Устройство пожаротушения с инициированием с помощью самовозгорающегося термовоспламенителя
FIRE EXTINGUISHING DEVICE WITH INITIATION BY MEANS OF A SELF-IGNITING THERMAL IGNITER

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, оно не способно инициироваться внешним сигналом или выдавать сигнал о начале работы для управляющей автоматики, что существенно снижает диапазон применения устройства. Так же система инициирования аэрозолеобразующего состава представлена монтируемым термошнуром с нанесенным на него термочувствительным элементом, что может существенно повысить риск несрабатывания АУПТ при обрыве термошнура во время эксплуатации устройства. 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 нанесенного самовозгорающегося термовоспламенителя, 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 инициированием от самовозгорающегося термовоспламенителя своего назначения.
Достижение указанного технического результата осуществляется за счет устройства пожаротушения (УПТ) с размещенным внутри модулем с аэрозолеобразующим или газообразующим составом (модуль), содержащее корпус УПТ и отличающийся тем, что модуль (1) выступает за пределы корпуса УПТ и содержит на себе самовозгорающийся термовоспламенитель (22), имеющий температуру инициирования ниже, чем температура инициирования модуля (1); электрический воспламенитель модуля (7).
В альтернативном варианте УПТ дополнительно содержит контактную группу (10) для инициирования через проводники внешним сигналом электрического воспламенителя модуля (7); датчик срабатывания (11) и кнопку ручного запуска (18) электрического воспламенителя модуля (7); датчик срабатывания (11) соединен проводниками (17) с контактной группой (10); кнопка ручного запуска (18) электрического воспламенителя модуля (7) через проводники соединена с электрическим воспламенителем модуля (7) и контактной группой (10).
В альтернативном варианте исполнения УПТ аэрозолеобразующий или газообразующий состав представляет собой низкотемпературную твердотопливную композицию.
В альтернативном варианте устройства корпус УПТ выполнен в форме типового электротехнического устройства модульного типа, а устройство дополнительно выполнено для крепления на DIN-рейку, крепление на DIN-рейку представляет 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, 2 - корпус УПТ для монтажа, 3 - паз для крепления корпуса на DIN-рейку, 5 - защелка-крепление, 7 – электрический воспламенитель модуля, 8 - сопловые отверстия для выхода аэрозолеобразующего или газообразующего состава, 10 – контактная группа для подключения внешних проводов для электрического воспламенителя модуля (7) и кнопки ручного инициирования (18), 11 – датчик срабатывания модуля, (14 – 15) - проводники для внешнего инициирования электрического воспламенителя модуля, (14 -16) – проводники инициирования модуля (1) через кнопку ручного инициирования (18), 17 – проводники, соединяющие контактную группу с датчиком инициирования модуля, 18 – кнопка ручного инициирования электрического воспламенителя модуля, 22 - самовозгорающийся термовоспламенитель.
УПТ в своем составе содержит модуль (1) и компактный корпус (2). Корпус УПТ может быть выполнен в форме типового электротехнического устройства модульного типа. Модуль (1) находится в корпусе (2), в котором выполнены сопловые отверстия для выхода аэрозолеобразующего или газообразующего состава (8), а узел инициирования модуля (1) представляет собой выступающий за пределы корпуса УПТ модуль (1) содержащий на себе самовозгорающийся термовоспламенитель (22), имеющий температуру инициирования ниже, чем температура инициирования модуля (1).
При возникновении возгорания в электрическом шкафу, при достижении температуры срабатывания модуля (1), определяемой свойствами самовозгорающегося термовоспламенителя (22), происходит инициирование модуля (1), из корпуса (2) через сопловые отверстия (8) согласно фиг. 1 и фиг. 2, начинает выходить аэрозолеобразующий или газообразующий состав в виде газообразной смеси, заполняя защищаемый объем электрического щита и подавляя горение компонентов электрического щита. Одновременно происходит срабатывание датчика инициирования модуля (11), выдающего сигнал для внешней автоматики о начале процесса пожаротушения.
Так же, в случае подачи напряжения через контактную группу (10) и провода (14) (15) на электрический воспламенитель модуля (7), происходит инициирование модуля (1), что позволяет удаленно инициировать УПТ посредством внешнего сигнала.
Датчик инициирования модуля (11), необходимый для формирования сигнала срабатывания модуля (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 это 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 (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.