Автономное устройство пожаротушения с фиксацией на DIN-рейку

Полезная модель 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.
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.
Компактная система охлаждения и пожаротушения, применяемая в электрических распределительных шкафах и электрических щитах (патент CZ2019145), которая состоит из носителя, внутри которого содержится охлаждающая огнетушащая среда под давлением на основе химических огнетушащих веществ, которая при инициировании имеет температуру ниже 0°С. Данная система снабжена индикатором давления для контроля охлаждающей и огнетушащей среды и клапаном, который соединен с носителем охлаждающей и огнетушащей среды, причем клапан имеет сопло для выхода охлаждающей и огнетушащей среды в пространство защищаемого помещения и соединен с реле. Система имеет внешний источник питания. Регулятор температуры срабатывания устанавливается на открытие клапана при достижении заданного значения температуры в защищаемом помещении. Кроме того, компактная система охлаждения и пожаротушения снабжена компактным корпусом для установки на DIN-рейку. Недостатком данной системы является то, что узел инициирования средства пожаротушения построен на электрическом принципе, при котором возможно ложное срабатывания устройства или короткое замыкание, что приводит к снижению надежности данной системы охлаждения и пожаротушения. Данное техническое решение является наиболее близким аналогом к заявленной полезной модели и может выступать в качестве прототипа.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, 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.
Технический результат заявленной полезной модели заключается в повышении эффективности автономного пожаротушения при возгораниях электрооборудования, расположенного в электрических распределительных щитах, электрических шкафах, шкафах телекоммуникационного оборудования.
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 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.
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 предпочтительном варианте узел инициирования выполнен в виде самовозгорающегося термошнура с термочувствительным элементом, температура активации которого меньше температуры активации термошнура.
Предлагаемое устройство пожаротушения представляет собой сборочную единицу, выполненную в едином корпусе, и обладает функционально-конструктивным единством, поэтому может быть заявлено в качестве полезной модели. 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 самовозгорающегося термошнура, и отсутствие внешних источников питания обеспечивают АУПТ полную автономность и исключают ложные срабатывания.
Использование корпуса АУПТ от стандартного электрооборудования, применение ГОА с твердотопливным аэрозолеобразующим или газообразующим составом, возможность крепить АУПТ на DIN-рейке также снижает трудоемкость при изготовлении устройства.
Аэрозолеобразующий или газообразующий состав представляет собой низкотемпературную твердотопливную композицию.
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 - DIN-рейка, 5 - защелка-крепление, 6 - узел инициирования ГОА, представляющий собой термошнур, 7 - сопловые отверстия для выхода аэрозолеобразующего или газообразующего состава, 8 - выходное сопло ГОА.
АУПТ в своем составе содержит генератор огнетушащего аэрозоля (ГОА) (1) и компактный корпус для монтажа на DIN-рейку (2).
ГОА (1) установлен и зафиксирован в корпусе (2), в котором выполнены сопловые отверстия для выхода аэрозолеобразующего или газообразующего состава (7) и паз для крепления корпуса с ГОА на DIN-рейку (3).
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 (4).
Корпус АУПТ также может быть зафиксирован на DIN-рейке (4) 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 щетке 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 (6) представляет собой самовозгорающийся термошнур.
В предпочтительном варианте исполнения АУПТ термошнур снабжен термочувствительным элементом 9, расположенным, например, на конце термошнура, который позволяет снизить температуру самовозгорания шнура до 170°С и ниже. Температура активации термочувствительного элемента меньше температуры активации термошнура.
В предпочтительном варианте исполнения АУПТ монтаж АУПТ на DIN-рейку (4) осуществляется следующим образом. Защелка-крепление (5) отодвигается вниз, корпус (2) с установленным в нем ГОА (1) ставится на DIN-рейку (4), цепляясь верхними выступами паза (3), после чего защелка-крепление (5) закрывается, фиксируя АУПТ на DIN-рейке (4). Снятие АУПТ с DIN-рейки (4) 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.