CN106362326A - 电缆隧道及地下综合管廊电缆舱防火系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电缆隧道及地下综合管廊电缆舱防火系统，防火系统包含：温度传感器，其检测电缆接头或电缆接头所在容置空间的当前温度，输出控制信号；电动驱动机构，其通信连接温度传感器，根据温度传感器下达的控制信号输出转动动力；防火装置，其机械连接电动驱动机构，由电动驱动机构带动开闭，控制电缆接头或电缆接头所在容置空间与外界连通或封闭。本发明公开的防火系统能实时监测电缆或电缆接头的过热或火灾情况等突发状况，并在突发状况发生时关闭防火装置，将发生火灾或过热的电缆或电缆接头与附近电缆或电缆接头之间隔离，防止火灾向同隧道或同舱敷设的电缆延燃。

Description

电缆隧道及地下综合管廊电缆舱防火系统

技术领域

本发明涉及一种防火设备，具体涉及一种电缆隧道及地下综合管廊电缆舱防火系统。

背景技术

电缆隧道及地下综合管廊电缆舱是城市主要的输电通道，隧道及管廊内一般容纳大量的电力电缆，一旦发生火灾即使将火情控制在一个防火区间内或通过消防系统成功灭火都还是会造成严重损失甚至大面积停电，而且很难在短时间内恢复。

电缆火灾多发生于电缆接头处。电缆中间接头是电力系统安全运行中最薄弱的环节，电缆接头过热引起的电缆断路、短路、爆炸甚至引发重大事故的案例屡见不鲜。某综合管廊电缆舱内110kV电缆接头爆炸引发的火灾现场触目惊心，虽然火灾的过火长度仅几米，然而与其临近敷设的110kV电缆外护层均已烧毁，导致城市的供电网络大面积瘫痪。

多地区电力公司对电缆隧道或综合管廊内敷设的电力电缆提出新的防火要求：一路电缆发生问题不能延燃，不能影响其他同隧道或同舱敷设电缆。

某些工程应用中对于不同层支架敷设的电力电缆，在有电缆接头的地方设置防火板，将接头与上下电缆层间隔离。然而封闭的防火板不利于电缆接头散热，易产生热量聚集，不利于缆线的运行安全。

发明内容

本发明提供一种电缆隧道及地下综合管廊电缆舱防火系统，便于电缆接头散热，火灾或爆炸时保障同隧道或同舱敷的电缆不会延燃。

为实现上述目的，本发明提供一种电缆隧道及地下综合管廊电缆舱防火系统，其特点是，该防火系统设置于电缆接头或电缆接头所在容置空间与外界的连通处，防火系统包含：

温度传感器，其检测电缆接头或电缆接头所在容置空间的当前温度，输出控制指令；

电动驱动机构，其通信连接温度传感器，根据温度传感器下达控制信号，输出转动动力；

设置在电缆接头或电缆接头所在容置空间与外界的连通处的防火装置，其机械连接电动驱动机构，由电动驱动机构带动开闭，控制电缆接头或电缆接头所在容置空间与外界连通或封闭；

若电动驱动机构接收当前温度高于预设的温度阈值，则输出转动动力，控制防火装置关闭，封闭电缆接头或电缆接头所在容置空间。

上述防火装置包含转动叶片组，转动叶片组包含若干分别通过传动轴机械连接电动驱动机构的转动叶片；转动叶片平行间隔设置，相邻转动叶片的中心轴线之间的间距小于转动叶片的宽度；

防火装置闭合时，若干转动叶片由电动驱动机构带动绕中心轴线自转，转动叶片相互靠近至部分重叠；防火装置打开时，若干转动叶片由电动驱动机构带动绕中心轴线自转至转动叶片相互远离。

上述防火装置还包含设置于转动叶片组两侧的固定叶片，固定叶片至离其最近转动叶片中心轴线的距离小于转动叶片宽度的一半；固定叶片的叶面与自转至相互重叠时的转动叶片的叶面平行且重叠。

上述防火装置包含可伸缩框架，转动叶片和固定叶片活动架设在可伸缩框架内，可伸缩框架的伸缩方向垂直于转动叶片和固定叶片的轴向。

上述可伸缩框架包含半封闭的内框架和外框架，内框架和外框架通过滑槽沿轴向套接组成封闭框架，内框架和外框架通过滑槽相互滑动，沿滑槽轴向调节可伸缩框架的长度。

上述可伸缩框架中部还设有与转动叶片轴向平行的分隔板，温度传感器设置于分隔板上。

上述电动驱动机构还通信连接火灾监测系统和/或电缆接头监测系统，火灾监测系统输入端通信连接温度传感器，火灾监测系统和/或电缆接头监测系统分别根据预设阈值下达指令至电动驱动机构控制防火装置开闭。

上述电动驱动机构包含：

传动轴驱动电路，其输入端通信连接温度传感器、和/或火灾监测系统、和/或电缆接头监测系统；

传动轴执行机构，其输入端电路连接传动轴驱动电路，传动轴执行机构的动力输出端通过传动轴机械连接防火装置。

上述防火系统设置于电缆隧道或地下综合管廊电缆舱内的相邻电缆接头或电缆接头所在容置空间的连通区域。

上述电缆隧道及地下综合管廊电缆舱中设有若干层水平设置的支架，组成若干半开放的容置空间；防火装置水平设置于各个支架处；或者竖直设置于相邻两层支架之间，将电缆和/或电缆接头所在容置空间与外界隔离。

本发明电缆隧道及地下综合管廊电缆舱防火系统和现有技术相比，其优点在于，本发明公开的防火系统能实时监测电缆或电缆接头的过热或火灾情况等突发状况，并在突发状况发生时关闭防火装置，将发生火灾或过热的电缆或电缆接头与附近电缆或电缆接头之间隔离，防止火灾向同隧道或同舱敷的电缆延燃；

本发明公开的防火装置能根据环境控制开闭，在保障电缆或电缆接头之间相互隔离的前提下保障电缆或电缆接头能及时散热，保障电缆或电缆接头的正常工作；

本发明的防火系结构简单，安装方便，适应性较强，适用于推广应用。

附图说明

图1为本发明的电缆隧道及地下综合管廊电缆舱的结构示意图；

图2为图1的N-N面剖视图；

图3为本发明的电缆支架的结构示意图；

图4为图3的A-A面剖视图；

图5为本发明的电缆隧道及地下综合管廊电缆舱防火系统的结构示意图；

图6为图5的B-B面剖视图；

图7为图6的C-C面剖视图；

图8为图6的M向视图；

图9为本发明的电缆隧道及地下综合管廊电缆舱防火系统的水平安装及侧面安装示意图；

图10为图9的D-D面剖视图。

具体实施方式

以下结合附图，进一步说明本发明的具体实施例。

如图1并结合图2所示，为一种电缆隧道及地下综合管廊电缆舱的实施例，该实施例中设有两条并行的电缆隧道101，每个电缆隧道101中水平设有若干个电缆支架105，电缆支架105相互层叠设置，形成若干半开放的容置空间。每个半开放的容置空间内，电缆支架105上设有110KV或220KV的电缆接头102。

在电缆隧道或地下综合管廊电缆舱内的相邻电缆接头或电缆接头所在容置空间的连通区域设置有本发明所公开的防火系统103。防火系统103包含：若干个防火装置和一个温度传感器。

具体的，防火装置可以水平设置于各个电缆支架105处；或者竖直设置于相邻两层电缆支架105之间，或者围绕电缆和/或电缆接头周围以水平和竖直设置组成框体结构，将电缆和/或电缆接头所在容置空间与外界（包含上下层相邻电缆层、左右侧相邻电缆）隔离，当发生火灾时，防火装置将电缆接头102所在容置空间封闭，防止火舌向附近电缆蔓延。

防火装置可以水平设置也可以竖直设置，以实现将电缆接头102包覆在其所在容置空间中。工程应用中垂直安装的防火装置一般不单独使用，往往配合水平安装的防火装置使用。

工程应用中如水平及侧面均需安装防火装置时，侧面安装的防火装置一般可固定于水平安装的防火装置上。

如图2所示，每只水平安装的防火装置在同层相邻的两根电缆支架105间安装。具体安装在电缆接头102所在层及上部相邻层，电缆接头102两侧若干电缆支架长度范围内。防火装置的安装数量根据现场电力电缆阻燃类型结合其过火长度数据设置（图1和图2中安装数量仅作示意）；每只垂直安装防火装置固定于上下两只水平安装的防火装置上。

如图3并结合图4所示，为一种电缆支架301的结构示意图。本发明不限定于某种电缆支架的外形及尺寸，满足电缆承重需求的电缆支架尺寸及强度并一般能满足防火系统的使用。该电缆支架301设有安装孔302和散热孔303，该电缆支架301的框架可根据既有的电缆支架定制。

如图5并结合图6、图7、图8所示，为一种水平安装的电缆隧道及地下综合管廊电缆舱防火系统的实施例，该防火系统的防火装置设置于电缆接头或电缆接头所在容置空间与外界的连通处，通过连接螺栓511固定连接在电缆支架506上。防火系统的各组成部分的材料选择及规格需适应于使用场所的耐火极限。

其中，防火系统中每一个防火装置包含：可伸缩框架501、电动驱动机构508、转动叶片组和固定叶片507。

可伸缩框架501包含半封闭的内框架和外框架，内框架和外框架通过滑槽沿轴向套接组成封闭框架，内框架和外框架通过滑槽相互滑动，沿滑槽轴向调节可伸缩框架的长度。

内外框架采用螺栓嵌入滑槽连接（这里不限定采用螺栓连接方式，任意一种易拆卸的连接方式均适用）。内外框架端部均设有槽孔，槽孔长度与现有工程施工安装误差范围相适应。

工程施工安装中电缆支架的安装间距往往存在安装误差，因此防火系统需可微调框架尺寸以适应现场安装要求。可伸缩框架501可根据工程中电缆支架施工安装误差调整框架尺寸，其左右两侧端部的内外框架中部均设有滑槽，通过调节内外框架滑槽重叠的长度及螺栓在内外框架中滑槽的位置，即可实现对框架水平长度的微调。

可伸缩框架501侧面另设有安装孔。安装孔可用于垂直安装于电缆接头层所在支架侧面的防火系统的安装固定。

垂直安装的防火系统的可伸缩框架501框架外侧设有与水平安装的防火系统的框架安装孔位置相对应，可配合安装的安装孔，根据工程需要采用螺栓连接即可。

转动叶片组和固定叶片507活动架设在可伸缩框架501内，可伸缩框架501的伸缩方向垂直于转动叶片和固定叶片的轴向。

转动叶片组包含若干分别通过传动轴503机械连接电动驱动机构508的转动叶片502。转动叶片502相互间平行间隔设置，相邻转动叶片502的中心轴线之间的间距小于转动叶片502的宽度。这里，每个转动叶片502连接的传动轴503为该转动叶片502的转动轴，并沿转动叶片502的中心轴线设置，实现每个转动叶片502以其中心轴线为旋转中心自转。

电缆接头过热、火灾或爆炸时，防火装置中转动叶片502联动关闭，若干转动叶片502由电动驱动机构508通过传动轴503带动绕中心轴线自转，转动叶片502相互靠近，并由于相邻转动叶片502的中心轴线之间的间距小于转动叶片502的宽度，使转动叶片502转动靠近至最终相邻转动叶片502部分重叠（呈近水平的状态），实现防火装置的闭合。

防火装置平时常开，若干转动叶片502由电动驱动机构508通过传动轴503带动绕中心轴线自转至转动叶片相互远离，转动叶片502完全打开时，与可伸缩框架501呈近90^o开启状态。转动叶片502开启状态高度不超过电缆支架高度，不降低电缆支架间可设置电缆的净高。

防火装置还包含设置于转动叶片组两侧的固定叶片507，固定叶片507至离其最近转动叶片502中心轴线的距离小于转动叶片502宽度的一半；固定叶片507的叶面与自转至相互重叠时的转动叶片502的叶面平行且重叠。固定叶片507的安装角度需与转动叶片502关闭状态时相同，以实现良好的契合，阻止火舌穿过。

可伸缩框架501中部还设有与转动叶片502轴向平行间隔设置的分隔板504，温度传感器505设置于分隔板504上。具体的，分隔板504安装于可伸缩框架501中部避开转动叶片502转动范围的合适位置， 图中箭头所示方向为转动叶片502的转动范围，转动叶片502闭合状态时转动叶片502间需良好的契合，能阻止火舌穿过，安装分隔板504的位置需避开转动叶片502的转动范围，避免转动叶片502卡死。

当电缆支架间距较大，如1.5米时，分隔板504可与可伸缩框架501一体化设计，将可伸缩框架501等分，以加强框架的机械强度。

在分隔板504中部设置温度传感器505。温度传感器505检测电缆接头或电缆接头所在容置空间的当前温度，根据温度输出控制信号至电动驱动机构508，温度传感器505的控制信号直接接入电动驱动机构508，温度传感器505超温报警时通过电动驱动机构508联动关闭转动叶片502；温度传感器505信号还可接入隧道或管廊自用火灾报警系统（FAS系统），作为自动灭火装置启动的判断条件。

电动驱动机构508包含传动轴驱动电路和传动轴执行机构。传动轴驱动电路输入端通信连接温度传感器505，接收温度传感器505下达的驱动信号。传动轴执行机构输入端电路连接传动轴驱动电路，由传动轴驱动电路驱动传动轴执行机构的动力输出端通过传动轴机械连接防火装置。

其中，传动轴执行机构可采用驱动电机，亦可采用电磁式，本发明不限定电动驱动机构的具体实现方式。

当温度传感器505接收当前温度高于预设的温度阈值，则驱动电动驱动机构508输出转动动力，控制防火装置的控制转动叶片502与固定叶片507配合关闭，封闭电缆接头或电缆接头所在容置空间。

电动驱动机构508还设有与火灾监测系统、及电缆接头监测系统的通信接口，火灾监测系统输入端通信连接温度传感器，火灾监测系统和/或电缆接头监测系统分别根据预设阈值下达指令至电动驱动机构508，电动驱动机构508接受驱动信号联动关闭转动叶片502及灾后复位转动叶片502至开启状态。

如图8所示，为可伸缩框架501的M向视图，可伸缩框架501为侧面设有槽孔509和安装孔510，用于防火装置的固定。

如图9、图10所示，为水平安装及侧面安装的电缆隧道及地下综合管廊电缆舱防火系统的安装示意图。防火装置中，可伸缩框架501两端的内框架都设有固定叶片507，固定叶片507的安装角度与转动叶片502关闭状态时相同，可满足内外框架微调的范围内固定叶片507与邻近转动叶片502均可实现良好的契合，阻止火舌穿过。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种电缆隧道及地下综合管廊电缆舱防火系统，其特征在于，该防火系统设置于电缆接头或电缆接头所在容置空间与外界的连通处，防火系统包含：

温度传感器，其检测电缆接头或电缆接头所在容置空间的当前温度，输出控制信号；

电动驱动机构，其通信连接温度传感器，根据温度传感器下达控制信号，输出转动动力；

设置在电缆接头或电缆接头所在容置空间与外界的连通处的防火装置，其机械连接电动驱动机构，由电动驱动机构带动开闭，控制电缆接头或电缆接头所在容置空间与外界连通或封闭；

若电动驱动机构接收当前温度高于预设的温度阈值，则输出转动动力，控制防火装置关闭，封闭电缆接头或电缆接头所在容置空间。

2.如权利要求1所述的电缆隧道及地下综合管廊电缆舱防火系统，其特征在于，所述防火装置包含转动叶片组，转动叶片组包含若干分别通过传动轴机械连接电动驱动机构的转动叶片；转动叶片平行间隔设置，相邻转动叶片的中心轴线之间的间距小于转动叶片的宽度；

防火装置闭合时，若干转动叶片由电动驱动机构带动绕中心轴线自转，转动叶片相互靠近至部分重叠；防火装置打开时，若干转动叶片由电动驱动机构带动绕中心轴线自转至转动叶片相互远离。

3.如权利要求2所述的电缆隧道及地下综合管廊电缆舱防火系统，其特征在于，所述防火装置还包含设置于转动叶片组两侧的固定叶片，固定叶片至离其最近转动叶片中心轴线的距离小于转动叶片宽度的一半；固定叶片的叶面与自转至相互重叠时的转动叶片的叶面平行且重叠。

4.如权利要求3所述的电缆隧道及地下综合管廊电缆舱防火系统，其特征在于，所述防火装置包含可伸缩框架，转动叶片和固定叶片活动架设在可伸缩框架内，可伸缩框架的伸缩方向垂直于转动叶片和固定叶片的轴向。

5.如权利要求4所述的电缆隧道及地下综合管廊电缆舱防火系统，其特征在于，所述可伸缩框架包含半封闭的内框架和外框架，内框架和外框架通过滑槽沿轴向套接组成封闭框架，内框架和外框架通过滑槽相互滑动，沿滑槽轴向调节可伸缩框架的长度。

6.如权利要求4所述的电缆隧道及地下综合管廊电缆舱防火系统，其特征在于，所述可伸缩框架中部还设有与转动叶片轴向平行的分隔板，温度传感器设置于分隔板上。

7.如权利要求1所述的电缆隧道及地下综合管廊电缆舱防火系统，其特征在于，所述电动驱动机构还通信连接火灾监测系统和/或电缆接头监测系统，火灾监测系统输入端通信连接温度传感器，火灾监测系统和/或电缆接头监测系统分别根据预设阈值下达指令至电动驱动机构控制防火装置开闭。

8.如权利要求7所述的电缆隧道及地下综合管廊电缆舱防火系统，其特征在于，所述电动驱动机构包含：

传动轴驱动电路，其输入端通信连接温度传感器、和/或火灾监测系统、和/或电缆接头监测系统；

传动轴执行机构，其输入端电路连接传动轴驱动电路，传动轴执行机构的动力输出端通过传动轴机械连接防火装置。

9.如权利要求1所述的电缆隧道及地下综合管廊电缆舱防火系统，其特征在于，所述防火系统设置于电缆隧道或地下综合管廊电缆舱内的相邻电缆接头或电缆接头所在容置空间的连通区域。

10.如权利要求1或9所述的电缆隧道及地下综合管廊电缆舱防火系统，其特征在于，所述电缆隧道及地下综合管廊电缆舱中设有若干层水平设置的支架，组成若干半开放的容置空间；防火装置水平设置于各个支架处；或者竖直设置于相邻两层支架之间，将电缆和/或电缆接头所在容置空间与外界隔离。