可監測火災及自動滅火的電纜溝蓋板的製作方法
2023-05-03 09:44:31
可監測火災及自動滅火的電纜溝蓋板的製作方法
【專利摘要】本發明提供的可監測火災及自動滅火的電纜溝蓋板，包括電纜溝蓋板本體以及安裝在電纜溝蓋板本體下部的若干設備。電纜溝蓋板本體為一矩形板，下部設有向上的凹槽，其四角處分別設有安裝孔，凹槽的邊緣安裝有線槽，線槽設有線槽安裝孔並連接有出線防水套管。設備包括固定在電纜溝蓋板本體凹槽中的氣體探測器、線性紅外光束傳感器、溫溼度傳感器、感煙探測器、懸掛式乾粉滅火器、聲光報警器以及數據處理模塊和電源設備。本發明的優點在於：利用電纜溝蓋板自身進行火災監測、報警與自動滅火，構成了集火災自動探測、報警與滅火一體的消防裝置，其使用量大面廣，有力地提高了變電站及大量輸電線路電纜溝的火災預防和消防效果。
【專利說明】可監測火災及自動滅火的電纜溝蓋板
【技術領域】
[0001]本發明涉及消防設備，特別涉及一種可監測火災及自動滅火的電纜溝蓋板。
【背景技術】
[0002]廣泛分布於發電、輸電、配電等各個環節的電線電纜使用量巨大，電力系統電氣火災中電線電纜起火引起的火災約佔40%，民用電氣火災中電線電纜起火引起的火災約佔70%。電纜溝是電纜集中敷設最多的場所，廣泛應用於變電站及大量民用設施中，其火災危險性很大:溝內的電纜均為帶外絕緣護套的電纜，外絕緣護套的主要成分為高聚物如塑料、橡膠和橡皮，有些特殊用途的電纜還有許多添加物；電纜一般採用架空密集敷設，所處的環境大多較差，運行維護困難；加上電纜安全運行的監控措施比較單一，不能在全線範圍內日夜監控，因此對電纜發生火災等事故或者在其運行過程中的不安全隱患，不能及時有效地控制，發生火災的機率很高；同時，電纜溝一般地方狹小，一旦電纜溝內發生電纜爆燃，即使斷電，火勢也很難控制，火勢沿著電纜群會很快延燃擴大，現有的消防器具往往難以充分投入，使得火勢不能被遏止在小範圍內並短時撲滅。
[0003]變電站在電力系統中是輸電和配電的集結點，起變換電壓、接受和分配電能、控制電力流向和調整電壓的作用。重要程度很高的變電站，其電纜層、控制室、電纜豎井等之內均設置火災自動檢測報警，並按照消防有關規程設置自動滅火消防裝置。但站內大量的電纜溝，以及輸電線路中也有大量的電纜溝，均沒有有效的消防監控及滅火設置。另外，國內1kV電壓等級以下的PVC塑料電纜被廣泛應用，其缺陷是易老化、易燃燒。特別是普通塑料電纜不但易著火，而且產生的HCl氣體通過縫隙、孔洞會瀰漫到電氣裝置室內，遇潮氣形成稀鹽酸附著在電氣設備、動力盤、控制和保護屏等各裝置上，並形成一層導電膜，嚴重降低設備和接線迴路的絕緣性能，在火被撲滅後仍影響安全運行。即使採用絕緣清洗劑清洗效果也不佳，形成二次危害。在燃燒之前的高溫會使絕緣層、橡膠護層因熱解而產生大量CO，如果電纜溝設置在室內，則會對人員造成傷害。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是克服上述缺陷，提供一種集火災自動探測、報警與滅火一體的消防裝置，以提高電纜溝火災預防和消防效果的可監測火災及自動滅火的電纜溝蓋板。
[0005]為達到上述目的，本發明提供的一種可監測火災及自動滅火的電纜溝蓋板，包括電纜溝蓋板本體以及安裝在所述電纜溝蓋板本體下部的若干設備，所述電纜溝蓋板本體為一矩形板，下部設有向上的凹槽，其四角處分別設有安裝孔，所述凹槽的邊緣安裝有線槽，所述線槽設有與所述電纜溝蓋板本體相連的若干線槽安裝孔，所述線槽連接有出線防水套管；所述設備包括固定在所述電纜溝蓋板本體凹槽中的氣體探測器、線性紅外光束傳感器、溫溼度傳感器、感溫探測器、感煙探測器、懸掛式乾粉滅火器、聲光報警器以及數據處理模塊和電源設備，所述懸掛式乾粉滅火器設有感溫玻璃球啟動裝置，所述氣體探測器、線性紅外光束傳感器、溫溼度傳感器、感溫探測器、感煙探測器、懸掛式乾粉滅火器和聲光報警器分別與所述數據處理模塊電相連，所述溫溼度傳感器、氣體探測器、感溫探測器、感煙探測器、線性紅外光束傳感器採集的信號輸出至所述數據處理模塊，所述數據處理模塊輸出開關信號至所述懸掛式乾粉滅火器和聲光報警器。
[0006]本發明可監測火災及自動滅火的電纜溝蓋板，其中所述電源設備包括風力發電機、太陽能電池板、蓄電池、風光互補控制器以及AC220V備用電源，所述風力發電機、太陽能電池板、蓄電池分別與風光互補控制器相連，所述風光互補控制器以及AC220V備用電源為各設備提供DC24V電源。
[0007]本發明可監測火災及自動滅火的電纜溝蓋板，其中所述氣體探測器包括測量精度Ippm級的HCL、CO兩種電化學式氣體傳感器。
[0008]本發明可監測火災及自動滅火的電纜溝蓋板，其中所述懸掛式乾粉滅火器具有自爆式和電控式兩種啟動感溫玻璃球啟動裝置。
[0009]本發明可監測火災及自動滅火的電纜溝蓋板，其中所述數據處理模塊設有向上位機或外置火災報警控制裝置傳輸信號的RS485接口和無線傳輸裝置。
[0010]本發明可監測火災及自動滅火的電纜溝蓋板的優點和積極效果在於:由於採用了電纜溝蓋板本體以及安裝在電纜溝蓋板本體下部的若干設備，利用電纜溝蓋板自身進行火災監測、報警與自動滅火，構成了集火災自動探測、報警與滅火一體的消防裝置，其使用量大面廣，有力地提高了變電站及大量輸電線路電纜溝的火災預防和消防效果。
[0011]下面將結合實施例參照附圖進行詳細說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是電纜溝蓋板本體的俯視圖；
[0013]圖2是圖1的A-A剖視圖；
[0014]圖3是電纜溝蓋板設備安裝布置圖；
[0015]圖4是電源設備的結構圖；
[0016]圖5是數據處理模塊的接線圖。
【具體實施方式】
[0017]本發明可監測火災及自動滅火的電纜溝蓋板包括電纜溝蓋板本體以及安裝在電纜溝蓋板本體下部的若干設備。其中:
[0018]參照圖1和圖2，電纜溝蓋板本體為一矩形板，下部設有向上的凹槽，其四角處分別設有安裝孔1，凹槽的邊緣安裝有線槽2，線槽2設有與電纜溝蓋板本體相連的若干線槽安裝孔3，線槽2連接有出線防水套管4。4個安裝孔I用於將電纜溝蓋板本體固定於現有的水泥或塑料蓋板上，線槽2用於將各探測元件的電氣接線統一出線，起覆蓋和防雨作用，線槽安裝孔3用於將線槽固定在電纜溝蓋板本體上，出線防水套管4用於對電氣出線的防水。
[0019]電纜溝蓋板安裝後，固定在電纜溝蓋板本體下部的各探測元件、聲光報警器、懸掛式乾粉滅火器、數據處理模塊均置於電纜溝內。
[0020]參照圖3，設備包括固定在電纜溝蓋板本體凹槽中的氣體探測器24，線性紅外光束傳感器28，溫溼度傳感器20，感溫探測器21、22，感煙探測器27_1、27_2，懸掛式乾粉滅火器25，聲光報警器23以及數據處理模塊26和電源設備。
[0021]其中氣體探測器24包括測量精度Ippm級的HCL、CO兩種電化學式氣體傳感器，用於對電纜早期火災產生的典型氣體產物進行高靈敏度的探測。
[0022]線性紅外光束感煙感溫探測器28由發射器和接收器組成，採用不受煙、色影響的紅外線減光方式工作。一般成對使用。發射器發射出一束定強度的紅外光束，接收器對紅外光束進行採集、放大、分析處理後輸出。當煙霧進入探測區時，光束被遮擋使接收器接收到的紅外光強度降低。
[0023]溫溼度探測器20用於探測電纜溝內的溫度和相對溼度。
[0024]感溫探測器21、22用於探測電纜溝內的溫度。
[0025]感煙探測器27-1、27_2用於探測電纜溝內的煙霧。
[0026]聲光報警器23，用於聲光報警。
[0027]懸掛式乾粉滅火器25設有自爆式和電控式兩種啟動感溫玻璃球啟動裝置。
[0028]氣體探測器24，線性紅外光束傳感器28，溫溼度傳感器20，感溫探測器21、22、感煙探測器27-1、27-2，懸掛式乾粉滅火器25和聲光報警器23分別與數據處理模塊26電相連，溫溼度傳感器21、22，氣體探測器24，感溫探測器21、22，感煙探測器27-1、27-2，線性紅外光束傳感器28米集的信號輸出至數據處理模塊26,數據處理模塊26輸出開關信號至懸掛式乾粉滅火器25和聲光報警器23。
[0029]參照圖5，數據處理模塊安裝在一個電氣櫃內。數據處理模塊用於匯總和處理各個探測器採集的信號、電源設備的低電量信號及其聯動的啟動備電電源信號、聲光報警信號和驅動懸掛式乾粉滅火器信號。數據處理模塊有六組開關量信號輸入:2個感煙探測器27-1、27-2，2個感溫探測器21、22，線性紅外光束傳感器28和低電量報警的信號，2個模擬量4-20ma信號輸入:溫溼度傳感器20和氣體探測器24的信號；三組開關信號輸出:接通聲光報警器、開啟備電電源和驅動懸掛式乾粉滅火器的信號。
[0030]數據處理模塊26設有向上位機或外置火災報警控制裝置傳輸信號的RS485接口和無線傳輸裝置。數據處理模塊26自帶的RS485通訊接口便於數據傳輸到獨立外置的火災報警控制裝置。具備監管、報警、聯動控制等功能的火災報警控制裝置，為成熟產品，可對所接入的報警和消防信號編址，以確定報警信號的來源和位置。符合GB4717-2005《火災報警控制器》、GB16806-2006《消防聯動控制系統》要求。
[0031]數據處理模塊26自帶無線傳輸功能，可將信號通過無線傳輸到獨立外置的上位機。
[0032]參照圖4，電源設備包括風力發電機、太陽能電池板、蓄電池、風光互補控制器以及AC220V備用電源。風力發電機及太陽能電池板戶外露天安裝，風光互補控制器、備用電源、蓄電池安裝在統一的電氣櫃內。其中風力發電機、太陽能電池板、蓄電池分別與風光互補控制器相連，風光互補控制器以及AC220V備用電源為各設備提供DC24V電源。
[0033]下面說明本發明火災監測及自動滅火的電纜溝蓋板的使用。
[0034]I蓋板布置
[0035]電纜溝主要分布在室外，變電站內的電纜溝還分布在1kV開關室內、GIS室內以及室內電容器室、消弧線圈室等。其空間相對封閉但不密封，屬於無人操作區域但區域狹長。
[0036]本蓋板無須在電纜溝上全面敷設，只須布置在如下位置:電纜溝拐彎處、電纜接頭處以及需要重點關注的部位。布置在電纜接頭處，由於電纜頭通常是在現場手工製作，受現場條件限制及手工製作分散性的影響，是電纜絕緣的薄弱環節，所以加強監管。電纜溝拐彎處的電纜在敷設時容易被拉傷，且在該處容易受到發熱，所以加強監管。
[0037]需要注意的是:布置時需考慮兩塊蓋板上線性紅外光束傳感器之間無遮擋物。
[0038]2實時監測
[0039]安裝在電纜溝蓋板本體上的氣體探測器、線性紅外光束傳感器、溫溼度傳感器、感煙探測器等探測元件，將探測到的信號送到數據處理模塊26進行匯總後，可將信號通過無線傳輸到獨立外置的上位機，或通過RS485接口傳輸到獨立外置的火災報警控制裝置，實時監測電纜溝內的情況。獨立外置的火災報警控制裝置可對多個電纜溝蓋板傳輸的數據進行編址。
[0040]3啟動滅火
[0041 ] 懸掛式乾粉滅火器，可由火災直接觸發，或接收電氣控制信號後啟動。
[0042]感溫玻璃球上端頂住噴嘴壓板，在設置的公稱動作溫度，即57°C橙色、68°C紅色、79°C黃色、93°C或107°C綠色、121°C或141°C藍色時膨脹爆裂，噴嘴壓板受粉罐內壓力推動脫落而自動開啟噴射滅火劑，感溫玻璃球符合GB18428-2010《自動滅火系統用玻璃球》要求。
[0043]在本實施例中，懸掛式乾粉滅火器設有電控式啟動感溫玻璃球，懸掛式乾粉滅火器採用電控式的感溫玻璃球啟動。火災報警控制系統確認火情後，發出滅火指令給滅火控制器，滅火控制器動作接通滅火裝置上的電子啟動器電源，使玻璃球爆裂，噴嘴噴射滅火劑；或者著火區域直接引爆感溫玻璃球，噴嘴噴射滅火劑。
[0044]若發生火災，溫溼度傳感器、感煙探測器、感溫探測器21、22、線性紅外光束傳感器及氣體傳感器等信號超過設定閥值，上位機或火災報警控制裝置立即顯示報警信息，現場聲光報警並啟動懸掛式乾粉滅火器:當米取傳輸到上位機方式時，懸掛式乾粉滅火器的動作依靠電纜溝內的明火爆破其玻璃球而啟動；當採取通過RS485接口傳輸到獨立外置的火災報警控制裝置方式時，懸掛式乾粉滅火器的動作依靠電纜溝內的明火爆破其玻璃球而直接觸發，或接收由火災報警控制裝置的信號而啟動。
[0045]4低電量時備電啟動
[0046]若電池出現問題或連續陰雨無風天氣導致蓄電池容量不足，超過風光互補控制器設定的蓄電池容量時，風光互補控制器發出電量低信號輸入至數據處理模塊26，數據處理模塊26輸出控制接觸器KM2，開啟備電系統繼續工作。
[0047]上面所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，並非對本發明的構思和範圍進行限定，在不脫離本發明設計方案前提下，本領域中普通工程技術人員對本發明的技術方案做出的各種變型和改進，均應落入本發明的保護範圍，本發明請求保護的技術內容，已經全部記載在權利要求書中。
【權利要求】
1.一種可監測火災及自動滅火的電纜溝蓋板，包括電纜溝蓋板本體以及安裝在所述電纜溝蓋板本體下部的若干設備，其特徵在於:所述電纜溝蓋板本體為一矩形板，下部設有向上的凹槽，其四角處分別設有安裝孔(I)，所述凹槽的邊緣安裝有線槽(2)，所述線槽(2)設有與所述電纜溝蓋板本體相連的若干線槽安裝孔(3)，所述線槽(2)連接有出線防水套管(4);所述設備包括固定在所述電纜溝蓋板本體凹槽中的氣體探測器(24)、線性紅外光束傳感器(28)、溫溼度傳感器(20)、感溫探測器(21、22)、感煙探測器(27_1、27_2)、懸掛式乾粉滅火器(25)、聲光報警器(23)以及數據處理模塊(26)和電源設備，所述懸掛式乾粉滅火器(25)設有感溫玻璃球啟動裝置，所述氣體探測器(24)、線性紅外光束傳感器(28)、溫溼度傳感器(20)、感溫探測器(21、22)、感煙探測器(27-1、27-2)、懸掛式乾粉滅火器(25)和聲光報警器(23)分別與所述數據處理模塊(26)電相連，所述溫溼度傳感器(20)、感溫探測器(21、22)、氣體探測器(24)、感煙探測器(27-1、27-2)、線性紅外光束傳感器(28)採集的信號輸出至所述數據處理模塊(26)，所述數據處理模塊(26)輸出開關信號至所述懸掛式乾粉滅火器(25)和聲光報警器(23)。
2.根據權利要求1所述的可監測火災及自動滅火的電纜溝蓋板，其特徵在於:其中所述電源設備包括風力發電機、太陽能電池板、蓄電池、風光互補控制器以及AC220V備用電源，所述風力發電機、太陽能電池板、蓄電池分別與風光互補控制器相連，所述風光互補控制器以及AC220V備用電源為各設備提供DC24V電源。
3.根據權利要求1或2所述的可監測火災及自動滅火的電纜溝蓋板，其特徵在於:其中所述氣體探測器(24)包括測量精度Ippm級的HCL、CO兩種電化學式氣體傳感器。
4.根據權利要求3所述的可監測火災及自動滅火的電纜溝蓋板，其特徵在於:其中所述懸掛式乾粉滅火器(25)具有自爆式和電控式兩種啟動感溫玻璃球啟動裝置。
5.根據權利要求4所述的可監測火災及自動滅火的電纜溝蓋板，其特徵在於:其中所述數據處理模塊(26)設有向上位機或外置火災報警控制裝置傳輸信號的RS485接口和無線傳輸裝置。
【文檔編號】A62C3/16GK104332930SQ201410641297
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月13日 優先權日:2014年11月13日
【發明者】範明豪, 郭祥軍, 黃海龍 申請人:國家電網公司, 國網安徽省電力公司電力科學研究院