경보설비 및 감지기 : 자동화재탐지설비

【 자동화재탐지설비】

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1. 열감지기

  ① 차동식  ㉠ 스포트(Spot)형 ( #일국소 )

                   ㉡ 분포형 (넓은 범위) - 공기관식

                   ㉢ 열전대식

                   ㉣ 열반도체식

  ② 정온식 ㉠ 스포트형, ㉡ 감지선형 (외관선형)

  ③ 보상식 : 차동식 + 정온식 중 한 기능

  ④ 복합형 : 차동식 + 정온식 2개 기능

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2. 연기

  ① 이온화식 - 스포트형 : 이온화 전류 (방사선 + 연기 = 전류)

  ② 광전식 : ㉠ 스포트(Spot)형 ㉡ 분리형 (공기흡입형) ㉢ 분리형 : 송광부 + 수광부

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3. 불꽃

   ① 자외선식,      ② 적외선식,     ③ 복합식,     ④ 불꽃영상분석식

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Ⅰ. 자동화재탐지설비

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1. 차동식 스포트형 감지기

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  【 차동식 스포트형 감지기의 구성요소】

 

가. 공기의 팽창을 이용한 것

 

  ① 구성요소 : 감열실(챔버(Chamber)), 다이어프램, 접점, 리크구멍, 작동표시램프(LED)

  ② 동작원리 : 화재발생시 감열실의 공기가 팽창하여 다이어프램을 밀어 올려 접점이 붙어 수신기에 신호를 보낸다.

 

나. 열기전력을 이용한 것

 

  ① 구성요소 : 감열실(챔버(Chamber)), 반도체열전대, 고감도릴레이, 온접점, 냉접점

  ② 동작원리 : 화재발생시 열에 의해 반도체 열전대에 열기전력이 발생하여 고감도 릴레이를 동작시켜 수신기에

                        신호를 보낸다.

다. 반도체를 이용한 것

  ① 구성원리 : 서미스터 (Thermistor)

  ② 동작원리 : 화재발생시 감지기 내외부에 설치된 서미스터 (Thermistor)에 전달되는 시간차를 검출하여 수신기에

                        신호를 보낸다.

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   ※ 감지기가 작동한 경우 수신기에 그 감지기가 작동한 내용이 표시되는 감지기는 작동 표시 장치를 설치하지

       아니할 수 있다.

 

【 리크 밸브 (leak valve) 】 ★

  ▣ 리크 구멍 = 리크 공 = 리크 홀

   ⊙ 기능 (용도)

      ① 비화재보의 방지 (오동작 방지)

      ② 작동속도의 조정

      ③ 공기유통에 대한 저항을 가짐

  ⊙ 리크 구멍이 막힐 경우 : 계속 동작 상태로 오동작

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2. 정온식 감지기

 

가. 스포트형

  ① 정온식 스포트형 감지기의 구조원리

     ㉠ #바이메탈 (Bimetal)의 활곡 또는 반전을 이용한 것

     ㉡ 금속의 #팽창계수를 이용한 것

     ㉢ 액체 (기체)의 팽창을 이용한 것

     ㉣ 반도체를 이용한 것

     ㉤ 가용절연물을 이용한 것

나. #감지선형

  ① 고정방법

    ㉠ 직선부분 : 50 [㎝] 이내

    ㉡ 굴곡부분 : 10 [㎝] 이내

    ㉢ 접속부분 : 10 [㎝] 이내 (단자부와 마감 고정 금구)

    ㉣ 굴곡반경 : 5 [㎝] 이상

  ② 접속방법 : 단자를 이용하여 접속한다.

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【 감지기의 접속방법 】

구 분		접속방법
공기관식 차동형 분포형 감지기	검출부와 공기관의 접속	공기관의 접속단자에 삽입한 후 납땜한다.
	공기관과 공기관의 접속	슬리브에 삽입 후 압착한다.
열전대식, 열반도체식 차동식 분포형 감지기		슬리브에 삽입 후 압착한다.
정온식 감지선형 감지기		단자를 이용하여 접속한다.

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3. 보상식 스포트형 감지기

 

[구성 요소]

  ▣ 감열실, 다이어프램, 리크 구멍, 고팽창 금속, 저팽창 금속 (공기의 팽창을 이용한 것 (차동식 기능)) + 금속의 팽창계수

       를 이용한 것 (정온식 기능)

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4. 차동식 분포형 감지기

가. 공기관식

  ▣ 주위 온도가 일정 상승률 이상이 되는 경우 작동하는 것으로서 넓은 범위내에서의 열효과의 누적에 의하여 작동하는

       것 중 공기관내의 공기가 팽창하여 팽창된 공기의 압력으로 접점을 붙여 작동되는 것

 

  1) 차동식 분포형 감지기

   ① 공기관식

 

  [구성요소]

     ㉠ 감열부 (수열부) : 공기관 (두께 0.3[㎜] 이상, 바깥지름(외경) 1.9[㎜] 이상)

     ㉡ 검출부 : 다이어프램, 접점, 리크구멍(리크공), 시험장치(시험공, 시험용 레버), 선 (접속전선)

  [접속방법]

    ㉠ 검출부와 공기관의 접속 : 공기관의 접속단자에 삽입후 납땜한다.

    ㉡ 공기관과 공기관의 접속 : 슬리브 (튜브)에 삽입 후 납땜한다.

참고 : 공기관식 차동식 분포형 감지기 ★★♣

1. 공기관의 규격      ① 두께 : 0.3 [㎜] 이상      ② 외경 : 1.9 [㎜] 이상   2. 공기관의 지지금속 기구     ① 스테이플     ② 스티커

  ② 고정방법

    ⊙ 직선 부분 : 35 [㎝] 이내

    ⊙ 굴곡 부분 : 5 [㎝] 이내

    ⊙ 접속 부분 : 5 [㎝] 이내 (검출부와 마감 고정 금구)

    ⊙ 굴곡 반경 : 5 [㎜] 이상

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      ※ 공기관

 

  ※ 감지기 지지 방법

      ① 공기관식 : 스테이플, 스티커 (스, 스)

      ② 정온식 : 보조선, 고정금구 (보, 고)

      ③ 누설동축케이블 : 금속제, 자기제 (금, 자)

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    ※ 공기관식 차동식 분포형 감지기의 화재 감지 동작순서

      ▣ 열 → 공기관내 공기팽창 → 검출부내 다이어프램 팽창 → 회로접점 접속 (다이어프램이 팽창하여 접점에 붙어

           수신시에 신호를 발한다)

  ③ 접속방법

    ㉠ 검출부와 공기관의 접속 : 공기관의 접속단자에 삽입 후 납땜한다.

    ㉡ 공기관과 공기관의 접속 : #슬리브(튜브)에 삽입 후 납땜한다.

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  ◈ 공기관식 차동식 분포형 감지기의 기능시험 ★★

    ① #화재작동시험 (펌프 시험)

    ② 유통시험

    ③ 접점 수고 시험 ( #다이어프램 시험)

    ④ 작동 계속 시험

    ⑤ #리크 시험 (화재표시작동시험 × - 수신기의 기능 시험)

        ※ 기능 시험

            ㉠ 공기관식 감지기 화재 작동 시험

            ㉡ 수신기 화재 표시 작동 시험

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  ④ 공기관식 차동식 분포형 감지기의 기능 시험

      ㉠ 화재 작동시험 (펌프시험) : 화재시 공기관식 감지기가 작동되는 공기압에 해당하는 공기량 공기주입기 (테스트

                                                       펌프)를 이용하여 공기관에 주입하여 작동시간이 정상인지 여부를 확인하기 위한 시험

      ㉡ 유통 시험 : 공기관에 공기를 주입하여 공기관의 누설 폐쇄, 변형 등 공기관의 상태 및 길이를 확인하기 위한 시험

      ㉢ 접점 수고 시험 (다이어프램 시험) : 검출기에서 감지기의 접점 간격이 적당한가를 확인 하기 위한 시험

      ㉣ 작동계속시험 : 감지기가 작동을 개시한 때 부터 작동이 종료(복구) 될 때 까지의 시간을 측정하여 감지기의 작동

                                   지속 상태가 정상인가를 확인하기 위한 시험

      ㉤ 리크 시험 : 리크 저항의 적정성 여부를 확인하기 위한 시험

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  ◈ 공기관식 #차동식 #분포형 감지기의 유통시험시 사용기구 ★

     ① 공기주입기 (테스트 펌프), ② 고무관 ③ #마노미터

     ④ 유리관 (가열 시험기 × - 열스포트형 감지기의 시험기구)

       ⊙ 마노미터

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  ◈ 액주계 = 액주압력계 (공기관의 누설 측정)

    ⊙ 공기관에 공기의 누설이 있을 경우 사용하는 측정기로서, 압력 (또는 압력차)을 측정 하는 기구로 관 또는 용기 내의

         압력의 강도를 그 속에 U 자형 관을 세우고 그 관을 상승하는 액의 높이로 측정하는 기구

  ◈ 접점 수고 시험

    ⊙ 감지기의 접점 간격이 적당한가를 확인하기 위한 시험

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  ◈ 공기관식 차동식 분포형 감지기의 작동 시험 시간

작동시간이 늦은 경우	① 리크 저항값이 기준치 보다 작은 경우 (누설이 용이) ② 공기관 또는 다이어프램에 작은 구멍이 있는 경우 ③ 접점 수고치가 규정치 보다 높은 경우
작동시간이 빠른 경우	① 리크 저항값이 기준치 보다 클 경우 (누설이 지연) ② 공기관 또는 리크 구멍이 막혀 있거나 변형될 경우 ③ 접점 수고치가 규정치 보다 낮을 경우

  ◈ 공기관식 차동식 분포형 감지기의 가열시험시 동작하지 않는 원인

    ① 접점 간격이 규정치 보다 넓은 경우

    ② 공기관이 막혔을 경우

    ③ 다이어프램이 부식되었을 경우

    ④ 공기관이 부식되었을 경우 (수신기에 이르는 배선의 단선 ×)

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나. #열전대식

  ▣ 화재시 발생하는 열에 의해 열전대부가 가열되어 종류가 다른 금속관의 상호간에 열기전력이 발생하여 미터 릴레이에

       전류가 흘러 접점이 붙어 수신기에 신호를 발하는 것

 

  ① 구성요소

     ㉠ 감열부 : 열전대

    ㉡ 검출부 : 미터릴레이, 접속전선 (배선)

  ② 열전대부의 접속 : 슬리브에 삽입한 후 압착한다.

  ③ 고정방법 : 메신저와이어 사용시 : 30 [㎝] 이내

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다. 열반도체식

  ▣ 화재시 발생하는 열에 의해 수열관이 가열되어 열반도체에 열기전력이 발생하여 미터릴레이를 작동시켜 수신기에

       신호를 발하는 것

 

  ① 구성 요소

    ㉠ 감열부 : 열반도체 소자, 수열관

    ㉡ 검출부 : 미터릴레이, 접점

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5. #이온화식 연기 #감지기

  ▣ 화재 발생시 감지기 내 연기입자가 들어 오면 이온전류의 흐름이 저항을 받아 이온전류가 작아지면 이것을 검출부,

       증폭부, 스위칭회로에 전달하여 수신기에 신호를 보낸다.

 

가. 구성요소

   ▣ 내부 이온실, 외부 이온실, 신호증폭회로, 스위칭 회로, 작동표시장치

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나. 이온화식 열감지기의 구조 ★★♣

  ① 내부 이온실 : + 극 전류 (절연 등의 열화 방지가 요구된다)

  ② 외부 이온실 : - 극 전류 (냉음극관이 있다. 이 물질 침입을 방지하기 위하여 철망을 씌우거나 이중구조이다.)

     ※ 냉음극관이 있는 감지기

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【 이온화식 연기감지기 】 ★

  1) 방사선 동위 원소 : ① 아메리슘 241 (Am241), ② 아메리슘 95 (Am95),  ③ 라듐 (Ra)

  2) 방사선 : α 선

   ▣ 방사선 물질을 사용하는 감지기는 그 방사선 물질을 밀봉선원으로 하여 외부에서 직접 접촉할 수 없도록 하여야 한다.

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다. 동작원리

  ▣ 화재발생시 감지기 내 연기입자가 들어 오면 이온전류의 흐름이 저항을 받아 이온전류가 작아지면 이 것을 검출부,

       증폭부, 스위칭 회로에 전달하여 수신기에 신호를 보낸다.

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라. 이온화식 감지기의 감도시험 (감지기의 형식 승인 및 제품검사의 기술기준 제18조)

  ① 작동시험 : 전리전류의 변화율 1.35K인 농도의 연기를 포함하는 풍속 V[㎝/s]의 기류에 투입하는 경우 비축적형은

                        30초 이내에 작동하고 축적형은 30초 이내에서 감지한 후 공칭축적시간 ± 5초 범위내에서 화재신호를

                         발신하여야 한다.

  ② 부동작시험 : 전리전류의 변화율 0.65K인 농도의 연기를 포함하는 풍속 V[㎝/s]의 기류에 투입하는 경우 5분 이내에는

                            작동하지 아니하여야 한다.

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【 제연설비의 기동용 감지기】

  ▣ 연기 감지기 (이온화식, 광전식)가 적압하다.

       (전실 (부속실) 재연설비 : 옥내에 설치된 감지기 (열, 연기, 불꽃))

  ◆ 이온화식 감지기의 감도시험

      ① 작동시험          ② 부동작시험

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6. 광전식 감지기

   ▣ 화재발생시 감지기 내 연기입자가 들어 오면 광반사가 일어나 광전소자의 저항이 변하여 수신기에 신호를 보낸다.

가. #스포트 형

 

  ① 구성요소 : 발광부, 수광부, 차광판, 신호 증폭회로, 스위칭 회로, 작동표시장치

  ② 동작원리 : 화재발생시 감지기내 연기입자가 들어 오면 광반사가 일어나 광전소자의 저항이 변하여 수신기에 신호를

                         보낸다.

참고 : 광전식 감지기의 적합기준

1. 발광소자는 광속 변화가 적고 장시간 사용에 충분히 견딜 수 있는 것이어야 한다.   2. 수광소자는 감도 저하 및 피로현상이 적고 장기간 사용에 충분히 견딜 수 있는 것이어야 한다.   3. 반사판이 있는 구조의 광전식 분리형 감지기 반사판은 기능에 유해한 영향을 미칠 우려가 있는 흠, 부식, 변형 등이       없어야 한다.

나. 분리형

   ① 구성요소 : 발광부, 수광부, 신호증폭회로, 스위칭 회로, 작동표시장치

   ② 동작원리 : 화재발생시 광축 (송광부와 수광부의 축) 사이로 연기입자가 들어 오면 광량이 감소하므로 이를 검출하여

                         화재신호를 보낸다.

다. 공기흡입형

  ① 구성요소 : 흡입배관, 공기흡입펌프(aspirator), 감지부, 제어부, 필터

  ② 동작원리 : 평상시 공기흡입펌프가 흡입배관을 통하여 주위 공기를 계속 흡입하고 화재 발생시 흡입된 공기 중에

                         함유된 연소생설물의 성분을 분석하여 화재를 감지한다.

라. #광전식 감지기의 특징

   ① 화재의 조기발견이 용이함

   ② 연기의 색에 영향을 받지 않음

   ③ 외광에 의해서는 동작하지 않음

   ④ 접점과 같은 가동부분이 없어 재조정이 불필요함

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7. 불꽃 감지기

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가. 자외선식 (UV)

   ▣ 가연물의 연소시 자외선에 영역 중 화재시 0.18 ~ 0.26 [μm]의 파장에서 강한 에너지 레벨이 되므로 이를 검출하여

        화재신호를 보낸다.

나. 적외선식 (IR)

  ▣ 가연물의 연소시 적외선의 영역중 화재시 4.35 [μm]의 #파장 에서 강한 #에너지 레벨이 되므로 이를 검출하여

      #화재신호 를 보낸다.

다. 불꽃 영상 분석식

  ▣ #불꽃 의 실시간 영상 이미지를 자동 분석하여 화재 신호를 발신하는 것