Автономное устройство пожаротушения с фиксацией на DIN-рейку и электрическим инициированием
SELF-CONTAINED FIRE EXTINGUISHING DEVICE WITH DIN RAIL FIXING AND ELECTRICAL INITIATION

Область техники
Изобретение относится к автономным установкам 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 автономного пожаротушащего устройства 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, имеющего возможность инициации внешним электрическим сигналом или инициации от внутреннего или внешнего термочувствительного устройства (t1), датчика дыма (d2), а так же способным формировать информационный сигнал срабатывания устройства s3.
Технический результат заявленного патента заключается решении указанной технической проблемы и реализации заявленным автономным устройством пожаротушения с фиксацией на DIN-рейку и электрическим инициированием своего назначения.
Достижение указанного технического результата осуществляется за счет автономного устройства пожаротушения (АУПТ) с фиксацией на DIN-рейку. Устройство включает в себя корпус, внутри которого размещен генератор огнетушащего аэрозоля (ГОА) с узлом инициирования, ГОА выполнен в виде корпуса 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 термоинициатора и подключенного к нему электроинициатора с возможностью инициирования электрическим напряжением.
В альтернативном варианте исполнения АУПТ, узел для крепления на DIN-рейку представляет собой прорезь под DIN-рейку, расположенную на тыльной стороне корпуса АУПТ, в которой установлена защелка-крепление для фиксации корпуса на DIN-рейке.
В альтернативном варианте исполнения АУПТ, содержит в себе термочувствительное устройство (t1), подключенное через контактную колодку и провода к инициирующему напряжению, способное при возгорании в электрическом шкафу сработать и с помощью электровоспламенителя и термоинициатора инициировать ГОА для тушения возгорания в электрическом щите.
В альтернативном варианте исполнения АУПТ, содержит в себе датчик дыма (d2), (может быть подключен через плату управления) и термочувствительное устройство (t1) подключенные через контактную колодку к инициирующему напряжению, способные при возгорании в электрическом шкафу запустить электровоспламенитель и с помощью термоинициатора инициировать ГОА для тушения возгорания в электрическом щите.
В альтернативном варианте АУПТ может содержать датчик срабатывания s3 генератора огнетушащего аэрозоля (ГОА) для формирования и вывода сигнала на внешние устройства о факте запуска процесса пожаротушения.
В предпочтительном варианте узел инициирования выполнен в виде термоинициатора и подключенного к нему электроинициатора, который в свою очередь соединен с запускающим термочувствительным устройством (t1).
Предлагаемое устройство пожаротушения представляет собой сборочную единицу, выполненную в едином корпусе, и обладает функционально-конструктивным единством, поэтому может быть заявлено в качестве патента. Корпус может быть выполнен в форме стандартного электрооборудования, устанавливаемого в электрическом шкафу.
Возможность монтажа предлагаемого устройства пожаротушения, включающего ГОА с твердотопливным аэрозолеобразующим или газообразующим составом, внутри ограниченных помещений с электрооборудованием на DIN-рейку позволяет с высокой огнетушащей эффективностью подавлять очаги возгораний, не требуя установки дополнительных узлов крепления.
Выполнение узла для крепления на DIN-рейку в виде прорези, расположенную на тыльной стороне корпуса АУПТ, в которой установлена защелка-крепление для фиксации корпуса на DIN-рейке, является эргономичным - удобным для установки и удаления АУПТ, что дает возможность его установки в различных местах (в том числе и в труднодоступных) распределительных щитов или шкафов, что в свою очередь повышает эффективность автономного пожаротушения при возгораниях электрооборудования.
Принимая во внимание то, что DIN-рейка имеет широкое применение для крепления различного модульного электрооборудования (например, автоматических выключателей, УЗО и др.) в помещениях шкафного типа, а также то, что аэрозолеобразующий состав, по сравнению с порошковыми, углекислотными и пенными составами, не имеет ограничений по применению (по мощности защищаемого электрооборудования и наличию напряжения) и не оказывает негативного влияния на электрооборудование, предлагаемое устройство пожаротушения может быть установлено в любом месте объекта защиты, снабженного DIN-рейкой.
Наличие узла инициирования, в виде термоинициатора и подключенного к нему электровоспламенителя, которые запускаются с помощью термочувствительного устройства (t1) или датчика дыма (d2), а так же с помощью внешнего сигнала, позволяет получить возможность инициирования устройства на более низких температурах срабатывания, например 50°С, что дает большую универсальность и позволяет использовать АУПТ как элемент, расширяющий возможности тушения электрических шкафов больших объемов методом объединения нескольких подобных устройств. При срабатывании любого из группы устройств, установленных в разных частях электрических шкафов, происходит одновременное инициирование всех устройств.
Использование корпуса АУПТ от стандартного электрооборудования, применение ГОА с твердотопливным аэрозолеобразующим или газообразующим составом, дает возможность крепить АУПТ на DIN-рейке и снижает трудоемкость при изготовлении устройства.
Аэрозолеобразующий или газообразующий состав представляет собой низкотемпературную твердотопливную композицию.
Осуществление изобретения
На (Фиг. 1) представлен вид предлагаемой АУПТ, где 1 - ГОА, 2 - корпус для монтажа на DIN-рейку, 3 - паз для крепления корпуса с ГОА на DIN-рейку, 4 - термочувствительное устройство (t1) для запуска электровоспламенителя, 5 - защелка-крепление, 6 - термоинициатор ГОА, 7 - электровоспламенитель, ГОА 8 - сопловые отверстия для выхода аэрозолеобразующего или газообразующего состава, 9 - выходное сопло ГОА, 10 - контактная группа для подключения внешних проводов для электровоспламенителя и инициирующего термодатчика, 11 - датчик срабатывания ГОА s3, 12 - контактная группа для подключения внешних проводов для датчика срабатывания, 13 - датчик дыма (d2) для запуска электровоспламенителя (может отсутствовать в устройстве).
АУПТ в своем составе содержит генератор огнетушащего аэрозоля (ГОА) (1) и компактный корпус (2) для монтажа на DIN-рейку. ГОА (1) установлен и зафиксирован в корпусе (2), в котором выполнены сопловые отверстия для выхода аэрозолеобразующего или газообразующего состава (8) и паз (3) для крепления корпуса (2) с ГОА (1) на DIN-рейку.
В предпочтительном варианте исполнения АУПТ, в тыльной части корпуса (2) выполнена прорезь, в которой установлена защелка-крепление (5), предназначенная для фиксации корпуса (2) с ГОА (1) на DIN-рейку.
Корпус АУПТ 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 АУПТ в большем диапазоне мест в щитке или шкафу, что приводит к повышению эффективности тушения возгораний.
Аэрозолеобразующий пожаротушащий состав поступает из выходного сопла (8) ГОА (1) в корпус (2), заполняя его объем, в связи, с чем в корпусе (2) могут быть выполнены дополнительные сопловые отверстия для более равномерной подачи пожаротушащего состава в защищаемое помещение с электрооборудованием.
Узел инициирования ГОА представляет собой термоинициатор (6) и электровоспламенитель (7).
В случае подачи напряжения через контактную группу (10) и провода (14) (15) на электровоспламенитель (7), происходит запуск ГОА (1), что позволяет удаленно инициировать АУПТ посредством внешнего сигнала.
Так же электровоспламенитель (7) может быть запущен инициирующим термочувствительноым устройством (t1) (4), соединенным с контактной группой (10) подключенной одновременно к проводам (16) и (14) на которые предварительно подано напряжение срабатывания электровоспламенителя. При срабатывании инициирующего термочувствительного устройства (t1) (4), напряжение на прямую подается на электровоспламенитель (7), который в свою очередь инициирует ГОА (1).
Так же электровоспламенитель (7) может быть запущен датчиком дыма (d2) (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 электровоспламенителя (7). При срабатывании датчика дыма (d2) (13), напряжение на прямую подается на электровоспламенитель (7), который в свою очередь инициирует ГОА (1).
Датчик срабатывания ГОА s3 (11) служит для формирования сигнала срабатывания ГОА и соединен информационными проводами (17) с контактной группой (12).
В предпочтительном варианте исполнения АУПТ монтаж АУПТ на DIN-рейку осуществляется следующим образом. Защелка-крепление (5) отодвигается вниз, корпус (2) с установленным в нем ГОА (1) ставится на DIN-рейку, цепляясь верхними выступами паза (3), после чего защелка-крепление (5) закрывается, фиксируя АУПТ на DIN-рейке. Снятие АУПТ с DIN-рейки осуществляется в обратной последовательности. Таким образом, применение предлагаемого АУПТ 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.