CN108505497A - 一种用于保护机电设备的防水隔离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于保护机电设备的防水隔离装置，涉及防洪装置领域，针对水电站中第三层防护措施不够完善效率低等问题，采用包括气囊、气囊容置装置、水位传感器、气罐、电控阀；气囊容置装置沿着放置被保护的机电设备的地板四周紧密围绕并固定；气囊容置装置内设置有气囊，气囊通过管道与电控阀一端连接，电控阀另一端通过管道与气罐连接；电控阀与水位传感器电连接；气罐内灌装有惰性气体的方案，该方案结构简单、易生产制作、使用成本低、实用、修理零件容易购买，零件成低廉。
Description
技术领域
本发明涉及防洪装置领域，特别涉及一种用于保护机电设备的防水隔离装置。
背景技术
我国自然灾害频发，特别是在西南高山峡谷地区，震后边坡，植被损毁严重，坡面表部松散崩积物稳定性较差，山体长期裸露，容易造成风沙和小型滚石；在暴雨天气下，容易发生滑坡或泥石流，堵塞河道，形成堰塞湖，导致水淹厂房，带来较为严重的损失并且修复难度巨大。具体情形如下：（1）超设计标准洪水：流域上游有强降水或其它特殊原因，导致洪水超设计（校核）洪水位，造成水电站漫坝（溃坝）、厂房进水、水工建筑损坏、全站停电和跳闸等事故；或下游水位猛涨时，水从厂房进厂交通洞（门），尾水渠交通洞进入厂房。
（2）超设计标准降雨：厂区短期连续集中强降雨，降雨量超过设计标准时，可能导致厂区积水大量涌入厂房，全厂排水系统无法满足排水需要；或雨水从顶棚排水沟、门窗、电缆沟、排水沟等部位灌入或倒灌入厂内。（3）滑坡、泥石流：泄洪雾化区诱发的滑坡体，厂区附近的滑坡、泥石流，可能超过排导能力，破坏拦挡结构，导致厂区内建筑物损坏、交通中断和排水结构失效，可能直接破坏厂房结构或导致水淹厂房。2010年“8·13”暴雨期间，岷江流域各大小支沟普遍爆发了泥石流灾害。映秀湾水电站下游的烧房沟、红椿沟均爆发了大型泥石流，沟口冲出物达60多万立方米，阻塞岷江主河道形成壅塞湖，抬高厂址区的尾水位达到893.4米，高于“5·12”汶川特大地震时的堰塞湖水位约4米。江水再次通过映秀湾水电站的尾水洞和渔子溪一级水电站的进厂交通洞倒灌厂房，造成淹没损失。
水电站厂房（特别是地下厂房）由于地势较低，往往是积水易发区域，近年来每逢汛期或偶尔的大雨，就会使水电站厂房由于排水系统超负荷无法及时将雨水排放掉，电气设备及设施被淹造成了机组非停的重大事故，基层水电厂根据各自厂房的情况布置了防止水淹厂房三层防护（厂房以外的防洪沟为第一层、厂房出入交通门及入口、排水沟等为第二层，机电设备前设置的麻袋坎、封堵电缆为第三层防护）措施检查，但办法不是很多。当洪水冲破三层防护的外部两层防护后，迅速从发电机层的吊物孔往下落到自动化设备众多的水轮机层、蜗壳层，同时进入电气设备众多的副厂房等关键部位，很快机组将出现非停事故，造成的后果不堪设想。因此，水电站厂房发电机层吊物孔和机电设备周边有必要设置一种应用在水电站厂房防止机电设备被水淹的气囊保护装置。
发明内容
本发明是针对第三层防护措施，即最后一道防护麻袋或混凝土坎措施所提出的。该装置属于第三层防护（最后一层防护）作用就是隔断一定水位的洪水与机电设备接触。
为解决上述问题，本发明提供了一种用于保护机电设备的防水隔离装置，其采用如下技术方案实现：
一种用于保护机电设备的防水隔离装置，包括气囊、气囊容置装置、水位传感器、气罐、电控阀；
所述气囊容置装置沿着放置被保护的机电设备的地板四周紧密围绕并固定；
所述气囊容置装置内设置有气囊，气囊通过管道与电控阀一端连接，电控阀另一端通过管道与气罐连接；
所述电控阀与水位传感器电连接；
所述气罐内灌装有惰性气体。
在没有水涝时，气囊折叠放置在气囊容置装置中，当发生水灾，水位传感器检测到信号，通过电控方式开启电控阀，气罐中的气体快速进入气囊使其膨胀并顶出气囊容置装置，从而沿着被保护的机电设备周围形成一个环绕的保护体防止电气设备进水。该方案结构简单、易生产制作、使用成本低、实用、修理零件容易购买，零件成低廉。更主要的是不需要人工搬运沙袋采用传统方式进行防水，节省人力物力且响应时间快防水效果好。
优选地，还包括固定件，所述气囊容置装置通过固定件与所述地板固定连接。
为了便于拆装气囊容置装置，通过固定件进行固定，本方案中的固定件可以是轨道形式的固定结构，也可以是采用螺栓、卡扣等方式实现固定。
优选地，所述气囊容置装置包括前盖板、后盖板以及顶板，前盖板与后盖板均为“L”形结构，二者相对固定并在其中间形成能够容纳并叠放气囊的空间；
后盖板顶端与顶板铰接，气囊鼓起时能够将顶板沿着铰接位置推起；
后盖板后面还固定设置有顶板支撑件，用于在顶板被气囊鼓起时为气囊提供侧向支撑力以防止水压的作用将气囊推压变形。
在后盖板后面固定设置有顶板支撑件以及铰接有顶板主要有两个作用，一个是在没有水灾时气囊收缩在气囊容置装置中，顶板盖在其上，得以保护气囊不受损；另一个作用是气囊鼓起时在顶板和顶板支撑件的作用下，气囊不会因水的压力严重变形甚至被压垮，进一步提高了防水性能。
优选地，所述气囊容置装置与地板之间还设置有密封垫。
密封垫用于防止水从气囊容置装置与底板接触的缝隙中渗入，更进一步提高防水能力。
优选地，所述固定件为螺栓和螺母，该螺栓预埋在所述地板内，气囊容置装置穿设在螺栓上并利用螺母固定。
螺栓和螺母是常用的固定件，其成本低廉，采购和更换都很方便。
优选地，所述气囊的底部与气囊容置装置的底部固定连接。
优选地，所述气囊为PVC复合涤纶网布气囊；所述前盖板、后盖板均采用不锈钢材质制成；所述顶板采用轻质材料制成；所述气罐内灌装有压缩氩气。
优选地，所述电控阀包括外管、第一阻挡环、薄膜片、第二阻挡环、横杆、活门、铰接件、点火装置；
第一阻挡环和第二阻挡环均为环状结构，分别焊接固定在外管的内壁，且第一阻挡环和第二阻挡环之间的间隔距离不小于外管的半径值；
第一阻挡环内侧固定设置有薄膜片，第二阻挡环外侧固定有横杆，横杆两端分别通过铰接件与活门铰接；外管侧壁上固定设置有点火装置，该点火装置位于第一阻挡环和第二阻挡环之间的空间位置，该空间位置还装填有火药。
点火装置点火后引爆火药，火药快速膨胀顶破薄膜片，气罐内的气体通过活门大量冲出进入气囊，从而使得气囊快速膨胀。该方案能够快速利用火药将阀门迅速打开，使得气囊快速充气，缩短时间，进一步保证电气设备不受损坏。
优选地，所述活门为半圆弧结构。
优选地，所述点火装置的控制端与水位传感器电连接。
与现有技术相比较，本发明的有益效果包括：
1.结构简单、易生产制作、使用成本低、实用、修理零件容易购买，零件成低廉。
2.平时不影响技术人员的正常操作，无人操作，可实现全自动化单独使用，可与水淹厂房预警系统平台联动。
3. 基层水电厂厂房的第三层防护一般采用20cm混凝土坎，只能抵挡20cm的水位，混凝土容易开裂损坏，不利于止水，而本发明均可克服上述缺点。
4. 渗漏油等造成的火灾也可以手动启动，利用PVC复合涤沦网布气囊掺入不易燃物质和充入惰性气体，有效阻隔火势蔓延。
附图说明
图1是本发明提供的实施例顶视图；
图2是本发明提供的实施例气囊未膨胀时的局部视图；
图3是本发明提供的实施例气囊膨胀后的局部视图；
图4是本发明提供的实施例中电控阀的结构示意图。
图中各个标号分别表示：气囊1、气囊容置装置2、顶板3、固定件4、水位传感器5、气罐6、电控阀7、顶板支撑件8、密封垫9、机电设备10；
图3中A箭头方向为水流冲击的方向。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的图1-4，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
一种用于保护机电设备的防水隔离装置，包括气囊1、气囊容置装置2、水位传感器5、气罐6、电控阀7；气囊容置装置2沿着放置被保护的机电设备10的地板四周紧密围绕并固定；气囊容置装置2内设置有气囊1，气囊1通过管道与电控阀7一端连接，电控阀7另一端通过管道与气罐6连接；电控阀7与水位传感器5电连接；气罐6内灌装有惰性气体。
在没有水涝时，气囊1折叠放置在气囊容置装置2中，当发生水灾，水位传感器5检测到信号，通过电控方式开启电控阀7，气罐6中的气体快速进入气囊1使其膨胀并顶出气囊容置装置2，从而沿着被保护的机电设备10周围形成一个环绕的保护体防止电气设备进水。该方案结构简单、易生产制作、使用成本低、实用、修理零件容易购买，零件成低廉。更主要的是不需要人工搬运沙袋采用传统方式进行防水，节省人力物力且响应时间快防水效果好。
实施例二
一种用于保护机电设备的防水隔离装置，包括气囊1、气囊容置装置2、固定件4、水位传感器5、气罐6、电控阀7。气囊容置装置2沿着放置被保护的机电设备10的地板四周紧密围绕并固定；气囊容置装置2通过螺栓和螺母等固定件4与地板固定连接。气囊容置装置2内设置有气囊1，气囊1通过管道与电控阀7一端连接，电控阀7另一端通过管道与气罐6连接；电控阀7与水位传感器5电连接；气罐6内灌装有惰性气体。
具体地，气囊容置装置2包括前盖板、后盖板以及顶板3，前盖板与后盖板均为“L”形结构，二者相对固定并在其中间形成能够容纳并叠放气囊1的空间；后盖板顶端与顶板3铰接，气囊1鼓起时能够将顶板3沿着铰接位置推起；后盖板后面还固定设置有顶板支撑件8，用于在顶板3被气囊1鼓起时为气囊1提供侧向支撑力以防止水压的作用将气囊1推压变形。
气囊1的底部与气囊容置装置2的底部固定连接。
气囊1为PVC复合涤纶网布气囊；前盖板、后盖板均采用不锈钢材质制成；顶板3采用轻质材料制成；气罐6内灌装有压缩氩气。
电控阀7包括外管70、第一阻挡环71、薄膜片72、第二阻挡环73、横杆74、活门75、铰接件76、点火装置77；
第一阻挡环71和第二阻挡环73均为环状结构，分别焊接固定在外管70的内壁，且第一阻挡环71和第二阻挡环73之间的间隔距离不小于外管70的半径值；
第一阻挡环71内侧固定设置有薄膜片72，第二阻挡环73外侧固定有横杆74，横杆74两端分别通过铰接件76与活门75铰接；外管70侧壁上固定设置有点火装置77，该点火装置77位于第一阻挡环71和第二阻挡环73之间的空间位置，该空间位置还装填有火药。活门75为半圆弧结构。点火装置77的控制端与水位传感器5电连接。
在没有水涝时，气囊1折叠放置在气囊容置装置2中，当发生水灾，水位传感器5检测到信号，点火装置77点火后引爆火药，火药快速膨胀顶破薄膜片72，气罐6内的气体通过活门75大量冲出进入气囊，使得气囊快速膨胀，从而沿着被保护的机电设备10周围形成一个环绕的保护体防止电气设备进水。该方案结构简单、易生产制作、使用成本低、实用、修理零件容易购买，零件成低廉。更主要的是不需要人工搬运沙袋采用传统方式进行防水，节省人力物力且响应时间快防水效果好。
与现有技术相比较，本发明的有益效果包括：
1.结构简单、易生产制作、使用成本低、实用、修理零件容易购买，零件成低廉。
2.平时不影响技术人员的正常操作，无人操作，可实现全自动化单独使用，可与水淹厂房预警系统平台联动。
3. 基层水电厂厂房的第三层防护一般采用20cm混凝土坎，只能抵挡20cm的水位，混凝土容易开裂损坏，不利于止水，而本发明均可克服上述缺点。
4. 渗漏油等造成的火灾也可以手动启动，利用PVC复合涤沦网布气囊掺入不易燃物质和充入惰性气体，有效阻隔火势蔓延。
Claims (10)
1.一种用于保护机电设备的防水隔离装置，其特征在于，包括气囊（1）、气囊容置装置（2）、水位传感器（5）、气罐（6）、电控阀（7）；
所述气囊容置装置（2）沿着放置被保护的机电设备（10）的地板四周紧密围绕并固定；
所述气囊容置装置（2）内设置有气囊（1），气囊（1）通过管道与电控阀（7）一端连接，电控阀（7）另一端通过管道与气罐（6）连接；
所述电控阀（7）与水位传感器（5）电连接；
所述气罐（6）内灌装有惰性气体。
2.根据权利要求1所述的用于保护机电设备的防水隔离装置，其特征在于：
还包括固定件（4），所述气囊容置装置（2）通过固定件（4）与所述地板固定连接。
3.根据权利要求1或2所述的用于保护机电设备的防水隔离装置，其特征在于：
所述气囊容置装置（2）包括前盖板、后盖板以及顶板（3），前盖板与后盖板均为“L”形结构，二者相对固定并在其中间形成能够容纳并叠放气囊（1）的空间；
后盖板顶端与顶板（3）铰接，气囊（1）鼓起时能够将顶板（3）沿着铰接位置推起；
后盖板后面还固定设置有顶板支撑件（8），用于在顶板（3）被气囊（1）鼓起时为气囊（1）提供侧向支撑力以防止水压的作用将气囊（1）推压变形。
4.根据权利要求3所述的用于保护机电设备的防水隔离装置，其特征在于：
所述气囊容置装置（2）与地板之间还设置有密封垫（9）。
5.根据权利要求1所述的用于保护机电设备的防水隔离装置，其特征在于：
所述固定件（4）为螺栓和螺母，该螺栓预埋在所述地板内，气囊容置装置（2）穿设在螺栓上并利用螺母固定。
6.根据权利要求1所述的用于保护机电设备的防水隔离装置，其特征在于：
所述气囊（1）的底部与气囊容置装置（2）的底部固定连接。
7.根据权利要求3所述的用于保护机电设备的防水隔离装置，其特征在于：
所述气囊（1）为PVC复合涤纶网布气囊；所述前盖板、后盖板均采用不锈钢材质制成；所述顶板（3）采用轻质材料制成；所述气罐（6）内灌装有压缩氩气。
8.根据权利要求1所述的用于保护机电设备的防水隔离装置，其特征在于：
所述电控阀（7）包括外管（70）、第一阻挡环（71）、薄膜片（72）、第二阻挡环（73）、横杆（74）、活门（75）、铰接件（76）、点火装置（77）；
第一阻挡环（71）和第二阻挡环（73）均为环状结构，分别焊接固定在外管（70）的内壁，且第一阻挡环（71）和第二阻挡环（73）之间的间隔距离不小于外管（70）的半径值；
第一阻挡环（71）内侧固定设置有薄膜片（72），第二阻挡环（73）外侧固定有横杆（74），横杆（74）两端分别通过铰接件（76）与活门（75）铰接；外管（70）侧壁上固定设置有点火装置（77），该点火装置（77）位于第一阻挡环（71）和第二阻挡环（73）之间的空间位置，该空间位置还装填有火药。
9.根据权利要求8所述的用于保护机电设备的防水隔离装置，其特征在于：
所述活门（75）为半圆弧结构。
10.根据权利要求8所述的用于保护机电设备的防水隔离装置，其特征在于：
所述点火装置（77）的控制端与水位传感器（5）电连接。
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