Результат интеллектуальной деятельности: Устройство пожаротушения с электрическим инициированием

Область техники

Изобретение относится к устройствам пожаротушения на основе аэрозолеобразующих или газообразующих составов и может применяться для предотвращения возгораний в электрических распределительных щитах, сейфах, шкафах с электротехнической аппаратурой, шкафах телекоммуникационного и другого электронного оборудования, расположенного в ограниченных помещениях и технических отсеках.

При эксплуатации электрооборудования, нередки возгорания, причинами которых являются: перегрузка электроустановок и проводки, короткое замыкание, воспламенение горючих материалов вблизи подключенного к сети оборудования, завышенное переходное сопротивление в контактных группах электропроводки.

Необходимо своевременно подавлять очаги таких возгораний без снятия напряжения, автоматически, без участия человека, исключая возможность поражения электрическим током и сохраняя дорогостоящее оборудование.

Уровень техники

Из уровня техники известны следующие средства пожаротушения, предназначенные для подавления огня в электроустановках.

Автономная установка пожаротушения на основе термоактивируемого агента, содержащегося в микрокапсулах (патент RU 179466), выполненная в виде полимерной композитной пластины, имеющей регулярный рельеф поверхности и содержащей микрокапсулы с огнетушащим веществом, размещенные в специальном кремнийорганическом компаунде. Подложка пластины на обратной стороне имеет термостойкий самоклеящийся слой для ее крепления в защищаемом объеме. В качестве огнетушащего вещества (агента) используются микрокапсулы размерами 50-400 мкм, имеющие размещенное внутри сферической полимерной оболочки ядро из огнегасящей жидкости из ряда озонобезопасных (патент RU 2469761). Микрокапсулы способны взрывоподобно разрушаться при достижении температуры 90°С. Данная установка пожаротушения отличается невысокой огнетушащей способностью и коротким сроком службы (из практики применения - не более двух лет), что является существенным недостатком.

Автономная установка газового пожаротушения (патент RU 139678), которая в своем составе содержит баллон с газовой огнетушащим агентом (например, хладоном), сообщающийся с магистралью для подачи огнетушащей среды в защищаемый объем, выполненной из легкоплавкого полимерного материала. Магистраль сопряжена с баллоном посредством запорно-пускового устройства с манометром и шаровым краном, а также снабжена упругой наружной оболочкой в виде металлической спирали. Данная установка пожаротушения отличается многокомпонентностью и высокой трудоемкостью монтажа в защищаемом объеме.

Известно средство фиксации огнетушащего шнура в электрическом шкафу (патент RU 190409). Огнетушащий шнур или пирокорд - это автономная установка пожаротушения с термоактивирующимся микрокапсулированным огнетушащим веществом, предназначенная для защиты от возгораний в крупногабаритных пожароопасных объектах c электрооборудованием, таких как распределительные щиты, шкафы управления, электрические шкафы, сейфы и т.д. Техническое решение по данному патенту представляет собой приспособление, удерживающее огнетушащий шнур в электрическом шкафу, имеющее опору для фиксации к внутренним стенкам электрического шкафа и выполненное в виде гнущегося крепления, имеющего паз для удержания шнура, а основание крепления имеет клейкий слой. Недостатком данного технического решения является трудоемкость монтажа огнетушащего шнура, связанного с необходимостью установки предлагаемого средства крепления на внутренние стенки электрического шкафа по его периметру, после чего в крепление фиксируют огнетушащий шнур.

Известно самосрабатывающее устройство пожаротушения (патент RU 184841), которое содержит корпус, выполненный из пенопласта, внутри которого размещено взрывное устройство и огнетушащее вещество. Взрывное устройство соединено с огнепроводным шнуром, выходящим наружу через отверстие в корпусе, и уложенным в замкнутую выемку, выполненную с внешней стороны корпуса по его периметру, причем ширина выемки превышает ширину огнепроводного шнура. Для облегчения разрыва корпуса при срабатывании взрывного устройства с внутренней стороны корпуса выполнены канавки. Данное устройство подвешивается на кронштейне или размещается на ровной поверхности и самостоятельно срабатывает при касании пламени огнепроводного шнура. Недостатком данного технического решения является то, что устройство пожаротушения размещается в охраняемом помещении с электрооборудованием с помощью кронштейна или устанавливается на ровной поверхности, что ограничивает варианты его расположения и приводит к снижению эффективности тушения очагов возгораний.

Известно устройство автоматического пожаротушения для телекоммуникационного оборудования, размещаемое в стандартной телекоммуникационной стойке (ТКС) закрытого типа (патент RU 190222). Устройство представляет собой единую конструкцию, содержащую корпус, в котором размещен генератор пламягасящего агента (ГПА), состоящий из двух емкостей, которые соединены с системой доставки пламягасящего агента к очагу возгорания, состоящей из трубопроводов и форсунок ГПА. Узел инициирования устройства выполнен в виде внешнего линейно-протяженного датчика, который прокладывается через наиболее теплонагруженные зоны ТКС и подключается к входу устройства, который, в свою очередь, соединен внутри устройства с датчиком превышения порога температуры. Дополнительно данное устройство включает устройство сигнализации срабатывания, представляющее собой световой и звуковой индикатор, индицирующий факт выработки генератором пламягасящего агента. В данном устройстве автоматического пожаротушения предлагаются к использованию стандартные пламягасящие агенты, которые отличаются недостаточной огнетушащей способностью и являются небезопасными по своему химическому составу, что снижает эффективность тушения, наличие трубопроводов и форсунок для подачи пламягасящего агента в охраняемое помещение повышает трудоемкость изготовления устройства, а также установка устройства в другие типы помещений с электрооборудованием отличается повышенной трудоемкостью в связи с применением стандартных методов крепления к ТКС.

Известно Автономное устройство пожаротушения с фиксацией на DIN-рейку (Патент RU 204767) состоящее из корпуса, внутри которого размещен генератор огнетушащего аэрозоля (ГОА) с узлом инициирования, ГОА выполнен в виде корпуса из трудногорючего материала с выходным соплом, в который помещен аэрозолеобразующий или газообразующий состав (АОС), причем в корпусе АУПТ выполнены сопловые отверстия для выхода аэрозолеобразующего или газообразующего состава и паз для крепления корпуса с ГОА на DIN-рейку, а узел инициирования выполнен в виде самовозгорающегося термошнура при этом, в предпочтительном варианте узел инициирования выполнен в виде самовозгорающегося термошнура с термочувствительным элементом, температура активации которого меньше температуры активации термошнура. Недостатком в данном устройстве является то, что используется термочувствительный элемент, имеющий высокие температуры срабатывания, а именно, известно, что подобные термочувствительные инициаторы срабатывают по температуре не ниже 150°С – 180°С, что не позволяет оперативно реагировать на рост температуры при возгорании и сильно затягивает начало цикла тушения. Данное техническое решение является наиболее близким аналогом к заявленной полезной модели и может выступать в качестве прототипа.

Раскрытие изобретения

Техническая проблема, на решение которой направлено заявленное решение, является создание компактного устройства пожаротушения для электрооборудования, расположенного в распределительных щитах, электрических шкафах, шкафах телекоммуникационного оборудования и т.д., с высокой огнетушащей способностью, широким диапазоном эксплуатационных возможностей с возможностью крепления предлагаемого устройства на DIN-рейку или без таковой, имеющего возможность инициации внешним электрическим сигналом или инициации от внутреннего или внешнего термочувствительного устройства, датчика дыма, а так же способным формировать информационный сигнал срабатывания устройства.

Технический результат заявленного патента заключается в решении указанной технической проблемы и реализации заявленным устройством пожаротушения с электрическим инициированием своего назначения.

Достижение указанного технического результата осуществляется за счет устройства пожаротушения (УПТ) с размещенным внутри аэрозолеобразующим или газообразующим составом (модуль АОС), содержащее модуль АОС (1), электрический воспламенитель модуля АОС (7) и инициирующее термочувствительное устройство (4) соединенные последовательно проводниками между собой.

В альтернативном варианте УПТ дополнительно содержит контактную группу (10) для инициирования через проводники внешним сигналом электрического воспламенителя модуля АОС (7) или подачи напряжения инициирования на инициирующее термочувствительное устройство (4) и электрический воспламенитель модуля АОС (7); датчик срабатывания (11) и кнопку ручного запуска (18) электрического воспламенителя модуля АОС (7); датчик срабатывания (11) размещен в непосредственной близости от модуля АОС или в модуле АОС, соединен проводниками (17) с контактной группой (10); кнопка ручного запуска (18) электрического воспламенителя модуля АОС (7) через проводники соединена с электрическим воспламенителем модуля АОС (7).

В альтернативном варианте исполнения УПТ аэрозолеобразующий или газообразующий состав представляет собой низкотемпературную твердотопливную композицию.

В альтернативном варианте устройство дополнительно содержит датчик дыма (13) с системой питания и управления или без нее, соединенный проводниками с инициирующим термочувствительным устройством (4) последовательно или параллельно.

В альтернативном варианте устройство содержит крепление на DIN-рейку представляющее собой прорезь под DIN-рейку, расположенную на тыльной стороне корпуса устройства, в которой установлена защелка-крепление для фиксации корпуса на DIN-рейке.

В альтернативном варианте исполнения устройства дополнительно в корпусе выполнены отверстия для выхода аэрозолеобразующего или газообразующего состава.

Осуществление изобретения

На (фиг. 1, фиг. 2) представлены вид и схема предлагаемого УПТ, где 1 – модуль АОС, 2 – корпус для монтажа, 3 – паз для крепления корпуса на DIN-рейку, 4 – инициирующее термочувствительное устройство, 5 – защелка-крепление, 7 – электрический воспламенитель модуля АОС, 8 – сопловые отверстия для выхода аэрозолеобразующего или газообразующего состава, 10 – контактная группа для подключения внешних проводов для электровоспламенителя и инициирующего термочувствительного устройства, 11 – датчик срабатывания модуля АОС, 13 – датчик дыма для запуска электрического воспламенителя модуля АОС (может отсутствовать в устройстве), (14-15) – проводники для внешнего инициирования электрического воспламенителя модуля АОС, (14 – 16) – проводники, соединяющие контактную группу с инициирующим термочувствительным устройством и электрическим воспламенителем модуля АОС, 17 – проводники, соединяющие контактную группу с датчиком инициирования модуля АОС, 18 – кнопка ручного инициирования электрического воспламенителя модуля АОС.

УПТ в своем составе содержит модуль АОС (1) и компактный корпус (2). Модуль АОС (1) находится в корпусе (2), в котором выполнены сопловые отверстия для выхода аэрозолеобразующего или газообразующего состава (8), а узел инициирования модуля АОС представляет собой электрический воспламенитель модуля АОС (7).

После подачи напряжения через контактную группу (10) и провода (14) (15) на электрический воспламенитель модуля АОС (7), происходит инициирование модуля АОС (1), что позволяет удаленно инициировать УПТ посредством внешнего сигнала.

Электрический воспламенитель модуля АОС (7) запускается инициирующим термочувствительным устройством (4), соединенным с контактной группой (10), подключенной одновременно к проводникам (16) и (14), на которые предварительно подано напряжение срабатывания электрического воспламенителя модуля АОС (7). При срабатывании инициирующего термочувствительного устройства (4), напряжение подается на электрический воспламенитель модуля АОС (7), который в свою очередь инициирует модуль АОС (1).

Также электрический воспламенитель модуля АОС (7) запускается датчиком дыма (13), имеющим систему управления или без нее (на рисунке не показана), соединенным с контактной группой (10), подключенной одновременно к проводам (16) и (14), на которые предварительно подано напряжение срабатывания электрического воспламенителя модуля АОС (7). При срабатывании датчика дыма (13), напряжение подается на электрический воспламенитель модуля АОС (7), который в свою очередь инициирует модуль АОС (1). Датчик дыма (13) может быть соединен с инициирующим термочувствительным устройством (4) последовательно, что позволяет инициировать электрический воспламенитель модуля АОС (7) только при одновременном срабатывании обоих устройств – датчика дыма (13) и инициирующего термочувствительного устройства (4) или параллельно, что позволяет инициировать электрический воспламенитель модуля АОС (7) с помощью любого из сработавших датчиков, а именно – датчика дыма (13) или инициирующего термочувствительного устройства (4).

Датчик инициирования модуля АОС (11), необходимый для формирования сигнала срабатывания модуля АОС (1), соединен проводниками (17) с контактной группой (10), причем в упомянутой контактной группе (10) и используются отдельные контакты для упомянутого соединения.

В УПТ в тыльной части корпуса (2) выполнена прорезь (3), в которой установлена защелка-крепление (5), предназначенная для фиксации корпуса (2) на DIN-рейку. При этом корпус УПТ также может быть зафиксирован на DIN-рейке с помощью винтового соединения, однако крепление при помощи узла под DIN-рейку с защелкой (5) является преимущественным, т.к. дает возможность установки УПТ в большем диапазоне мест в щитке или шкафу, что приводит к повышению эффективности тушения возгораний. В предпочтительном варианте указанный технический результат достигается в устройстве монтажом УПТ на DIN-рейку осуществляемым следующим образом. Защелка-крепление (5) отодвигается вниз, корпус (2) с установленным в нем модулем АОС (1) ставится на DIN-рейку, цепляясь верхними выступами паза (3), после чего защелка-крепление (5) закрывается, фиксируя УПТ на DIN-рейке. Снятие УПТ с DIN-рейки осуществляется в обратной последовательности. Таким образом, применение предлагаемого УПТ при простоте и компактности конструкции, автономности и надежности работы, простоте его монтажа на DIN-рейку, позволяет с высокой эффективностью подавлять очаги возгораний электрооборудования, размещенного в помещениях шкафного типа.