一种基于压缩空气泡沫技术的变电站灭火系统的制作方法

本发明涉及消防灭火设备技术领域，尤其涉及一种基于压缩空气泡沫技术的变电站灭火系统。

背景技术：

变压器是发电厂和变电站的重要设备，对于电力供电质量、电力系统运行稳定性有着重要的影响，一旦变压器因某种原因发生火灾，电力系统将失去动力，处于瘫痪状态，不仅影响了供电的稳定，也会造成巨大财产损失，甚至危害生命安全。一般电力系统中的变压器大多属于油浸自然冷却式(简称油浸变压器)，其内部的绝缘衬垫及支架大多采用纸板、棉纱、棉布、木材等有机可燃物质，并有大量的绝缘油(闪点不低于135℃的矿物油，受热易分解，遇明火能燃烧)。变压器内部一旦发生严重过载、短路，可燃的绝缘材料和绝缘油就会受高温或电弧作用分解、膨胀以致气化，使变压器内部的压力急剧增加，重则造成外壳爆炸，大量喷油，燃烧的流动油会进一步扩大火灾危害。同时变压器油若发生火灾，火势在较短时间内会大面积蔓延，且在灭火中稍有不慎，就容易引发触电事故，对救援人员的生命安全产生威胁。

变电站火灾风险性较高，按照现行标准规范，油浸式变压器目前一般配置水喷雾灭火系统或者泡沫灭火剂灭火系统。水作为灭火剂灭变压器油火，一方面灭火效率低，喷淋到变压器的水大部分流失，剩余少量易蒸发；另一方面，由于水与变压器油不相溶，水会快速沉入变压器油池底部，随着水的集聚，一旦将着火的变压器油挤出油池，就会瞬间酿成流淌火。而传统泡沫灭火剂灭火系统只是将水与泡沫液混合后就喷出来，在喷口位置以虹吸原理吸入空气来形成泡沫；其泡沫液形成泡沫的比例低，故发泡效果不明显，因此也造成了泡沫的析液时间较短，泡沫快速析出水，变成水灭火剂。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种基于压缩空气泡沫技术的变电站灭火系统，该系统灭火效率高、体积小、泡沫输出量大，压缩空气泡沫喷射效果好，变压器油覆盖性好，使用安全，便于大量推广使用。

根据本发明实施例的基于压缩空气泡沫技术的变电站灭火系统，包括：

压缩空气泡沫产生装置，用于产生压缩空气泡沫；

管路组件，所述管路组件包括输送管，所述输送管具有进口端和出口端，所述进口端与所述压缩空气泡沫产生装置相连；

变电站用压缩空气泡沫喷射器组件，所述变电站用压缩空气泡沫喷射器组件与所述输送管的所述出口端相连，所述变电站用压缩空气泡沫喷射器组件用于向所述变电站喷射压缩空气泡沫。

根据本发明实施例的基于压缩空气泡沫技术的变电站灭火系统，具有如下的优点：第一、与现有变电站火灾灭火技术相比较，本发明实施例的变电站灭火系统由于采用压缩空气泡沫灭火技术，压缩空气泡沫覆盖到变压器上，不易掉落，可快速持久对变压器降温。同时，压缩空气泡沫在变压器油油面上具有很好的流淌性，保证快速覆盖油面。另外，由于压缩空气泡沫发泡均匀、致密，具有更好的抗烧性，析水时间也较长。因此，压缩空气泡沫针对变压器油液体火灾，具有灭火效率高，灭火不易复燃，节约灭火剂，不易造成流淌火等次生灾害的优势。第二、通过功能组件配置完善，可以结合火灾自动报警系统，可实现变电站的自动化火灾防护，一方面提高了变电站灭火工作的智能化程度，另一方面减少火灾防控灭火人员的配置，进而在火灾一旦发生时，减少火灾对人员的伤害。第三、由于本发明实施例的基于压缩空气泡沫技术的变电站灭火系统主要由压缩空气泡沫产生装置、管路组件和变电站用压缩空气泡沫喷射器组件构成，体积小，压缩空气泡沫输出量大，压缩空气泡沫喷射效果好，且变压器油面覆盖性好，使用安全，便于大量推广应用。

根据本发明的一个实施例，所述输送管包括主输送管和至少一个压缩空气泡沫分区输送管，每一所述压缩空气泡沫分区输送管的一端与所述主输送管分别相连通；每一所述压缩空气泡沫分区输送管的另一端均为所述出口端；每一所述出口端一一对应地连接一个所述变电站用压缩空气泡沫喷射器组件。

根据本发明进一步的实施例，所述管路组件还包括主电动蝶阀和分区电动蝶阀，所述主电动蝶阀设置在所述主输送管上，所述分区电动蝶阀的数量与所述压缩空气泡沫分区输送管的数量相同，所述分区电动蝶阀一一对应地设置在所述压缩空气泡沫分区输送管上。

根据本发明再进一步的实施例，所述管路组件还包括检修阀，所述检修阀的数量与所述压缩空气泡沫分区输送管的数量相同，所述检修阀一一对应地设置在所述压缩空气泡沫分区输送管上且位于所述分区电动蝶阀与所述主输送管之间。

根据本发明再进一步的实施例，所述管路组件还包括水流指示器，所述水流指示器的数量与所述压缩空气泡沫分区输送管的数量相同，所述水流指示器一一对应地设置在所述压缩空气泡沫分区输送管上且位于所述分区电动蝶阀与所述出口端之间。

根据本发明的一些实施例，所述变电站用压缩空气泡沫喷射器组件包括：

多个喷射管主体，每一所述喷射管主体具有第一端和第二端，多个所述喷射管主体依次串联形成包围式结构，其中，前一个所述喷射管主体的所述第二端与后一个所述喷射管主体的所述第一端相连；当所述输送管的所述出口端与第一个所述喷射管主体的所述第一端相连时，则最后一个所述喷射管主体的所述第二端封闭；当所述输送管的所述出口端与两个彼此相邻的所述喷射管主体的前一个所述喷射管主体的所述第二端和后一个所述喷射管主体的所述第一端相连时，则第一个所述喷射管主体的所述第一端和最后一个所述喷射管主体的所述第二端分别封闭；

设置在每一所述喷射管主体上的多个泡沫喷射装置，多个所述泡沫喷射装置分布在所述喷射管主体的90°夹角范围的周面上，包括沿轴向间隔分布的水平喷射方向的所述泡沫喷射装置、斜向下喷射方向的所述泡沫喷射装置和垂直向下喷射方向的所述泡沫喷射装置，根据本发明进一步的实施例，所述变电站用压缩空气泡沫喷射器组件还包括：多个管接头；当所述输送管的所述出口端与第一个所述喷射管主体的所述第一端相连时，多个所述管接头均为直通接头，其中一个所述直通接头连接在所述输送管的所述出口端与第一个所述喷射管主体的所述第一端之间，其余的所述直通接头分别连接在前一个所述喷射管主体的所述第二端与后一个所述喷射管主体的所述第一端之间；当所述输送管的所述出口端与两个彼此相邻的所述喷射管主体的前一个所述喷射管主体的所述第二端和后一个所述喷射管主体的所述第一端相连时，多个所述管接头中有一个为三通接头，其余的为直通接头，一个所述三通接头分别与所述输送管的所述出口端、两个彼此相邻的所述喷射管主体的前一个所述喷射管主体的所述第二端和后一个所述喷射管主体的所述第一端相连，其余所述直通接头分别连接在其余彼此相邻的所述前一个所述喷射管主体的所述第二端与后一个所述喷射管主体的所述第一端之间。

根据本发明进一步的实施例，所述水平喷射方向的所述泡沫喷射装置、所述斜向下喷射方向的所述泡沫喷射装置和所述垂直向下喷射方向的所述泡沫喷射装置不在所述喷射管主体的同一径向截面上。

根据本发明进一步的实施例，所述泡沫喷射装置为专用压缩空气泡沫喷头，或者所述泡沫喷射装置为设置在所述喷射管主体上的光孔。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例的基于压缩空气泡沫技术的变电站灭火系统的结构示意图。

图2是图1中变电站用压缩空气泡沫喷射器组件中的喷射管主体、泡沫喷射装置及管接头的装配示意图。

图3是图2中的一个径向截面示意图。

图4是本发明另一个实施例中的变电站用压缩空气泡沫喷射器组件中的喷射管主体、泡沫喷射装置及管接头的装配示意图。

图5是图1中的末端试压装置的结构示意图。

图6是本发明又一个实施例的基于压缩空气泡沫技术的变电站灭火系统的结构示意图。

附图标记：

变电站灭火系统1000

压缩空气泡沫产生装置1

管路组件2

输送管21

进口端211出口端212主输送管213压缩空气泡沫分区输送管214

主电动蝶阀22分区电动蝶阀23检修阀24水流指示器25

变电站用压缩空气泡沫喷射器组件3

喷射管主体31泡沫喷射装置32管接头33光孔34

末端试压装置4

手动开关阀41压力表42标准压缩空气泡沫喷头43

排压缩空气泡沫漏斗44连接管45

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

压缩空气泡沫是目前全球公认的高效灭火剂，其灭火效率是传统泡沫的4-5倍，是水的7-10倍。压缩空气泡沫具有很强的附着性，在垂直光滑的表面也具有很好的附着效果，能有效灭火并持续隔热降温。压缩空气泡沫是泡沫液、水和空气经过机械作用相互混合后生成的膜状泡沫群。气泡中的气体是空气，压缩空气泡沫灭火剂的作用是当其以一定厚度覆盖在可燃或易燃液体的表面后，可以阻挡易燃或可燃液体的蒸气进入火焰区，使空气与液面隔离，也防止火焰区的热量进入可燃或易燃液体表面。

下面参考图1至图6来描述根据本发明实施例的基于压缩空气泡沫技术的变电站灭火系统1000。

如图1所示，根据本发明实施例的基于压缩空气泡沫技术的变电站灭火系统1000，包括压缩空气泡沫产生装置1、管路组件2和变电站用压缩空气泡沫喷射器组件3。其中，压缩空气泡沫产生装置1用于产生压缩空气泡沫；管路组件2包括输送管21，输送管21具有进口端211和出口端212，进口端211与压缩空气泡沫产生装置1相连；变电站用压缩空气泡沫喷射器组件3与输送管21的出口端212向连，用于向起火变电站喷射压缩空气泡沫。

具体的，压缩空气泡沫产生装置1用于产生压缩空气泡沫。可以理解的是，压缩空气泡沫产生装置1可以外接消防用水及泡沫原液，通过电气控制系统控制，实现泡沫液、水与压缩空气按比例混合，产出优质的压缩空气泡沫。

管路组件2包括输送管21，输送管21具有进口端211和出口端212，进口端211与压缩空气泡沫产生装置1相连，通过输送管21可以输送压缩空气泡沫产生装置1产生的压缩空气泡沫。

变电站用压缩空气泡沫喷射器组件3与输送管21的出口端212相连，变电站用压缩空气泡沫喷射器组件3用于向起火变电站喷射压缩空气泡沫。可以理解的是，通过输送管21可以将压缩空气泡沫产生装置1产生的压缩空气泡沫输送到变电站用压缩空气泡沫喷射器组件3，通过变电站用压缩空气泡沫喷射器组件3向起火变电站喷射压缩空气泡沫。

根据本发明实施例的基于压缩空气泡沫技术的变电站灭火系统1000，具有如下的优点：第一、与现有变电站火灾灭火技术相比较，本发明实施例的变电站灭火系统1000由于采用压缩空气泡沫灭火技术，压缩空气泡沫覆盖到变压器上，不易掉落，可快速持久对变压器降温。同时，压缩空气泡沫在变压器油油面上具有很好的流淌性，保证快速覆盖油面。另外，由于压缩空气泡沫发泡均匀、致密，具有更好的抗烧性，析水时间也较长。因此，压缩空气泡沫针对变压器油液体火灾，具有灭火效率高，灭火不易复燃，节约灭火剂，不易造成流淌火等次生灾害的优势。第二、通过功能组件配置完善，可以结合火灾自动报警系统，可实现变电站的自动化火灾防护，一方面提高了变电站灭火工作的智能化程度，另一方面减少火灾防控灭火人员的配置，进而在火灾一旦发生时，减少火灾对人员的伤害。第三、由于本发明实施例的基于压缩空气泡沫技术的变电站灭火系统1000主要由压缩空气泡沫产生装置1、管路组件2和变电站用压缩空气泡沫喷射器组件3构成，体积小，压缩空气泡沫输出量大，压缩空气泡沫喷射效果好，且变压器油面覆盖性好，使用安全，便于大量推广应用。

如图1所示，根据本发明的一个实施例，输送管21包括主输送管213和至少一个压缩空气泡沫分区输送管214，每一压缩空气泡沫分区输送管214的一端与主输送管213分别相连通；每一压缩空气泡沫分区输送管214的另一端均为出口端212；每一出口端212一一对应地连接一个变电站用压缩空气泡沫喷射器组件3。由此，通过压缩空气泡沫分区输送管214和连接在每一压缩空气泡沫分区输送管214上的变电站用压缩空气泡沫喷射器组件3，可以同时保护多个变压器。

如图1所示，根据本发明进一步的实施例，管路组件2还包括主电动蝶阀22和分区电动蝶阀23，主电动蝶阀22设置在主输送管213上，可以用于开启和关闭压缩空气泡沫从压缩空气泡沫产生装置1进入主输送管213；分区电动蝶阀23的数量与压缩空气泡沫分区输送管214的数量相同，分区电动蝶阀23一一对应地设置在压缩空气泡沫分区输送管214上，可以用于开启和关闭压缩空气泡沫进入压缩空气泡沫分区输送管214。

如图1所示，根据本发明再进一步的实施例，管路组件2还包括检修阀24，检修阀24的数量与压缩空气泡沫分区输送管214的数量相同，检修阀24一一对应地设置在压缩空气泡沫分区输送管214上且位于分区电动蝶阀23与主输送管213之间。可以理解的是，当需要对压缩空气泡沫分区输送管214上的功能部件或者对变电站用压缩空气泡沫喷射器组件3进行检修更换时，可以关闭检修阀24，避免压缩空气泡沫进入压缩空气泡沫分区输送管214，方便检修操作。

如图1所示，根据本发明再进一步的实施例，管路组件2还包括水流指示器25，水流指示器25的数量与压缩空气泡沫分区输送管214的数量相同，水流指示器25一一对应地设置在压缩空气泡沫分区输送管214上且位于分区电动蝶阀23与出口端212之间。可以理解的是，通过水流指示器25可以监视压缩空气泡沫流动情况，当水流指示器25动作，水流指示器25就会发信号给消控室的联动控制器，准确定位区域，可以获知输送管21是否有渗漏或者变电站用压缩空气泡沫喷射器组件3是否正在喷射压缩空气泡沫。

如图1和图6所示，根据本发明的一些实施例，变电站用压缩空气泡沫喷射器组件3包括多个喷射管主体31和设置在每一喷射管主体31上的多个泡沫喷射装置32。具体地，每一喷射管主体31具有第一端和第二端，多个喷射管主体31依次串联形成包围式结构，其中，前一个喷射管主体31的第二端与后一个喷射管主体31的第一端相连；如图6所示，当输送管21的出口端212与第一个喷射管主体31的第一端相连时，则最后一个喷射管主体31的第二端封闭；如图1所示，当输送管21的出口端212与两个彼此相邻的喷射管主体31的前一个喷射管主体31的第二端和后一个喷射管主体31的第一端相连时，则第一个喷射管主体31的第一端和最后一个喷射管主体31的第二端分别封闭；多个泡沫喷射装置32分布在喷射管主体31的90°夹角范围的周面上，包括沿轴向间隔分布的水平喷射方向的泡沫喷射装置、斜向下喷射方向的泡沫喷射装置和垂直向下喷射方向的泡沫喷射装置。可以理解的是，由于变电站灭火系统1000属于无人值守的固定式灭火系统，变压器作为保护对象具有体积大，结构复杂的特点，因此灭火剂的喷射不能采用消防炮单角度喷射。本发明实施例的变电站用压缩空气泡沫喷射器组件3采用包围式结构(例如三面包围结构)，且针对变压器的复杂表面，采用水平、垂直和斜角喷射，具有三维以上的立体式的多角度喷射的实际效果，最大程度的实现压缩空气泡沫对变压器的一次性全面覆盖。如果变压器油泄露进入油池，形成油池油火，变压器上的压缩空气泡沫由于堆积作用，会多点落入油池，也能实现压缩空气泡沫快速对油面进行全面覆盖。

根据本发明进一步的实施例，水平喷射方向的泡沫喷射装置、斜向下喷射方向的泡沫喷射装置和垂直向下喷射方向的泡沫喷射装置不在喷射管主体31的同一径向截面上，灭火效果更好。

如图2和图3所示，在一些实施例中，喷射管主体31为一直管，多个泡沫喷射装置32分布在喷射管主体31的90°夹角范围的周面上，包括沿轴向间隔分布的一列水平喷射方向的泡沫喷射装置、一列斜向下喷射方向的泡沫喷射装置和一列垂直向下喷射方向的泡沫喷射装置，其中，水平喷射方向的泡沫喷射装置、斜向下喷射方向的泡沫喷射装置和垂直向下喷射方向的泡沫喷射装置不在喷射管主体31的同一径向截面上；相邻两列的泡沫喷射装置32之间的夹角为45°，可以实现对变压器保护对象的三方向喷射。

在一些实施例中，变电站用压缩空气泡沫喷射器组件3对变压器采用三面包围式结构，三个喷射管主体31分别固定于变压器周边三面墙上，高度超过变压器最高位置，变压器另一面为设备进出面。由此，针对变压器的复杂表面，采用了水平、垂直和斜角喷射，具有三维立体式的多角度喷射的实际效果，最大程度的实现压缩空气泡沫对变压器的一次性全面覆盖。

根据本发明进一步的实施例，变电站用压缩空气泡沫喷射器组件3还包括：多个管接头33；当输送管21的出口端212与第一个喷射管主体31的第一端相连时，多个管接头33均为直通接头，其中一个直通接头连接在输送管21的出口端212与第一个喷射管主体31的第一端之间，其余的直通接头分别连接在前一个喷射管主体31的第二端与后一个喷射管主体31的第一端之间(如图6所示)；当输送管21的出口端212与两个彼此相邻的喷射管主体31的前一个喷射管主体31的第二端和后一个喷射管主体31的第一端相连时，多个管接头33中有一个为三通接头，其余的为直通接头，一个三通接头分别与输送管21的出口端212、两个彼此相邻的喷射管主体31的前一个喷射管主体31的第二端和后一个喷射管主体31的第一端相连，其余直通接头分别连接在其余彼此相邻的前一个喷射管主体31的第二端与后一个喷射管主体31的第一端之间(如图1和图2所示)。由此，通过管接头33连接喷射管主体31与输送管21，和连接两两相邻的喷射管主体31，以使变电站用压缩空气泡沫喷射器组件3形成包围式结构并且与输送管21的出口端212连通，安装、检修及更换均方便。

根据本发明进一步的实施例，泡沫喷射装置32为专用压缩空气泡沫喷头(如图2和图3所示)，或者泡沫喷射装置32为设置在喷射管主体31上的光孔34(如图4所示)。具体地，专用压缩空气泡沫喷头与喷射管主体31螺纹连接，喷头雾化角为45°，用于终端压缩空气泡沫的喷射，实现对变压器的保护。如无特殊要求，在喷射管主体31上设置光孔34也可以作为泡沫喷射装置32，而不需要安装专用压缩空气泡沫喷头，也可以用于终端压缩空气泡沫的喷射，直接实现对变压器的保护。

如图1和图4所示，根据本发明进一步的实施例，还包括末端试压装置4，末端试压装置4与距离输送管21的出口端212最远的一个泡沫喷射装置32相连，即安装在系统最不利点喷头处，以检验系统启动、报警及联动功能。

如图5所示，根据本发明再进一步的实施例，末端试压装置包括手动开关阀41、压力表42、标准压缩空气泡沫喷头43和排压缩空气泡沫漏斗44。具体地，手动开关阀41的一端通过连接管45与距离输送管21的出口端212最远的一个泡沫喷射装置32相连，也就是说，手动开关阀41一端与连接管45的一端相连，连接管45的另一端与系统中最不利点处的泡沫喷射装置32连接，引出压缩空气泡沫，用于连接管45的开启和关闭。手动开关阀41的另一端、压力表42和标准压缩空气泡沫喷头43三通相连，压力表42用于检测最不利点处的泡沫喷射装置32的压力，而标准压缩空气泡沫喷头43的流量系数与相同变压器保护区域内的最小流量系数泡沫喷射装置32的流量相同，那么在相同的工作压力下，其流量也和泡沫喷射装置32一致；通过正常开启标准压缩空气泡沫喷头43，可以测试系统的工作可靠性。排压缩空气泡沫漏斗44位于标准压缩空气泡沫喷头43的下方，排压缩空气泡沫漏斗44与压缩空气泡沫排出管相连。由此，可排出检测用的压缩空气泡沫。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。