可监测火灾及自动灭火的电缆沟盖板的制作方法
【专利摘要】本发明提供的可监测火灾及自动灭火的电缆沟盖板，包括电缆沟盖板本体以及安装在电缆沟盖板本体下部的若干设备。电缆沟盖板本体为一矩形板，下部设有向上的凹槽，其四角处分别设有安装孔，凹槽的边缘安装有线槽，线槽设有线槽安装孔并连接有出线防水套管。设备包括固定在电缆沟盖板本体凹槽中的气体探测器、线性红外光束传感器、温湿度传感器、感烟探测器、悬挂式干粉灭火器、声光报警器以及数据处理模块和电源设备。本发明的优点在于：利用电缆沟盖板自身进行火灾监测、报警与自动灭火，构成了集火灾自动探测、报警与灭火一体的消防装置，其使用量大面广，有力地提高了变电站及大量输电线路电缆沟的火灾预防和消防效果。
【专利说明】可监测火灾及自动灭火的电缆沟盖板
【技术领域】
[0001]本发明涉及消防设备，特别涉及一种可监测火灾及自动灭火的电缆沟盖板。
【背景技术】
[0002]广泛分布于发电、输电、配电等各个环节的电线电缆使用量巨大，电力系统电气火灾中电线电缆起火引起的火灾约占40%，民用电气火灾中电线电缆起火引起的火灾约占70%。电缆沟是电缆集中敷设最多的场所，广泛应用于变电站及大量民用设施中，其火灾危险性很大:沟内的电缆均为带外绝缘护套的电缆，外绝缘护套的主要成分为高聚物如塑料、橡胶和橡皮，有些特殊用途的电缆还有许多添加物；电缆一般采用架空密集敷设，所处的环境大多较差，运行维护困难；加上电缆安全运行的监控措施比较单一，不能在全线范围内日夜监控，因此对电缆发生火灾等事故或者在其运行过程中的不安全隐患，不能及时有效地控制，发生火灾的机率很高；同时，电缆沟一般地方狭小，一旦电缆沟内发生电缆爆燃，即使断电，火势也很难控制，火势沿着电缆群会很快延燃扩大，现有的消防器具往往难以充分投入，使得火势不能被遏止在小范围内并短时扑灭。
[0003]变电站在电力系统中是输电和配电的集结点，起变换电压、接受和分配电能、控制电力流向和调整电压的作用。重要程度很高的变电站，其电缆层、控制室、电缆竖井等之内均设置火灾自动检测报警，并按照消防有关规程设置自动灭火消防装置。但站内大量的电缆沟，以及输电线路中也有大量的电缆沟，均没有有效的消防监控及灭火设置。另外，国内1kV电压等级以下的PVC塑料电缆被广泛应用，其缺陷是易老化、易燃烧。特别是普通塑料电缆不但易着火，而且产生的HCl气体通过缝隙、孔洞会弥漫到电气装置室内，遇潮气形成稀盐酸附着在电气设备、动力盘、控制和保护屏等各装置上，并形成一层导电膜，严重降低设备和接线回路的绝缘性能，在火被扑灭后仍影响安全运行。即使采用绝缘清洗剂清洗效果也不佳，形成二次危害。在燃烧之前的高温会使绝缘层、橡胶护层因热解而产生大量CO，如果电缆沟设置在室内，则会对人员造成伤害。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服上述缺陷，提供一种集火灾自动探测、报警与灭火一体的消防装置，以提高电缆沟火灾预防和消防效果的可监测火灾及自动灭火的电缆沟盖板。
[0005]为达到上述目的，本发明提供的一种可监测火灾及自动灭火的电缆沟盖板，包括电缆沟盖板本体以及安装在所述电缆沟盖板本体下部的若干设备，所述电缆沟盖板本体为一矩形板，下部设有向上的凹槽，其四角处分别设有安装孔，所述凹槽的边缘安装有线槽，所述线槽设有与所述电缆沟盖板本体相连的若干线槽安装孔，所述线槽连接有出线防水套管；所述设备包括固定在所述电缆沟盖板本体凹槽中的气体探测器、线性红外光束传感器、温湿度传感器、感温探测器、感烟探测器、悬挂式干粉灭火器、声光报警器以及数据处理模块和电源设备，所述悬挂式干粉灭火器设有感温玻璃球启动装置，所述气体探测器、线性红外光束传感器、温湿度传感器、感温探测器、感烟探测器、悬挂式干粉灭火器和声光报警器分别与所述数据处理模块电相连，所述温湿度传感器、气体探测器、感温探测器、感烟探测器、线性红外光束传感器采集的信号输出至所述数据处理模块，所述数据处理模块输出开关信号至所述悬挂式干粉灭火器和声光报警器。
[0006]本发明可监测火灾及自动灭火的电缆沟盖板，其中所述电源设备包括风力发电机、太阳能电池板、蓄电池、风光互补控制器以及AC220V备用电源，所述风力发电机、太阳能电池板、蓄电池分别与风光互补控制器相连，所述风光互补控制器以及AC220V备用电源为各设备提供DC24V电源。
[0007]本发明可监测火灾及自动灭火的电缆沟盖板，其中所述气体探测器包括测量精度Ippm级的HCL、CO两种电化学式气体传感器。
[0008]本发明可监测火灾及自动灭火的电缆沟盖板，其中所述悬挂式干粉灭火器具有自爆式和电控式两种启动感温玻璃球启动装置。
[0009]本发明可监测火灾及自动灭火的电缆沟盖板，其中所述数据处理模块设有向上位机或外置火灾报警控制装置传输信号的RS485接口和无线传输装置。
[0010]本发明可监测火灾及自动灭火的电缆沟盖板的优点和积极效果在于:由于采用了电缆沟盖板本体以及安装在电缆沟盖板本体下部的若干设备，利用电缆沟盖板自身进行火灾监测、报警与自动灭火，构成了集火灾自动探测、报警与灭火一体的消防装置，其使用量大面广，有力地提高了变电站及大量输电线路电缆沟的火灾预防和消防效果。
[0011]下面将结合实施例参照附图进行详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是电缆沟盖板本体的俯视图；
[0013]图2是图1的A-A剖视图；
[0014]图3是电缆沟盖板设备安装布置图；
[0015]图4是电源设备的结构图；
[0016]图5是数据处理模块的接线图。
【具体实施方式】
[0017]本发明可监测火灾及自动灭火的电缆沟盖板包括电缆沟盖板本体以及安装在电缆沟盖板本体下部的若干设备。其中:
[0018]参照图1和图2，电缆沟盖板本体为一矩形板，下部设有向上的凹槽，其四角处分别设有安装孔1，凹槽的边缘安装有线槽2，线槽2设有与电缆沟盖板本体相连的若干线槽安装孔3，线槽2连接有出线防水套管4。4个安装孔I用于将电缆沟盖板本体固定于现有的水泥或塑料盖板上，线槽2用于将各探测元件的电气接线统一出线，起覆盖和防雨作用，线槽安装孔3用于将线槽固定在电缆沟盖板本体上，出线防水套管4用于对电气出线的防水。
[0019]电缆沟盖板安装后，固定在电缆沟盖板本体下部的各探测元件、声光报警器、悬挂式干粉灭火器、数据处理模块均置于电缆沟内。
[0020]参照图3，设备包括固定在电缆沟盖板本体凹槽中的气体探测器24，线性红外光束传感器28，温湿度传感器20，感温探测器21、22，感烟探测器27_1、27_2，悬挂式干粉灭火器25，声光报警器23以及数据处理模块26和电源设备。
[0021]其中气体探测器24包括测量精度Ippm级的HCL、CO两种电化学式气体传感器，用于对电缆早期火灾产生的典型气体产物进行高灵敏度的探测。
[0022]线性红外光束感烟感温探测器28由发射器和接收器组成，采用不受烟、色影响的红外线减光方式工作。一般成对使用。发射器发射出一束定强度的红外光束，接收器对红外光束进行采集、放大、分析处理后输出。当烟雾进入探测区时，光束被遮挡使接收器接收到的红外光强度降低。
[0023]温湿度探测器20用于探测电缆沟内的温度和相对湿度。
[0024]感温探测器21、22用于探测电缆沟内的温度。
[0025]感烟探测器27-1、27_2用于探测电缆沟内的烟雾。
[0026]声光报警器23，用于声光报警。
[0027]悬挂式干粉灭火器25设有自爆式和电控式两种启动感温玻璃球启动装置。
[0028]气体探测器24，线性红外光束传感器28，温湿度传感器20，感温探测器21、22、感烟探测器27-1、27-2，悬挂式干粉灭火器25和声光报警器23分别与数据处理模块26电相连，温湿度传感器21、22，气体探测器24，感温探测器21、22，感烟探测器27-1、27-2，线性红外光束传感器28米集的信号输出至数据处理模块26,数据处理模块26输出开关信号至悬挂式干粉灭火器25和声光报警器23。
[0029]参照图5，数据处理模块安装在一个电气柜内。数据处理模块用于汇总和处理各个探测器采集的信号、电源设备的低电量信号及其联动的启动备电电源信号、声光报警信号和驱动悬挂式干粉灭火器信号。数据处理模块有六组开关量信号输入:2个感烟探测器27-1、27-2，2个感温探测器21、22，线性红外光束传感器28和低电量报警的信号，2个模拟量4-20ma信号输入:温湿度传感器20和气体探测器24的信号；三组开关信号输出:接通声光报警器、开启备电电源和驱动悬挂式干粉灭火器的信号。
[0030]数据处理模块26设有向上位机或外置火灾报警控制装置传输信号的RS485接口和无线传输装置。数据处理模块26自带的RS485通讯接口便于数据传输到独立外置的火灾报警控制装置。具备监管、报警、联动控制等功能的火灾报警控制装置，为成熟产品，可对所接入的报警和消防信号编址，以确定报警信号的来源和位置。符合GB4717-2005《火灾报警控制器》、GB16806-2006《消防联动控制系统》要求。
[0031]数据处理模块26自带无线传输功能，可将信号通过无线传输到独立外置的上位机。
[0032]参照图4，电源设备包括风力发电机、太阳能电池板、蓄电池、风光互补控制器以及AC220V备用电源。风力发电机及太阳能电池板户外露天安装，风光互补控制器、备用电源、蓄电池安装在统一的电气柜内。其中风力发电机、太阳能电池板、蓄电池分别与风光互补控制器相连，风光互补控制器以及AC220V备用电源为各设备提供DC24V电源。
[0033]下面说明本发明火灾监测及自动灭火的电缆沟盖板的使用。
[0034]I盖板布置
[0035]电缆沟主要分布在室外，变电站内的电缆沟还分布在1kV开关室内、GIS室内以及室内电容器室、消弧线圈室等。其空间相对封闭但不密封，属于无人操作区域但区域狭长。
[0036]本盖板无须在电缆沟上全面敷设，只须布置在如下位置:电缆沟拐弯处、电缆接头处以及需要重点关注的部位。布置在电缆接头处，由于电缆头通常是在现场手工制作，受现场条件限制及手工制作分散性的影响，是电缆绝缘的薄弱环节，所以加强监管。电缆沟拐弯处的电缆在敷设时容易被拉伤，且在该处容易受到发热，所以加强监管。
[0037]需要注意的是:布置时需考虑两块盖板上线性红外光束传感器之间无遮挡物。
[0038]2实时监测
[0039]安装在电缆沟盖板本体上的气体探测器、线性红外光束传感器、温湿度传感器、感烟探测器等探测元件，将探测到的信号送到数据处理模块26进行汇总后，可将信号通过无线传输到独立外置的上位机，或通过RS485接口传输到独立外置的火灾报警控制装置，实时监测电缆沟内的情况。独立外置的火灾报警控制装置可对多个电缆沟盖板传输的数据进行编址。
[0040]3启动灭火
[0041 ] 悬挂式干粉灭火器，可由火灾直接触发，或接收电气控制信号后启动。
[0042]感温玻璃球上端顶住喷嘴压板，在设置的公称动作温度，即57°C橙色、68°C红色、79°C黄色、93°C或107°C绿色、121°C或141°C蓝色时膨胀爆裂，喷嘴压板受粉罐内压力推动脱落而自动开启喷射灭火剂，感温玻璃球符合GB18428-2010《自动灭火系统用玻璃球》要求。
[0043]在本实施例中，悬挂式干粉灭火器设有电控式启动感温玻璃球，悬挂式干粉灭火器采用电控式的感温玻璃球启动。火灾报警控制系统确认火情后，发出灭火指令给灭火控制器，灭火控制器动作接通灭火装置上的电子启动器电源，使玻璃球爆裂，喷嘴喷射灭火剂；或者着火区域直接引爆感温玻璃球，喷嘴喷射灭火剂。
[0044]若发生火灾，温湿度传感器、感烟探测器、感温探测器21、22、线性红外光束传感器及气体传感器等信号超过设定阀值，上位机或火灾报警控制装置立即显示报警信息，现场声光报警并启动悬挂式干粉灭火器:当米取传输到上位机方式时，悬挂式干粉灭火器的动作依靠电缆沟内的明火爆破其玻璃球而启动；当采取通过RS485接口传输到独立外置的火灾报警控制装置方式时，悬挂式干粉灭火器的动作依靠电缆沟内的明火爆破其玻璃球而直接触发，或接收由火灾报警控制装置的信号而启动。
[0045]4低电量时备电启动
[0046]若电池出现问题或连续阴雨无风天气导致蓄电池容量不足，超过风光互补控制器设定的蓄电池容量时，风光互补控制器发出电量低信号输入至数据处理模块26，数据处理模块26输出控制接触器KM2，开启备电系统继续工作。
[0047]上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计方案前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
【权利要求】
1.一种可监测火灾及自动灭火的电缆沟盖板，包括电缆沟盖板本体以及安装在所述电缆沟盖板本体下部的若干设备，其特征在于:所述电缆沟盖板本体为一矩形板，下部设有向上的凹槽，其四角处分别设有安装孔(I)，所述凹槽的边缘安装有线槽(2)，所述线槽(2)设有与所述电缆沟盖板本体相连的若干线槽安装孔(3)，所述线槽(2)连接有出线防水套管(4);所述设备包括固定在所述电缆沟盖板本体凹槽中的气体探测器(24)、线性红外光束传感器(28)、温湿度传感器(20)、感温探测器(21、22)、感烟探测器(27_1、27_2)、悬挂式干粉灭火器(25)、声光报警器(23)以及数据处理模块(26)和电源设备，所述悬挂式干粉灭火器(25)设有感温玻璃球启动装置，所述气体探测器(24)、线性红外光束传感器(28)、温湿度传感器(20)、感温探测器(21、22)、感烟探测器(27-1、27-2)、悬挂式干粉灭火器(25)和声光报警器(23)分别与所述数据处理模块(26)电相连，所述温湿度传感器(20)、感温探测器(21、22)、气体探测器(24)、感烟探测器(27-1、27-2)、线性红外光束传感器(28)采集的信号输出至所述数据处理模块(26)，所述数据处理模块(26)输出开关信号至所述悬挂式干粉灭火器(25)和声光报警器(23)。
2.根据权利要求1所述的可监测火灾及自动灭火的电缆沟盖板，其特征在于:其中所述电源设备包括风力发电机、太阳能电池板、蓄电池、风光互补控制器以及AC220V备用电源，所述风力发电机、太阳能电池板、蓄电池分别与风光互补控制器相连，所述风光互补控制器以及AC220V备用电源为各设备提供DC24V电源。
3.根据权利要求1或2所述的可监测火灾及自动灭火的电缆沟盖板，其特征在于:其中所述气体探测器(24)包括测量精度Ippm级的HCL、CO两种电化学式气体传感器。
4.根据权利要求3所述的可监测火灾及自动灭火的电缆沟盖板，其特征在于:其中所述悬挂式干粉灭火器(25)具有自爆式和电控式两种启动感温玻璃球启动装置。
5.根据权利要求4所述的可监测火灾及自动灭火的电缆沟盖板，其特征在于:其中所述数据处理模块(26)设有向上位机或外置火灾报警控制装置传输信号的RS485接口和无线传输装置。
【文档编号】A62C3/16GK104332930SQ201410641297
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月13日 优先权日:2014年11月13日
【发明者】范明豪, 郭祥军, 黄海龙 申请人:国家电网公司, 国网安徽省电力公司电力科学研究院