Solución de problemas y fallos comunes en los Sistemas de Alarma y Detección de Incendios

Es común que los ingenieros que inician el diseño de sistemas de detección de incendios cometen ciertos errores al no estar documentados con los códigos correspondientes. Hay varios errores fundamentales que se cometen, dada la forma en cómo aprendemos a diseñar sistemas contra incendios en la región. 

En esta guía veremos: 

• Problemas comunes en los sistemas de detección de incendios.
  • Problemas relacionados con el diseño.
  • Proyectos sobredimensionados o carentes de eficacia.
  • Fallos inherentes a equipos del sistema.
  • Desconocimiento de normas técnicas de instalación.
  • Líneas de producto para diferentes tipos de proyectos.
• Conexiones en derivación: una práctica de instalación de alto impacto.
• Problemas de tierras en los sistemas de detección de incendios.
• Reconocimiento del fallo de tierra.
• Pruebas de multímetro.
• El panel de control ayuda a identificar fallos.
• Resistencias de fin de línea o de supervisión.
• Uso de protecciones eléctricas para alimentación y señales de control.
  
  

Problemas comunes en los sistemas de detección de incendio 

Fuente: Shutterstock.com

Los errores fundamentales de los sistemas de detección de incendio, así como en otras áreas de la ingeniería, arrancan o se originan desde el diseño y especificación del proyecto y en principio esta falencia puede tener origen en:  

Problemas relacionados con el diseño 

En la construcción, un mal diseño implica, la mayoría de las veces, una mala implementación, incluso sin ser responsabilidad directa del instalador. El desconocimiento de la química y del comportamiento del fuego cuando se convierte en incendio, e incluso del funcionamiento de los equipos de detección de incendios, son algunas de las principales fuentes de posibles errores importantes que se originan desde el diseño y repercuten en el desarrollo del proyecto. 

Sumado a ello está el desconocimiento de los códigos o normas para salvaguardar vidas frente al riesgo de incendios, normatividad relacionada con la construcción de edificios que aplican en cada país o región como IBC, NFPA 101, entre otros. Particularmente, el desconocimiento del código de alarma de incendios como el que mayormente se usa en la región NFPA 72 o su equivalente, para la instalación, así como de los códigos eléctricos básicos, es algo muy común dentro de las empresas de integración, que ven un potencial en este tipo de proyectos dentro de la industria de seguridad, pero poco se preparan para ello. 

En cuanto a los problemas de diseño, para poder evitar caer en estos errores esenciales, el diseñador debería pasar por una capacitación algo larga e intensa, que probablemente sobre la urgencia de la implementación del proyecto no tenga el tiempo disponible, por lo que es importante sacar el tiempo para tomar un curso de diseño desde una perspectiva de preparación académica. Pero esto, en muchos casos, no ocurre porque muchas empresas se acostumbran a trabajar sobre el principio de la urgencia y solo aprenden básicamente conceptos de ubicación y espaciamiento de los dispositivos, y se quedan con lo que se aprende en las capacitaciones de fabricantes que eventualmente se dan. 

Algo que también ocurre con frecuencia es que si el integrador trabaja con una marca en especial, el fabricante provee herramientas de cálculo para algunas cosas como el cálculo de baterías o caída de tensión en los NAC’s, que muchas veces son los diseñadores los que las aprenden por sí solos y no con verdaderos ingenieros de diseño. 

El resultado es, regularmente, proyectos con deficiencias conceptuales y de funcionalidad, carentes de documentación, mal especificadas, y que al instalarse, fallan.

Proyectos sobredimensionados o carentes de eficacia  

El desconocimiento de los códigos hace que el diseñador tenga muchos vacíos o falta de criterio, lo que resulta en algunos casos con un sobredimensionamiento del sistema o, por el contrario, su subdimensionamiento. En muchas situaciones, la creencia de que un sistema de detección y alarma "necesariamente siempre" incluye detectores (de calor, humo, llama, etc.) fuerza al diseñador a instalar cualquier detector, con tal de "detectar algo".

En este sentido, es frecuente encontrar sitios o instalaciones con detección de humo cuando el código solo exige elementos de iniciación manual. También hay hoteles que no cumplen con los criterios de notificación visual o sonora al considerarse ocupaciones en modo privado, debido a cómo aprendieron a diseñar para todo tipo de construcciones. Igualmente, se pueden hallar clínicas con alarma general en todos los pisos, a pesar de que la NFPA 99 recomienda otras estrategias de notificación. Estos son solo algunos ejemplos que se pueden mencionar.

Fallos inherentes a equipos del sistema

Fuente: TECNOSeguro

También existen fallos que están directamente relacionados con el sistema una vez que este ya esté implementado, sin que esto implique que el problema sea debido a equipos defectuosos o mal fabricados.

En este punto, uno de los errores más comunes tiene que ver con la ausencia de las resistencias de fin de línea, fallos frecuentes en equipos debido a una mala instalación o a la falta de mantenimiento. Por lo tanto, es importante aprender a identificar e interpretar los problemas y fallos que el mismo sistema notifica.

Desconocimiento de normas técnicas de instalación 

El desconocimiento del código de normas de instalación de los sistemas de detección y alarma de incendio, conllevan a un diseño con carencias que comienzan con la falta de justificación de los criterios usados, ausencia de documentación necesaria para la instalación y omisiones graves en muchos casos. 

Es común encontrar diseños en los cuales no se sabe porqué se seleccionaron ciertos tipos de dispositivos, o que usan el mismo dispositivo en áreas donde no va a funcionar. Igualmente se observan detectores con los mismos espaciamientos o distribución en techos dónde se deben hacer correcciones de distancias por la presencia de estructuras atípicas de ciertas dimensiones. 

Las Sirenas y/o luces estroboscópicas solo deberían estar presentes donde hay estaciones manuales; de hecho, es un error muy común tener sirenas insuficientes y, eventualmente, estaciones manuales innecesarias (o viceversa). Además, existen problemas causados por conexiones eléctricas deficientes que generan inducción sobre los circuitos de señalización, así como fallas de tierra, un aspecto que examinaremos con más detalle.

Líneas de producto para diferentes tipos de proyectos

Fuente: iotechnology.pe

El desconocimiento de la tecnología, en particular de los equipos de detección a ser utilizados en el diseño, compromete el buen funcionamiento del sistema. Si bien hay quienes promueven la idea de que el diseño debe ser independiente de la tecnología, esto es parcialmente incorrecto. Existen diferencias tecnológicas entre las marcas que pueden dificultar o favorecer ciertas funcionalidades con sus equipos, y en muchos casos, al no poder mezclarse dispositivos, el diseño debe centrarse en una marca en particular para garantizar la compatibilidad, escalabilidad y estabilidad a largo plazo de la solución propuesta al cliente.

De igual forma, los fabricantes tienen varios segmentos de líneas de productos según precios y capacidades técnicas, dentro de los cuales se ubican los paneles de detección y sus periféricos, de modo que no todos los sistemas que ofrece una marca se pueden proponer para todos los posibles casos o implementaciones. De este modo, la tecnología se debe adaptar a las condiciones de cada proyecto y no al revés. 

Conexiones en derivación: una practica de instalacion de alto impacto

Fuente: afaa-ne.org

Es común encontrar diseños donde se sugiere una cantidad excesiva de dispositivos conectados en t-tap o en derivaciones, sin verificar el máximo de estas que se pueden hacer en el lazo o SLC. Dependiendo de la marca, pueden haber límites en las derivaciones o restricciones de cómo hacerlas. Si el diseñador no se toma el tiempo necesario de conocer un poco más del cómo funciona la tecnología a implementar o hace un diseño “genérico”, se corre el riesgo de que el sistema instalado no funcione.

Fuente: alamy.com

Otra fuente de errores es el desconocimiento de electricidad y electrónica básica. Se realizan diseños o especificaciones de sistemas con un panel de control que puede soportar 500 dispositivos, pero tienen un banco de baterías de respaldo de solo 7AH, junto con todo el cableado con cientos de metros de cable FPL calibre 18 (tanto para dispositivos como para sirenas). Esto resulta insuficiente para respaldar el sistema por el tiempo indicado en la norma, simplemente porque no se sabe o no se toma el tiempo para hacer el cálculo de cargas.

Decenas de sirenas conectadas a los circuitos de notificación exceden la capacidad en corriente de la fuente, lo cual es un fallo típico de la fuente de alimentación. Esto ocurre porque no se realiza un análisis de potencia de los circuitos NAC del panel, entre otras omisiones, errores y fallas.

Problemas de tierras en los sistemas de detección de incendio 

Fuente: douglaskrantz.com

Las fallas a tierra en sistemas de detección y alarma contra incendios son difíciles de encontrar. Un fallo de puesta a tierra es un contacto a tierra no intencional de un cable eléctrico. Esta tierra accidental provoca una fuga de corriente, lo que significa que los dispositivos del circuito afectado podrían funcionar erróneamente o no funcionar en absoluto, o podrían generar falsas alarmas.

Fuente: medium.com

La mayoría de los paneles de control de alarma de incendio pueden advertir sobre la existencia de una falla a tierra, pero no pueden indicar su ubicación exacta. Por lo tanto, los técnicos deben resolver el problema en el campo; utilizar un multímetro para determinar la falla puede ser la mejor alternativa. Básicamente, el proceso de identificación y reparación de fallos de tierra consiste en una serie de pasos sencillos, pero puede requerir tiempo y paciencia.

Reconocimiento del fallo de tierra 

El primer paso es desconectar todos los cables del circuito de alarma del panel de control principal. Cada circuito SLC tendrá al menos dos cables, pero algunos sistemas pueden tener tres o cuatro cables conductores. Al desconectar todos los cables de los circuitos de alarma, como los NAC's, se debería restablecer el indicador de falla a tierra en el panel. Si esto no ocurre, es probable que la falla se deba a la alimentación principal de energía del sistema o a la instalación del chasis metálico del mismo. Esta verificación no debería tomar mucho tiempo ni ser difícil.

Fuente: primoquestmarketing.com

El segundo paso es reconectar cada lazo uno a la vez y esperar aproximadamente 60 segundos para verificar si el indicador de fallo a tierra se enciende. Si no lo hace, se debe reconectar el siguiente circuito y repetir el proceso hasta encontrar el circuito que activa el indicador de falla a tierra en el panel. Es importante tener en cuenta que un sistema de alarma antiguo o sin mantenimiento podría tener más de una falla a tierra. En estos casos, es fundamental probar todos los circuitos en busca de fallas e identificarlas completamente. Una vez identificadas, se debe continuar reconectando el resto de los circuitos.

Pruebas de multímetro

Fuente: sirinafire.com

Con los cables del circuito o lazo desconectados del panel principal, coloca el multímetro en la posición de ohm o de continuidad (se genera un sonido cuando hay contacto entre los puntos, es decir, en corto). Luego, conecta el cable o punta negra del multímetro a una superficie metálica conectada a tierra y, con el cable o punta roja, haz contacto con cada cable del circuito.

Una lectura del multímetro de infinito, O.L. (O.L. del inglés Open Loop), o lazo abierto, indicará un circuito abierto con ninguna trayectoria a tierra. Esto significa que el cable está bien. Cualquier otra lectura en el medidor o la generación de sonido indicará que hay un camino accidental a tierra en algún lugar a lo largo de ese cable.

Una vez encontrado el conductor defectuoso, el siguiente paso es comprobar físicamente el cable a lo largo de todo el circuito. En este punto es importante conocer el recorrido del lazo o tener un plano de guía e ir probando desde el primer dispositivo en adelante hasta encontrar el segmento defectuoso. Se debe inspeccionar de manera minuciosa ese segmento hasta encontrar el cable en corto, con el aislamiento perforado, conexión cruzada, conexión corroída o dispositivo defectuoso que causa la falla a tierra.

El panel de control ayuda a identificar fallos 

Fuente: blog.koorsen.com

A parte de identificar los fallos de tierra, la mayoría de los paneles de control generan avisos del sistema en el teclado principal o por medio de anunciadores remotos, y es posible ir verificando uno a uno con las teclas del panel, también se puede conectar el sistema a una interfaz software, local o remota para el mismo fin. 

Reconocer las fallas en el panel puede hacer que el sistema por un determinado tiempo deje de emitir una señal audible por el fallo que tenga el sistema, pero luego de transcurrido un tiempo la alarma audible se volverá a activar. Esto es algo intencional y es que en los sistemas de detección de incendio no debe haber margen a tener fallos por siempre o de forma indefinida. Usualmente el reconocimiento de fallos se hace con la tecla o función “Aknoledge” o reconocer. 

En cuanto a los dispositivos de iniciación, podemos tener varios tipos de fallos, y algunos ejemplos son: 

• Fallos por cortos en la polaridad del lazo.
• Fallos por falta de dispositivos (un detector de humo removido).
• Duplicación de direcciones, es decir dos dispositivos direccionables con la misma dirección. 
• Fallos por suciedad en detectores, generalmente en dispositivos analógicos que incorporan esta función.
• Fallas del sistema como bus de datos SLC fallas relacionadas con las conexiones de fuentes remotas tipo NAC, anunciadores remotos, o entre otros paneles de control conectados entre sí. 
• Fallas de suministro de corriente principal o AC y de fallas de baterías por desconexión o baja carga de batería.

Resistencias de fin de línea o de supervisión 

Las resistencias de fin de línea o para supervisión tienen una importancia especial dentro de los sistemas de detección y alarma contra incendios en los sistemas convencionales. En estos sistemas, cada zona por grupo de sensores termina con una resistencia de fin de línea en el último dispositivo. Lo mismo ocurre con los Circuitos NAC, especialmente cuando se implementan con cableado estilo B. Además, para identificar la señal de fallo o problema, la resistencia de fin de línea se utiliza en la instalación de dispositivos convencionales y módulos de monitoreo y control, en cuyo caso el fabricante establece el valor de la resistencia y cómo debe ser instalada. Finalmente, las resistencias de fin de línea también se utilizan en las zonas y salidas NAC que no son utilizadas del panel de control.

Uso de protecciones eléctricas para alimentación y señales de control 

Módulo de protección de baja tensión y señal DTK2MHLP24BWB. Fuente: diteksurgeprotection.com

Podemos mitigar los fallos de origen eléctrico de los sistemas de detección de incendios instalando módulos de protección de baja tensión espacial para sistemas de alarma, que se pueden conectar a circuitos NAC, lazos SLC y conexiones de bus de datos. Recordemos que ante una descarga atmosférica, hay poco que se puede hacer, pero este tipo de elementos sin duda ayudan a minimizar el riesgo.

Formacion y capacitacion constante es la clave 

Al identificar y abordar los problemas comunes en proyectos de sistemas de alarmas y detección de incendios, se puede garantizar la seguridad y protección efectiva de las personas y los bienes. Proporcionar capacitación periódica al personal en el uso del sistema, los procedimientos de instalación y las acciones a seguir en caso de fallos. Diseñar sistemas escalables que puedan adaptarse a cambios en el entorno. Establecer procedimientos claros de mantenimiento y documentar las lecciones aprendidas. Mantenerse al día con las normativas y regulaciones locales e internacionales será esencial para mitigar riesgos y mantener la integridad del sistema a lo largo del tiempo.