一种电缆接头火灾监测及自动灭火系统技术方案

本发明专利技术提供了一种电缆接头火灾监测及自动灭火系统，包括：密封包裹电缆接头的包壳和灭火装置，所述灭火装置和包壳通过灭火管道连通，所述包壳内设有用于感应火灾的探测结构，所述探测结构与灭火装置信号连接，所述灭火装置采集探测结构的感应信号并传递至控制单元和监控终端；实现了在源头扑灭电缆火灾，实时监控，灭火及时，并且占用空间小，通过同一灭火装置对多个电缆接头进行按需灭火，并且后台监控可提前预知火灾发生，提前进行检修处理，避免火灾发生，保证电力系统安全可靠运行。保证电力系统安全可靠运行。保证电力系统安全可靠运行。

【技术实现步骤摘要】
一种电缆接头火灾监测及自动灭火系统


[0001]本专利技术涉及电力设备消防工程
，具体而言，涉及一种电缆接头火灾监测及自动灭火系统。

技术介绍

[0002]随着城市的高速发展，电缆隧道的应用范围越来越广，为人民的生活提供便捷，但也存在一些问题，其中电缆接头发生爆炸引起电缆隧道内火灾是最严重的问题。引起电缆隧道内火灾的原因可分为两类：一类是由于外界火源引起的火灾，由于电缆隧道是封闭式的与外隔绝。另一类就是由于电缆本体故障引起的火灾事故，其中电缆事故70％是由电缆接头的故障导致，其原因是由于电缆中间接头制作工艺粗糙，制作质量不良，压接头不紧，接触电阻过大，电缆绝缘或缆芯受潮等，在长期运行过程中电缆中间接头的温度升高，直到过热烧穿绝缘。
[0003]因此，为解决以上问题，需要一种能够在电缆接头起火后能自动灭火的装置，从源头上切断火源，能够防止火势的蔓延。
[0004]而现有的电缆接头消防装置，在每个电缆接头保护壳内部设置灭火装置，体积庞大，浪费资源，且不适用于狭窄的电缆沟道；同时各个电缆接头消防装置单独成局，无法进行集中管理。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的电缆接头容易引发火灾需要在源头切断火源，现有消防装置体积庞大，浪费资源，且不适用于狭窄的电缆沟道，各个电缆接头消防装置单独成局，无法进行集中管理的技术问题之一。
[0006]为此，本专利技术第一方面提供了一种电缆接头火灾监测及自动灭火系统。
[0007]本专利技术提供了一种电缆接头火灾监测及自动灭火系统，包括：密封包裹电缆接头的包壳和灭火装置，所述灭火装置和包壳通过灭火管道连通，所述包壳内设有用于感应火灾的探测结构，所述探测结构与灭火装置信号连接，所述灭火装置采集探测结构的感应信号并传递至控制单元和监控终端。
[0008]本专利技术提出的一种电缆接头火灾监测及自动灭火系统，电缆穿过包壳，使电缆接头被包壳完全包裹，包壳内形成一密闭空间，设置在包壳内部的探测结构用于感应包壳内电缆接头处是否发生火灾及环境情况，通过无线传输方式将信号发送至灭火装置，灭火装置将接收的信号传递至监控终端进行实时监控显示，同时传递至控制单元，控制单元根据设置的启动阈值，控制灭火装置的开启，灭火装置开启后，灭火介质通过灭火管道输送至包壳内部，扑灭火势，实现在电缆接头位置切断火灾，同时后台监控人员可在电缆接头位置的环境数据接近启动阈值时，提前进行故障排查及检修，避免火灾的发生，降低损失。
[0009]根据本专利技术上述技术方案的一种电缆接头火灾监测及自动灭火系统，还可以具有以下附加技术特征：
[0010]在上述技术方案中，所述包壳与灭火系统之间设有灭火阀门，所述控制单元根据探测结构感应信号控制灭火阀门的启闭。
[0011]在该技术方案中，灭火阀门设置于灭火管道上用于实现灭火装置的启闭，控制单元接收到火灾发生信号后，开启灭火阀门，接收到火灾扑灭信号后，自动控制关闭灭火阀门，同时灭火阀门也可手动开启手动关闭。
[0012]在上述技术方案中，至少两个所述包壳与灭火装置连通，任一包壳与灭火装置之间设有灭火阀门。
[0013]在该技术方案中，多个电缆接头外侧包壳与同一灭火装置连通，仅需一套灭火装置，就可实现多个电缆接头的消防保护，每个包壳对应一个灭火阀门，实现电缆接头的分离控制，仅在发生火灾的包壳内进行扑火。
[0014]在上述任一技术方案中，所述灭火装置包括蒸发炉和溶液箱，所述蒸发炉通过灭火管道与包壳内部连通，所述蒸发炉与溶液箱之间流通有待蒸发液体，所述蒸发炉用于将所述待蒸发液体由液态转化为气态。
[0015]在该技术方案中，蒸发炉通过电热加热方式对待蒸发溶液进行加热，待蒸发溶液可以为纯净水、四氯化碳、沸点较低的水溶液及其他低沸点不可燃烧液体，作为优选，本方案的待蒸发溶液选用水，蒸发炉的水蒸发成水蒸气，大量水蒸气通过灭火管道进入包壳，水蒸气在气态情况下，绝缘性良好，通过水蒸气扑灭包壳内火灾；同时蒸发炉内的水量保持稳定，溶液箱通过设于两者之间的出水口向蒸发炉补充水量，当蒸发炉内溶液蒸发后，出水口高于蒸发炉内溶液高度从而露出水面，当水量由于蒸发减少时，水蒸气通过出水口进入溶液箱，使溶液箱内的水通过出水口自动向蒸发炉补充水量，从而持续向包壳内补充水蒸气；蒸发炉设有自动断电感应装置，当溶液箱内液体不足时，蒸发炉上的自动断电感应装置感应到温度超过100℃将会自动断电，断电后出水口关闭，设于溶液箱上的注水口和出气口打开，向溶液箱中注水。
[0016]单位时间内蒸发炉所产生的蒸发量是否满足要求，能够及时扑灭火灾，通过如下方式计算：
[0017]已知蒸发炉的发热功率，则有：
[0018]Q＝Δmc
p
ΔT+ΔmL
[0019]则单位时间内产生的蒸发量，即溶液被蒸发前后的质量差为：
[0020][0021]其中：Q为蒸发炉的功率(W),Δm为溶液的蒸发速率(g/s)，ΔT为溶液的储存温度与其沸点的温度差(K)，cp为溶液的热容(J/(g
·
K))，L为相变潜热(J/g)。
[0022]同理可根据蒸发量要求，选择功率合适的蒸发炉。
[0023]在上述技术方案中，所述包壳底部设有进气孔，所述灭火管道通过进气孔与包壳连通，所述包壳底部设有出气孔。
[0024]在该技术方案中，水蒸气通过进气孔从包壳底部进入包壳，气体上升，将包壳内可燃气体通过出气孔排出，同时水蒸气带走燃烧物热量，并通过出气孔排出。
[0025]在上述任一技术方案中，所述灭火装置包括灭火剂储罐和动力装置，所述灭火剂
储罐与包壳连通，所述灭火阀门设于灭火剂储罐与包壳之间，所述动力装置与灭火剂储罐连通用于驱动灭火剂储罐内灭火剂进入包壳。
[0026]在该技术方案中，灭火剂储罐内存储干粉灭火剂，适用于电缆起火情况，灭火阀门控制灭火剂储罐内的干粉灭火剂进入包壳，灭火阀门开启后，动力装置驱动干粉灭火剂进入灭火管道，从而进入包壳。
[0027]在上述技术方案中，所述动力装置包括动力气瓶，所述动力气瓶与灭火剂储罐通过动力管道连通，所述动力气瓶与灭火剂储罐之间设有动力阀门。
[0028]在该技术方案中，动力气瓶通过气体驱动灭火剂储罐内的灭火剂进入灭火管道，动力阀门与控制模块连接，动力阀门正常状态下关闭，保证瓶内气体压力不外泄，动力气瓶内设有高压惰性气体，惰性气体如七氟丙烷，氮气、氩气、二氧化碳的混合气体，二氧化碳等，采用惰性气体结构稳定，不会造成二次火灾，适用于电气火灾；控制模块打开灭火阀门后，开启动力阀门，在高压气体的推动下，灭火剂进入包壳。
[0029]在上述任一技术方案中，所述探测结构包括温度感应探头和烟气感应探头。
[0030]在该技术方案中，温度感应探头用于检测包壳内温度，烟气感应探头用于检测包壳内烟量，将温度和烟量实时传递至监控终端，实时监测，当温度或烟量超出一定范围时，判定发生火灾，控制模块开启各阀门，完成扑火。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电缆接头火灾监测及自动灭火系统，其特征在于，包括：密封包裹电缆接头的包壳(1)和灭火装置(2)，所述灭火装置(2)和包壳(1)通过灭火管道(3)连通，所述包壳(1)内设有用于感应火灾的探测结构(11)，所述探测结构(11)与灭火装置(2)信号连接，所述灭火装置(2)采集探测结构(11)的感应信号并传递至控制单元(4)和监控终端(5)。2.根据权利要求1所述的一种电缆接头火灾监测及自动灭火系统，其特征在于，所述包壳(1)与灭火系统之间设有灭火阀门(6)，所述控制单元(4)根据探测结构(11)感应信号控制灭火阀门(6)的启闭。3.根据权利要求2所述的一种电缆接头火灾监测及自动灭火系统，其特征在于，至少两个所述包壳(1)与灭火装置(2)连通，任一包壳(1)与灭火装置(2)之间设有灭火阀门(6)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种电缆接头火灾监测及自动灭火系统，其特征在于，所述灭火装置(2)包括蒸发炉(25)和溶液箱(26)，所述蒸发炉(25)通过灭火管道(3)与包壳(1)内部连通，所述蒸发炉(25)与溶液箱(26)之间流通有待蒸发液体，所述蒸发炉(25)用于将所述待蒸发液体由液态转化为气态。5.根据权利要求4所述的一种电缆接头火灾监测及自动灭火系统，其特征在于所述包壳(1)底部设有进气孔(14)，所述灭火管道(...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴照国，侯兴哲，黄会贤，王谦，张海兵，向洪，包健康，吴海涛，周庆，钱基业，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：