[發(fā)明專利]一種電氣開關柜自動滅火系統(tǒng)及火災識別方法

有效

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• 申請日: 2012-07-10
• 公開（公告）號: CN102743830A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設計）人: 趙躍進;錢永強;岳青;張黎明;王冰
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: A62C3/16
• 分類號: A62C3/16;A62C37/00;G08B17/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發(fā)明屬于電器開關柜安防技術領域，涉及一種電器開關柜自動滅火系統(tǒng)及火災識別方法。

背景技術

開關柜是一種電設備，外線先進入柜內主控開關，然后進入分控開關，各分路按其需要設置。如儀表，自控，電動機磁力開關，各種交流接觸器等，有的還設高壓室與低壓室開關柜，設有高壓母線，如發(fā)電廠等。

開關柜分高壓開關柜和低壓開關柜：

高壓開關柜是指用于電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、電能轉換和消耗中起通斷、控制或保護等作用，電壓等級在3.6kV~550kV的電器產品，主要包括高壓斷路器、高壓隔離開關與接地開關、高壓負荷開關、高壓自動重合與分段器，高壓操作機構、高壓防爆配電裝置和高壓開關柜等幾大類。高壓開關柜應滿足GB3906-1991″3-35kV交流金屬封閉開關設備標準的有關要求，由柜體和斷路器二大部分組成，柜體由殼體、電器元件(包括絕緣件)、各種機構、二次端子及連線等組成。

低壓開關柜適用于發(fā)電廠、石油、化工、冶金、紡織、高層建筑等行業(yè)，作為輸電、配電及電能轉換之用。產品符合IEC439-1，GB7251.1-1997《低壓成套開關設備》的標準規(guī)定。

開關柜是電網(wǎng)系統(tǒng)中的一個基本單元，電力系統(tǒng)控制的執(zhí)行機構。隨著無人值守變電站、智能電網(wǎng)技術的應用，開關柜的安全防護變得尤為重要。

開關柜在工作過程中由于長時間運行、環(huán)境變化、線路負載擾動等原因，會出現(xiàn)局部高溫、電弧、燃燒等災害，這些災害會導致柜體嚴重損壞，供電系統(tǒng)破壞及人員傷害。因此有必要研究開關柜的安全防護，保證執(zhí)行機構正常工作，將損失降低到最低限度，以提高供電效率。

開關柜的安全防護主要是防止高溫、燃燒（明火、陰燃），保證開關正常工作，或在部分設備出現(xiàn)故障時避免其他設備被損壞，將損失降低到最低程度，如發(fā)現(xiàn)開關柜燃燒，自動進行滅火；發(fā)現(xiàn)開關柜溫度過高，進行報警等。

隨著社會的進步，人們的防火意識越來越強，自動滅火系統(tǒng)的需求越來越廣泛。自動滅火系統(tǒng)，是比較普遍使用的固定滅火系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有安全可靠、經(jīng)濟實惠、滅火效率高等優(yōu)點。

國內外目前采用的自動滅火系統(tǒng)類型較多，如濕式自動噴水滅火系統(tǒng)、預作用自動噴水滅火系統(tǒng)、干式和預作用聯(lián)合自動噴水滅火系統(tǒng)、干式自動噴水滅火系統(tǒng)、雨淋自動噴水滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)等。自動滅火系統(tǒng)不僅在高層建筑、公共建筑、工廠和倉庫中普遍使用，而且已發(fā)展到家庭住宅中安裝自動噴水滅火系統(tǒng)。

但電氣成套設備開關柜不同于上述范疇，開關柜內電器元件或電線、電纜著火后，不能直接用水滅火。因為水中含有導電的雜質，噴在帶電設備上，再滲入設備上的灰塵雜質，則更易導電。如用水滅火，還會降低電器設備的絕緣性能，引起接地短路，或危及附近救火人員的安全。

發(fā)明內容

本發(fā)明解決的技術問題在于提供一種電氣開關柜自動滅火系統(tǒng)，在克服不能直接用水、具有污染滅火劑滅火的問題的基礎上，通過光電探測器探測開關柜內的明火與電弧，提高對的火災的識別能力和自動處理能力。

本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)：

一種電氣開關柜自動滅火系統(tǒng)，包括安裝于電氣開關柜內的滅火劑噴頭，滅火劑噴頭通過管道與儲藏有不導電滅火劑的儲藏器相連接，管道上設有由中央控制器控制的電磁閥；

電氣開關柜內還設有光電傳感器，光電傳感器包括攝像鏡頭和光電轉換器，攝像鏡頭上設有透紅外濾光片，攝像鏡頭拍攝形成黑白圖像經(jīng)光電轉換器轉換為圖像數(shù)字信號，黑白圖像中的白色部分為火焰，黑色部分為背景，光電傳感器將檢測信號輸出到中央控制器；

中央控制器根據(jù)檢測信號當中的火焰動態(tài)特征和靜態(tài)特征來識別火災，動態(tài)特征表征火焰的閃動頻率，靜態(tài)特征表征火焰的不規(guī)則形狀，用圓形度來進行判別C＝P²/4πS，其中C為圓形度，P為周長，S為面積；當檢測到閃動頻率在7～12HZ、圓形度大于1.8的發(fā)光體時，判定其為火災，中央控制器控制電磁閥打開釋放不導電滅火劑。

所述的滅火劑噴頭設有多個，分別通過設有電磁閥的管道與儲藏器相連接。

所述的儲藏器為儲壓式滅火劑儲藏器，其壓力為1～4Mpa；

所述的不導電滅火劑為七氟丙烷或超細干粉滅火劑。

所述的電氣開關柜內還設有與中央控制器控制相連接的溫度探測器。

所述的溫度探測器為光纖溫度傳感器或紅外溫度傳感器，光纖溫度傳感器以接觸式的方式、紅外溫度傳感器以非接觸式的方式設置在電氣開關柜內。

一種電氣開關柜自動滅火系統(tǒng)的火災識別方法，包括以下步驟：