感温自启动灭火装置及应用该装置的电气设备灭火系统的制作方法

本发明属于电力系统的消防设备技术领域，具体是一种感温自启动灭火装置及应用该装置的电气设备灭火系统。

背景技术：

随着我国电力系统的不断发展，电力系统的正常运行成为目前评判电力系统性能的重要指标。由于电力系统中存在大量的电器柜如电表箱、配电柜等，且柜体内含有各种接线的元器件，而随着电力负荷的增多，以及设备长期工作绝缘日益老化，柜体内部的元器件有短路起火的风险，当火灾发生时，如果无法第一时间扑灭火情，可能会造成大片区域的电力系统瘫痪，甚至威胁居民人身财产安全。

直接探火管式自动灭火装置因具有“定点探测、快速启动、定点喷射、定向灭火”的特点，且结构简单、布置灵活方便、灭火效能高，故此在电气设备上的应用越来越广泛。但是实际工程应用中仍存在以下问题：

装置启动后，不论保护对象实际工况如何、火灾规模多大，内部灭火剂将一次性全部喷射释放；这就会导致当电气设备中火势较小时，一次性喷射完所有灭火剂将造成大量灭火剂的浪费和无效使用，而且采用这种一次性喷射的方式，当灭火剂喷射完以后，灭火装置将失去效果，一旦发生复燃，火势将会继续扩大，在消防人员到达之前，对电气设备继续造成损害，甚至造成不可挽回的巨大损失。若采用视觉识别技术来判断火情的话成本又比较高。而采用温度感应来判断设备是否起火的话，有可能产生误判，当设备内部因外部环境或散热问题导致温度过高时，一次性释放所有灭火剂会导致灭火剂的严重浪费。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种感温自启动灭火装置及应用该装置的电气设备灭火系统，解决现有技术中灭火装置无法根据实际火情释放灭火剂，导致灭火剂严重浪费的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种感温自启动灭火装置，包括灭火管，所述灭火管为双层结构，包括内层管和外层管，所述内层管内部以及内层管与外层管之间均填充有灭火药剂；所述灭火管的底部设有堵头，顶部设有密封膜片；所述密封膜片背离灭火管的一侧设有自启动装置，所述自启动装置包括底部开口的筒体，所述筒体内部设有控制模块和穿刺机构，所述筒体侧壁设有多个释放孔，所述筒体外部设有温度传感器，所述温度传感器、穿刺机构分别与控制模块电连接；

当所述温度传感器检测到筒体外部空气温度超过设定阈值t1时，所述控制模块控制穿刺机构刺穿灭火管顶部外圈的密封膜片，此时，内层管与外层管之间的灭火药剂经筒体侧壁的释放孔扩散到筒体外部对筒体外部环境进行一级灭火降温；经过延时时间t后，若所述温度传感器检测到筒体外部空气温度仍超过设定阈值t1，则通过所述控制模块控制穿刺机构刺穿灭火管顶部内圈的密封膜片，此时，内层管内部的灭火药剂经筒体侧壁的释放孔扩散到筒体外部对筒体外部环境进行二级灭火降温。

本发明通过将灭火管设为双层结构，不仅可以分阶段释放灭火药剂，避免因火势较小或因设备内部温度过高导致一次性释放灭火药剂造成的浪费；同时还可以节省灭火装置的安装空间，使得本发明的灭火装置可以安装在小微型电气设备内部；通过设置延时时间可以使外层管与内层管之间的灭火药剂充分释放到电气设备中，避免灭火药剂未充分释放造成温度传感器的误判。

优选地，所述穿刺机构包括伸缩电机、伸缩杆、安装板和刺柱，所述伸缩电机与控制模块电连接；所述伸缩电机安装在筒体顶部，所述伸缩杆一端与伸缩电机输出端连接，另一端与安装板连接；所述刺柱包括第一刺柱和多个第二刺柱，所述第一刺柱设在安装板正中心；多个所述第二刺柱沿所述第一刺柱周向设置；所述第一刺柱位于内层管上方；多个所述第二刺柱位于内层管与外层管的间隔上方；所述第二刺柱比第一刺柱长。

优选地，所述灭火管为火探管或感温玻璃管，所述火探管/感温玻璃管受热会破裂，从而自动释放灭火药剂，当环境温度超出其感温阈值后即发生破裂。

进一步地，所述火探管/感温玻璃管的感温阈值t2高于设定阈值t1；本发明通过设置火探管/感温玻璃管的感温阈值t2高于设定阈值t1，可以避免电气设备内部温度高于设定阈值t1时，穿刺机构动作的同时，灭火管破裂，从而造成灭火管无法重复利用。

具体地，所述灭火药剂为液态全氟己酮与氮气的混合物。

具体地，所述堵头底部设有磁吸块，通过设置磁吸块可以便于灭火装置的安装，直接吸附在电气设备内部即可，安装简便。

与上述灭火装置相对应的，本发明还提供了一种电气设备灭火系统，包括数据采集网关和多个灭火装置，多个所述灭火装置分别安装在不同的电器柜内部；每个电器柜内部均设有温度传感器、定位模块和数据采集模块；所述内层管内部以及内层管与外层管之间均设有气压传感器；所述气压传感器、温度传感器、定位模块分别与数据采集模块电连接，所述数据采集模块还与控制模块电连接；不同电器柜内部的数据采集模块分别与数据采集网关通信连接；当气压传感器检测到灭火管内气压变动时，数据采集模块将当前地理位置信息及灭火启动信号传输给数据采集网关，数据采集网关再将接收到的信息上传至远程监测终端。

本发明通过在灭火管内部设置气压传感器，当灭火装置启动后，灭火药剂释放，气压传感器监测到灭火管内气压逐渐变小，从而将灭火启动信号通过数据采集模块传输给数据采集网关，数据采集网关再将接收到的信息上传至远程监测终端，消防人员可以第一时间前方火情发生地进行故障检修排除以及更换灭火装置组件或补充灭火药剂。

具体地，所述电器柜外部设有紧急启动按钮，所述紧急启动按钮与自启动装置的控制模块电连接。当发现电器柜内部有起火时，但由于是刚起火，内部温度还未升高至设定阈值t1，可通过紧急启动按钮控制穿刺机构动作，对设备内部进行灭火。

具体地，所述远程监测终端包括手机app和电脑客户端，所述远程监测终端既可以实时查看保护区域的温度及灭火装置内部气压变化，同时还可以远程控制灭火装置启动进行灭火。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过将灭火管设为双层结构，不仅可以分阶段释放灭火药剂，避免因火势较小或因设备内部温度过高导致一次性释放灭火药剂造成的浪费；同时还可以节省灭火装置的安装空间，使得本发明的灭火装置可以安装在小微型电气设备内部；

(2)本发明的灭火装置启动方式多样，既可以根据温度检测通过穿刺机构刺穿密封膜片释放灭火药剂；又可以利用火探管/感温玻璃管自身特性受热破裂释放灭火药剂；还可以通过紧急启动按钮手动控制灭火装置启动，或通过远程监测终端远程控制灭火装置启动。

附图说明

图1为本发明实施例一种感温自启动灭火装置的内部结构示意图；

图2为本发明实施例中自启动装置的内部结构示意图；

图3为本发明实施例中安装板的仰视图；

图4为本发明实施例中电气设备灭火系统的架构框图；

图中：1、灭火管；2、内层管；3、外层管；4、灭火药剂；5、堵头；6、密封膜片；7、筒体；8、控制模块；9、释放孔；10、温度传感器；11、伸缩电机；12、伸缩杆；13、安装板；14、第一刺柱；15、第二刺柱；16、磁吸块；17、数据采集网关；18、电器柜；19、定位模块；20、数据采集模块；21、远程监测终端；22、紧急启动按钮。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至3所示，本实施例提供了一种感温自启动灭火装置，包括灭火管1，所述灭火管1为双层结构，包括内层管2和外层管3，所述内层管2内部以及内层管2与外层管3之间均填充有灭火药剂4；所述灭火管1的底部设有堵头5，顶部设有密封膜片6；所述密封膜片6背离灭火管1的一侧设有自启动装置，所述自启动装置包括底部开口的筒体7，所述筒体7内部设有控制模块8和穿刺机构，所述筒体7侧壁设有多个释放孔9，所述筒体7外部设有温度传感器10，所述温度传感器10、穿刺机构分别与控制模块8电连接；

当所述温度传感器10检测到筒体7外部空气温度超过设定阈值t1时，所述控制模块8控制穿刺机构刺穿灭火管1顶部外圈的密封膜片6，此时，内层管2与外层管3之间的灭火药剂4经筒体7侧壁的释放孔9扩散到筒体7外部对筒体7外部环境进行一级灭火降温；经过延时时间t后，若所述温度传感器10检测到筒体7外部空气温度仍超过设定阈值t1，则通过所述控制模块8控制穿刺机构刺穿灭火管1顶部内圈的密封膜片6，此时，内层管2内部的灭火药剂4经筒体7侧壁的释放孔9扩散到筒体7外部对筒体7外部环境进行二级灭火降温。

本实施例通过将灭火管1设为双层结构，不仅可以分阶段释放灭火药剂4，避免因火势较小或因设备内部温度过高导致一次性释放灭火药剂4造成的浪费；同时还可以节省灭火装置的安装空间，使得本发明的灭火装置可以安装在小微型电气设备内部；通过设置延时时间可以使外层管3与内层管2之间的灭火药剂4充分释放到电气设备中，避免灭火药剂4未充分释放造成温度传感器10的误判。

优选地，所述穿刺机构包括伸缩电机11、伸缩杆12、安装板13和刺柱，所述伸缩电机11与控制模块8电连接；所述伸缩电机11安装在筒体7顶部，所述伸缩杆12一端与伸缩电机11输出端连接，另一端与安装板13连接；所述刺柱包括第一刺柱14和4个第二刺柱15，所述第一刺柱14设在安装板13正中心；4个所述第二刺柱15沿所述第一刺柱14周向设置；所述第一刺柱14位于内层管2上方；4个所述第二刺柱15位于内层管2与外层管3的间隔上方；所述第二刺柱15比第一刺柱14长。由于第二刺柱15比第一刺柱14长，当伸缩电机11驱动伸缩杆12伸长时，第二刺柱15首先刺破密封膜片6的外圈，释放内层管2与外层管3之间的灭火药剂4；若温度还未降下来，则伸缩电机11继续驱动伸缩杆12伸长，第一刺柱14刺破密封膜片6的内圈，释放内层管2内部的灭火药剂4；从而实现分阶段释放灭火药剂4，避免了灭火药剂4不必要的浪费。

本实施例中，所述密封膜片6为双层膜片，第一层密封膜片6只密封内层管2，第二层密封膜片6用于密封外层管3，通过设置双层膜片，可以避免内层管2与外层管3之间串气。

优选地，本实施例中，所述灭火管1为火探管，所述火探管受热会破裂，从而自动释放灭火药剂4，当环境温度超出其感温阈值后即发生破裂。

进一步地，所述火探管的感温阈值t2高于设定阈值t1；当温度传感器10感应到电气设备内部温度超过设定阈值t1时，通过控制模块8控制穿刺机构刺穿灭火管1顶部的密封膜片6，释放灭火药剂4，从而对电气设备内部进行灭火、降温；当温度传感器10失效时，电气设备内部温度超过设定阈值t1，穿刺机构不动作，温度继续上升，当温度超过感温阈值t2时，外层管3破裂自动释放灭火药剂4，对电气设备内部进行灭火、降温；若经延时时间t后，温度仍超过感温阈值t2，内层管2破裂自动释放灭火药剂4，对电气设备内部进一步灭火、降温。本发明通过将火探管作为灭火管1，可以避免因温度传感器10失效而导致整个灭火装置失效，提供一个备用的灭火启动方式；同时通过设置火探管的感温阈值t2高于设定阈值t1，可以避免电气设备内部温度高于设定阈值t1时，穿刺机构动作的同时，灭火管1破裂，从而造成灭火管1无法重复利用。

本实施例中，所述设定阈值t1为140℃，所述感温阈值t2为160℃；所述设定阈值和感温阈值可根据实际需求调整。

具体地，所述灭火药剂4为液态全氟己酮与氮气的混合物，全氟己酮在常温下是液体，由于其蒸发热仅仅是水的1/25，而蒸汽压是水的25倍，这些性质使它易于汽化并以气态存在，它主要依靠吸热达到灭火的效果，具有环保的作用；而氮气属于惰性气体，可以起到阻燃的作用。

具体地，所述堵头5底部设有磁吸块16，通过设置磁吸块16可以便于灭火装置的安装，直接吸附在电气设备内部即可，安装简便。

如图4所示，与上述灭火装置相对应的，本实施例还提供了一种电气设备灭火系统，包括数据采集网关17和多个灭火装置，多个所述灭火装置分别安装在不同的电器柜18内部；每个电器柜18内部均设有温度传感器10、定位模块19和数据采集模块20；所述内层管2内部以及内层管2与外层管3之间均设有气压传感器；所述气压传感器、温度传感器10、定位模块19分别与数据采集模块20电连接，所述数据采集模块20还与控制模块8电连接；不同电器柜18内部的数据采集模块20分别与数据采集网关17通信连接；当气压传感器检测到灭火管1内气压变动时，数据采集模块20将当前地理位置信息及灭火启动信号传输给数据采集网关17，数据采集网关17再将接收到的信息上传至远程监测终端21。

本发明通过在灭火管1内部设置气压传感器，当灭火装置启动后，灭火药剂4释放，气压传感器监测到灭火管1内气压逐渐变小，从而将灭火启动信号通过数据采集模块20传输给数据采集网关17，数据采集网关17再将接收到的信息上传至远程监测终端21，消防人员可以第一时间前方火情发生地进行故障检修排除以及更换灭火装置组件或补充灭火药剂4。

具体地，所述电器柜18外部设有紧急启动按钮22，所述紧急启动按钮22与自启动装置的控制模块8电连接。当发现电器柜18内部有起火时，但由于是刚起火，内部温度还未升高至设定阈值t1，可通过紧急启动按钮22控制穿刺机构动作，对设备内部进行灭火。

具体地，所述远程监测终端21包括手机app和电脑客户端，所述远程监测终端21既可以实时查看保护区域的温度及灭火装置内部气压变化，同时还可以远程控制灭火装置启动进行灭火；若周围电气设备内部温度异常，可通过远程监测终端21提前控制灭火装置启动，使灭火药剂4填充整个设备内部，防止周围的火情蔓延到电气设备内部。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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