных условиях применения (в жилом доме, квартире, офисе), так и в условиях повышенной жесткости (в шахтах, на кораблях, в буровых установках).
Подробные характеристики приведенных выше элементов питания отображены в таблице 1.
Таблица 1. Характеристики элементов питания, рекомендуемых Fanso для применения в пожарно-охранных системах
Наименование | Форм-фактор (IEC) | Размеры, мм | Вес, г | Ном. напряже- ние, В | Ном. емкость/ток, мА⋅ч/мА | Макс. непрерывный ток разряда, мА | Макс. импульсный ток разряда, мА | Рабочая темпера- тура, °С | Напряжение на выходе, В |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ER9V | 3ER14250 IEC размер: 9V | Длина: 49,1, ширина: 26,8/17,4 | 31 | 9 | 1200/1,0 | 25 | 100 | -55…85 | 6 |
CP9V | 3ER14250 IEC размер: 9V | Длина: 49,5; ширина: 27,3; высота: 18,0 | 29 | 9 | 1200/1,0 | 300 | 200 | -40…60 | 5,4 |
ER14335M | 2/3AA | Диаметр: 14,5; длина: 33,5 | 13 | 3,6 | 1350/1,0 | 150 | 1000 | -55…85 | 2 |
ER14250H | 1/2AA | Диаметр: 14,5; длина: 25,2 | 9 | 3,6 | 1200/1,0 | 25 | 100 | -55…85 | 2 |
ER14250M | 1/2AA | Диаметр: 14,5; длина: 25,2 | 10 | 3,6 | 750/1,0 | 120 | 250 | -55…85 | 2 |
ER14250S | 1/2AA | Диаметр: 14,5; длина: 25,2 | 10 | 3,6 | 700/1,0 | 50 | 100 | -20…150 | 2 |
ER34615M | D | Диаметр: 34,2; длина: 61,5 | 109 | 3,6 | 14000/15 | 1800 | 3500 | -55…85 | 2 |
CP502440 | – | Длина: 40,5 ширина: 24,5; высота: 5,2 | 7,8 | 3,0 | 1200/1,0 | 120 | 400 | -20…60 | 1,8 |
С полным перечнем номенклатуры компании вы можете ознакомиться в нашем каталоге по ссылке. Компания Fanso постоянно расширяет перечень выпускаемой продукции и разрабатывает новые решения для всех сфер применения.
Заключение
Выбор подходящего элемента питания, способного обеспечивать требуемый уровень напряжения и выдавать необходимый ток на протяжении всего периода эксплуатации беспроводной пожарно-охранной системы является одной из первостепенных задач. Наиболее подходящим для этих целей элементом являются литий-тионилхлоридные элементы питания, а одним из наиболее конкурентоспособных производителей – компания Fanso, предлагающая своим клиентам продукты как универсальные, так и разработанные специально для решения конкретных задач.