KR20110064518A - 전력구 전용 화재 조기감지 경보전달 시스템 및 친환경 초기진압 소화 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 한국전력공사에서 전력을 공급하는 시설물중에 지하전력구(장거리 터널식 설비) 내부에 설치된 통신케이블과 특고압 케이블전선이 활선상태로 운영되고 포설된 고압전선중 접속개소에 열화로 인한 절연파괴의 문제가 발생되었을때 그로 인한 화재에 대처하는 진압방식으로 인명과 막대한 재산상 피해를 사전에 예방하고자 함이다. 지하전력구내 화재발생시 전선외피의 연소로 유독성가스의 발생과 고열의 화염발생으로 화재가 확산 될 뿐만 아니라 연기에 의한 화재발생부의 위치를 알 수 없고 화염에 의한 고열로 전력구 진입자체가 불가능하게 된다. 화재발생시 발생된 화재의 열을 조기에 감지하고 조기에 원격지 감시원에게 경보와 위치를 알려주며, 소방차의 현장 출동 이전에 화재발생구역의 소화장치를 자동으로 작동케하여 화재를 초기에 진압하는 기술로서 젼력구 내부에 설치되는 온도센서의 출력방식 신호기술과 변전소 종합감시시스템 SCADA반의 접점에 결속할 수 있는 무접점 신호기술로 자동소화기의 작동에 관한 것이다.

전력구, 경보전달, 소화, 초기 진화

Description

전력구 전용 화재 조기감지 경보전달 시스템 및 친환경 초기진압 소화 시스템 {ELECTRIC CULVERT EXCLUSIVE USE FIRE EARLY DETECTION ALARM-TRANSMISSION SYSTEM AND ECOLOGICAL EARLY SUPPRESSION FIRE EXTINGUISHING SYSTEM}

본 발명은 예를 들어 전력구에서 발생된 화재의 열을 조기에 감지하고 조기에 원격지 감시원에게 경보와 위치를 알려주며 소방차의 현장 출동이전에 화재발생 구역의 소화장치를 자동으로 작동케 하여 화재를 초기에 진압하는 기술로서 화재의 조기감지 경보 및 초동진압으로 화재피해를 최소화시키며 화재확산의 대형피해를 사전에 예방 할 수 있는 전력구 전용 화재 조기감지 경보전달 시스템 및 소화 시스템에 관한 것이다.

발전소에서 생산된 전력을 공급하는 시설물중에 지하 터널식 구조물을 전력구라고 하며 산업경제에 필요한 전기공급 설비를 지하에 설비를 구성하여 운용하므로 화재에 대한 신속한 경보전달 및 장거리 구간의 터널식 구조의 전력구에 대한 화재진압 설비가 현재 조기경보와 초동진압이 어려운 수동적 진압방식의 모순점을 가지고 있다. 전력구는 화재발생시에 소방관의 진압을 위한 진입이 불가하며 화재발생지점의 확인이 불가능하여 현재 전력구 화재는 산업경제의 많은 피해를 발생시 키는 문제를 가지고 있다.

이에, 화재발생의 조기감지 및 조기경보 기술이 요구되며 현장진입이 불가능한 전력구에 자동적으로 화재를 진압하는 자동소화기술이 요구된다. 또한 소화약제의 성분은 오존층파괴물질과 지구온난화물질이 없어야하며 인체에 무해한 성분으로 배합된 친환경적 소화약제의 기술이 요구된다.

지하전력구는 콘크리트 구조물로된 장거리 터널식 설비로서 내부에는 통신케이블과 저압전선과 고압전선과 특고압전선이 포설되어 있으며 지상에서 수미터에서 수십미터 깊이에 위치하여 출입 또한 쉽지않은 장소이다.

전력구 내부에 포설된 고압전선 연결 접속부에서 절연파괴의 문제가 발생되면 화재로 이어질 수 있으며 화재발생시에는 전선외피의 연소로 유독성가스의 발생과 고열의 화염 발생으로 화재가 확산되며 연기에 의한 화재발생부의 위치를 알수 없으며 화염에 의한 고열로 전력구의 진입이 불가능하게 된다.

지하 수십미터에서 발생된 화재는 소방관의 진입이 불가하며 소방차의 소방용수의 살수로 화재를 진압하기 어려운 수평 터널식 구조물로 현재로서는 전력구 일부구간을 전소시켜 스스로 진압하게 하는 불합리한 소화기술을 유지하고 있다.

산업경제의 매우 중요한 전력과 통신의 마비는 곧 산업활동의 마비로 전력구 화재는 사례는 국가 경제에 상당한 피해를 발생케 했다.

전력구는 변전소와 연계되어 전력을 지하 터널로 보내는 설비로서 단거리는 수십미터에서 장거리는 수십만미터에 이르기 까지 도심지 도로변 지하 수미터에서 수십미터 아래에 위치하고 있다.

도 1은 국내 소방법상에는 전력구의 폭 1.8미터이상, 높이 2미터이상 , 길이 500미터이상 대상에는 화재진압시설로서 연소살수장치와 화재감지설비는 자동화재탐지설비를 갖추게 되어 있다.

변전소와 전력구는 무인화 관리대상으로 매월 1회 순회를 하며 설비를 점검하게 되어 있으며, 예고없는 화재사고에는 화재의 경보가 전달되지 못하며 화재의 확산에 의한 정전사고를 감지하여 순회점검자의 현장확인후 소방차를 출동시켜 화재를 진압하기에는 초기진압 실패와 대형피해발생의 문제를 가지고 있다.

무인화 전력구의 화재를 조기감지하여 원격지 감시원에게 전달하는 경보의 전송기술이 요구되며 화재발생 지점의 전력구 구간에 소화장치를 자동으로 작동시키는 자동소화장치와 작동신호기술이 요구된다.

따라서, 본 발명의 목적은 전력구에서 발생하는 화제를 조기에 감지하여 화재를 초동 진압하기 위한 전력구 전용 화재 조기감지 경보전달 시스템 및 친환경 초기진압 소화 시스템을 제공하는 데에 있다.

전력구 내부에 온도센서를 설치하여 실시간으로 온도를 감지하고 실시간 온도계측제어부에 감지된 온도센서의 온도를 표시한다. 이때 전력구 길이에 따라 설치된 온도센서의 수량 만큼 온도를 표시한다. 예로서 전력구가 1000미터이면 50미터 단위로 온도센서를 20개 설치하고 실시간 온도계측제어부의 온도표시도 20개의 온도를 표시한다.

실시간 온도계측제어부에는 감지된 온도의 표시기능과 경보설정 기능이 있어야 한다. 이는 현재 전력구의 온도를 표시하되 화재로 인식되는 상승되는 온도에 대한 경보 신호용 한계 온도점이 필요하다.

예로서 전력구의 허용 온도는 상시 50℃를 기준하나 50℃ 이상으로 온도가 상승하면 실시간 온도계측제어부에서 화재신호를 알리는 경보신호 기능이 필요하다.

실시간 온도계측제어부의 화재경보 신호기능은 자동소화기 화재수신제어부에 연계되어 전력구 내부에 설치된 고체에어로졸 자동소화장치를 작동한다. 고체에어로졸 자동소화장치는 온도센서와 같은 구간에 설치되어야 하며 전력구 화재에 대한 온도센서의 화재신호와 연동으로 같은 구간의 소화장치가 작동되어야 한다.

전력구 내부는 터널식 구조이지만 100미터 마다 화재의 확산경로를 방지하기위한 방화문이 설치되어 있다.

화재시에 구간별 방화문을 닫아야 하지만 유독성 가스와 화염으로 전력구 출입이 불가능하여 실효성을 얻기 어려우며 이를 기술적 보완을 위한 방화문 전단부에 온도센서를 설치하고 고체에어로졸 자동소화장치를 설치하는 것이 화재 초동진압에 효과적이다.

전력구는 공기의 흐름이 원활하지 못하는 터널구조이어서 점검을 위한 사람이 있다면 소화약제를 선택하여 설치해야 된다.

만약, 전력구에 할론가스계 소화약제를 화재시에 방출한다면 질식효과를 위하여 방화문을 닫아야 하며 화재구간의 전력구 내부는 산소 농도가 낮아져 질식소화를 하게 된다. 이러한 화재현장에 사람이 있다면 산소부족으로 사망할 수 있는 위험을 가지고 있다.

사람의 질식에 피해를 주지 않고 화재만 진압하는 고체에어로졸 자동소화장치를 전력구 내부에 적용하며 이에 대한 소화기술은 국내외에 공개되어 있다.

도 2에서와 같이 변전소와 연계된 전력구 내부에 온도센서를 감지위치마다 설치하고 온도센서 위치에 고체에어로졸 자동소화장치를 설치하여 실시간 온도를 감시하고 있다가 화재가 발생하면 조기에 화재발생 부위의 온도센서가 실시간 온도계측제어부에 온도를 전송하고 전송된 온도지시값이 화재설정온도값에 도달되면 자동소화기 화재수신제어부로 신호를 전송하여 화재발생 부위의 고체에어로졸 자동소 화장치를 작동시켜 화재를 초기에 진압하고 자동소화기 화재수신제어부의 화재발생신호는 변전소 SCADA반에 전송되어 원격지 감시센터에서 화재경보를 인지하게 된다.

본 발명에 의하면, 원격지 감시센터에서 전력구 화재현장에 출동하기까지 수십분에서 수시간이 소요될수 있으나 조기감지와 자동소화기의 초동진압으로 전력구 화재 확산방지 및 피해를 최소화할 수 있는 기술이며 또한 기존의 자동화재감지 수신기에 연결된 선형감지기를 대체할 수 있는 기술로서 막대한 예산절감 효과를 누릴 수 있다.

이하, 본 발명은 첨부된 예시 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명된다.

자동소화기 화재수신제어부(101)에는 소화기작동부(102)와 입력신호부(103)과 출력신호부(114)의 기능을 가지고 있으며 소화기작동부(102)에는 전력구에 설치되어있는 고체에어로졸 자동소화장치인 자동소화장치(104),(105),(106)가 결속 연결되어진다. 자동소화장치(104),(105),(106)는 전기적 신호에 의해서 작동이 되어지며 전기적신호는 직류전압 24볼트에 전류 100밀리암페어 이상에 작동되는 구조이어야 한다.

자동소화기 화재수신제어부(101)의 출력신호부(114)는 변전소에 설비되어 있는 종합감시시스템인 SCADA반의 SCADA반 입력부(115)와 연결되어지고 출력에 대한 신호는 무접압 접점신호 이어야 한다.

실시간 온도계측제어부((107)는 온도표시부(108)와 출력신호부(109)와 입력신호부(110)와 온도센서(111),(112),(113)으로 구성되고 전력구 내부 화재감지를 위한 장소에 온도센서(111),(112),(113)를 설치하고 온도센서 입력신호부(110)에 접속하되 온도센서의 신호는 직류전압 1볼트에서 5볼트이내의 신호방식과 직류 4밀리볼트에서 24밀리볼트의 신호방식과 4밀리암페어에서 20밀리암페어의 신호방식에 대한 기술을 말하며 온도표시부(108)는 온도센서(111),(112),(113)에서 받은 신호를 전력구 실시간 온도를 숫자로 표시하되 LED표시방식과 LCD표시방식으로 하는 기술을 말하며 최고의 온도치를 설정할 수 있는 기능이 있어야하며 그 설정 온도치는 영상 1도씨에서 최대 999℃까지 설정범위를 가진 기술이어야 한다.

실시간 온도계측제어부(107)의 출력신호부(109)는 온도표시부(108)의 최고온도설정에 의한 출력신호를 입력받아 출력신호부(109)에서 자동소화기 화재수신제어부(101)의 입력신호부(103)에 연결되고 화재신호전송(116)을 보내게 되는 기술을 말한다.

출력신호부(109)의 화재전송신호(116)는 직류 24볼트 접압의 접점출력 신호와 무전압 접점출력 신호를 가진 기술을 말한다.

전력구 전용 화재 조기감지 경보전달 방식 및 친환경 초기진압 소화방식의 구성은 도 3과 같이 기술적 기능을 구성하여야 하며 전력구 내부에는 온도센서(111),(112),(113)와 자동소화장치(104),(105),(106)가 설치되어지고 실시간 온도계측제어부((107)와 자동소화기 화재수신제어부(101)는 변전소 내의 전력구 입구부에 설치되어 진다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 국내 소방법상에 규정되어 있는 전력구의 규격을 보여주는 도면이다.

도 2는 본 발명의 구성을 보여주는 블록도이다.

도 3은 전력구 전용 화재 조기감지 경보전달 방식 및 친환경 초기진압 소화방식의 구성을 나타낸 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101 : 자동소화기 화재수신제어부 102 : 소화기 작동부

103 : 입력 신호부 111, 112, 113 : 온도 센서

Claims (8)

1. 전력구 내부에 설치되는 온도센서의 출력방식중에 직류 1볼트에서 5볼트의 신호 처리 방식으로 구동되는 전력구 전용 화재 조기감지 경보전달 시스템.
2. 전력구 내부에 설치되는 온도센서의 출력방식중에 직류 4밀리볼트에서 20밀리볼트의 신호 처리 방식으로 구동되는 전력구 전용 화재 조기감지 경보전달 시스템.
3. 전력구 내부에 설치되는 온도센서의 출력방식중에 4밀리암페어에서 20밀리암페어의 신호 처리 방식으로 구동되는 전력구 전용 화재 조기감지 경보전달 시스템.
4. 전력구의 내부에 설치되며, 고체에어로졸로 구성되어지고 KNO₃ 와 KClO4 의 조성물로 조합된 소화약제가 포함된 전력구 전용 소화 시스템.
5. 제 4항에 있어서, 상기 전력구 전용 소화 시스템은 전기적 신호에 의해 작동하는 고체에어로졸 자동소화장치인 것을 특징으로 하는 전력구 전용 소화 시스템.
6. 제 4항에 있어서, 1개 이상으로 LED 방식 또는 LCD 방식으로 온도를 실시간 으로 표시하는 온도 표시부를 갖는 온도 계측 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력구 전용 소화 시스템.
7. 제 5항에 있어서, 자동소화기 화재수신제어부는 1개 이상의 소화장치를 연결 할수 있는 것을 특징으로 하는 전력구 전용 소화 시스템.
8. 제 5항에 있어서, 자동소화기 화재수신제어부는 변전소 종합감시시스템 SCADA반의 접점에 결속할 수 있는 무접점 신호기술을 가진 방식인 것을 특징으로 하는 전력구 전용 소화 시스템.

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