WO2023234799A1 - Автоматический выключатель с аэрозолеобразующей или газообразующей системой пожаротушения - Google Patents

Автоматический выключатель с аэрозолеобразующей или газообразующей системой пожаротушения Download PDF

Info

Publication number
WO2023234799A1
WO2023234799A1 PCT/RU2023/000160 RU2023000160W WO2023234799A1 WO 2023234799 A1 WO2023234799 A1 WO 2023234799A1 RU 2023000160 W RU2023000160 W RU 2023000160W WO 2023234799 A1 WO2023234799 A1 WO 2023234799A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
module
aerosol
aos
forming
housing
Prior art date
Application number
PCT/RU2023/000160
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Евгений Сергеевич КАПЛУН
Original Assignee
ГАБЛИЯ, Юрий Александрович
Евгений Сергеевич КАПЛУН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from RU2022115001A external-priority patent/RU2798472C9/ru
Application filed by ГАБЛИЯ, Юрий Александрович, Евгений Сергеевич КАПЛУН filed Critical ГАБЛИЯ, Юрий Александрович
Publication of WO2023234799A1 publication Critical patent/WO2023234799A1/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/06—Electric actuation of the alarm, e.g. using a thermally-operated switch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00—Thermally-actuated switches
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C3/00—Dental tools or instruments
    • A61C3/16—Dentists' forceps or clamps for removing crowns

Definitions

  • the claimed group of inventions relates to the field of electrical engineering and energy and can be used in the form of a circuit breaker (automatic circuit breaker) or an input circuit breaker (input circuit breaker) of electrical panels to prevent electric shock to a person, prompt emergency shutdown of electrical equipment using thermal or electromagnetic releases without initiation fire extinguishing systems or when exposed to high temperatures, for example, during a fire, when initiating an aerosol-forming or gas-forming fire extinguishing system (extinguishing a fire using an aerosol-forming or gas-forming composition while simultaneously opening the line by the circuit breaker mechanism).
  • the device is designed to be installed on a DIN rail.
  • Circuit breakers are known from the state of the art, installed in an electrical panel on a DIN rail and performing the functions of a fuse in the event of a short circuit or prolonged overload of the power line.
  • circuit breakers for currents 16-630 A, up to 690 V Schneider Electric, product catalog 2021 (available online at the Internet resource https://download.schneider-electric.com).
  • a solution is known from the patent level of technology, which is a pyrotechnic electrical circuit disconnector (RU 139706 U1, 04/20/2014).
  • the known disconnector contains a housing in which a conductor and a pyrotechnic charge with a melting temperature of the conductor lower than the combustion temperature of the pyrotechnic charge are located in close proximity or in contact with each other, while the pyrotechnic charge is launched using a thermal cord or from a fire detector.
  • the known solution like the one mentioned above, does not provide the possibility of eliminating the source of fire.
  • the functioning of the disconnector when activated by a fire detector depends on the performance of external means, which reduces the reliability of its operation.
  • the known solution does not operate quickly, since for its operation it is necessary to reach the activation temperature of the thermal cord, and the source of this temperature is external, i.e. provided by the source of fire itself. Obviously, until this temperature is reached, the fire will spread unhindered, causing damage to surrounding equipment.
  • the circuit breaker contains a main body, as well as a container with a fire extinguishing agent and a supercharger attached to it. Control of the operation of the supercharger and spraying of the fire extinguishing agent is ensured when a certain temperature is reached due to a thermal switch located on the switch body.
  • the known solution eliminates the above-mentioned disadvantages of the prior art in terms of providing the primary fire extinguishing function. Despite this, the known solution has a number of disadvantages, which are as follows.
  • the complexity and bulkiness of the design of the specified switch prevents its placement in a standard housing of electrical devices for installation on a DIN rail in an electrical panel.
  • the placement of means capable of extinguishing a fire in an electrical panel is critically important, since in a closed limited space of a panel with tightly packed electrical modules, the spread of fire occurs rapidly, which leads to the emergence of secondary fires due to a short circuit of wires with burnt or melted insulation and irreversible damage to modules.
  • the known solution like the one discussed above under patent RU 139706 U1, does not have operational efficiency, since for its operation it is necessary to reach the activation temperature of the thermal switch, and this the temperature is determined by an external source, i.e. the source of the fire itself. As a result, before the fire extinguishing agent is activated, significant damage to the electrical modules located in the electrical panel is possible.
  • a solution is known that is an autonomous fire extinguishing device with fixation on a DTN rail (utility model patent No. 204767 dated 06/03/21).
  • the known device contains a housing in which a fire extinguishing aerosol generator module with a thermochemical initiator is located.
  • the known solution eliminates the above-mentioned disadvantages of the prior art in terms of providing the primary fire extinguishing function. Despite this, the known solution has a number of disadvantages, which are as follows.
  • the autonomous device is made in the form of a separate module and does not have the ability to open power electrical lines, which significantly increases the likelihood of re-ignition of electrical wiring in electrical cabinets and increases the likelihood of electric shock to people; also, the autonomous device cannot be initiated by an external control signal and does not generate an information signal about activation, which does not allow combining autonomous devices into groups or informing about the start of the fire extinguishing process.
  • the technical problem is to overcome the above-mentioned disadvantages of analogues.
  • the technical result consists in increasing the efficiency of primary fire extinguishing with increasing efficiency in preventing the spread of fire in a confined space, in particular, such as an electrical panel, while simultaneously opening the electrical circuit, while the described device can open the electrical circuit in the event of a short circuit or prolonged excess load without initiating an aerosol-forming or gas-forming fire extinguishing systems, working like a standard circuit breaker for single or three-phase connections.
  • the circuit breaker is in single-phase or three-phase design with an aerosol-forming or gas-forming composition placed inside (AOS module), a housing and an AOS module (12). characterized in that it protrudes beyond the switch body and contains on the protrusion a self-igniting thermal igniter (22) having an initiation temperature lower than the initiation temperature of the AOS module; contains power electrical terminals for single-phase or three-phase connection (14-14'), electrical terminals (13-13') for connecting the neutral wire, and an electric igniter of the DOS module (9) located in the housing.
  • the device additionally contains a shutdown temperature-sensitive device (8), a contact group (1) for initiation by an external signal, an actuation sensor (21) and a button (25) for manual start of the electric igniter; wherein the electric igniter of the DOS module (9) is connected through conductors to the contact group (18) for initiation by an external signal; a thermally sensitive disconnecting device (8) is located in close proximity to the DOS module or in the DOS module and is connected through conductors to the automatic phase shutdown mechanism and the zero shutdown mechanism; the response sensor (21) is located in close proximity to the DOS module or in the DOS module, connected by conductors (20) to the contact group (18); the button (25) for manually starting the electric igniter is connected to the electric igniter of the DOS module (9).
  • the aerosol-forming or gas-forming composition is a low-temperature solid fuel composition.
  • the housing is made in the form of a standard modular electrical device, and the switch is additionally designed for mounting on a DIN rail;
  • the DIN rail mounting is a slot for a DIN rail located on the back side of the device housing, in which a latch is installed - mount for fixing the housing on a DIN rail.
  • additional holes are made in the housing for the exit of an aerosol-forming or gas-forming composition.
  • the following provides information about the advantageous embodiment of the device, which is not intended to limit the scope of the requested protection, defined by the characteristics of the independent claim.
  • the proposed product is mounted in an electrical cabinet on a DIN rail and is an independent device, where the device housing can be made in the form of a standard modular electrical device.
  • the product can be used in single-phase and three-phase networks.
  • the product body contains: a pair of phase terminals (14-1’) and a pair of neutral terminals (13-13’). Connected to the device through the phase and neutral terminals is a mechanism for automatic shutdown of phase and neutral N (4), phase power wires (1), and neutral wire N (2). On the body according to Fig. 1 and fig. 2 there are outlet openings (7) for the exit of an aerosol-forming or gas-forming composition formed during operation of the device.
  • Aerosol-forming or gas-forming fire extinguishing systems are widespread in the state of the art.
  • we can consider the principle of operation of an aerosol-forming composition based on the inhibition of chemical processes occurring in a flame by highly dispersed particles (aerosol) of alkali metal salts, released during the combustion of an aerosol-forming charge and capable of being suspended for a long time, which ensures elimination source of fire.
  • aerosol-forming composition when an aerosol-forming composition operates, a zone with a significantly elevated temperature is provided around it (for example, more than 300 °C). This effect is used in the device to increase the efficiency of primary fire extinguishing by increasing the effectiveness of preventing the spread of fire in a confined space, and initiating the automatic phase and zero N shutdown mechanism (4).
  • a disconnecting temperature-sensitive device (8) (can be made with an electrical power and control module - not shown) according to Fig. 1 and Fig. 2, responsible for generating a signal to turn off the automatic shutdown of phase and zero N (4) in the event of fire of the electrical panel and activation of the AOS module (12) using a self-igniting thermal igniter (22).
  • Distance from switching off temperature-sensitive device (8) to the AOS module (12) is selected from the condition that when the AOS module (12) is triggered, the resulting temperature ensures that the switch-off temperature-sensitive device (8) is triggered by overheating (for example, at 100 °C), thereby closing the shutdown temperature-sensitive device (8) generating a signal to turn off the automatic phase and zero N shutdown mechanism (4).
  • the term “close proximity” within the framework of this application should be understood as such a placement in which the heat from the operating AOS module (12) could ensure the activation of the shutdown temperature-sensitive device (8).
  • a self-igniting thermal igniter (22) is applied to the AOS module (12), protruding beyond the body (3).
  • the proposed device works as follows.
  • fig. 2 phase terminals (14-14’) are connected to a mechanism for automatic phase and zero disconnection N (4).
  • Terminal (14) - Conductor (1) - Automatic phase and zero disconnect mechanism N (4) - Conductor - Terminal (14’).
  • the neutral terminals (13-13’) are connected to each other by corresponding conductors through an automatic phase and zero N (4) shutoff mechanism, ensuring the functionality of the power electrical panel.
  • the spontaneously igniting thermal igniter (22) is initiated, which in turn starts the operation of the AOS module (12).
  • the aerosol-forming or gas-forming composition begins to emerge in the form of a gaseous mixture, filling the protected volume of the electrical panel and suppressing the combustion of the components of the electrical panel.
  • a heating zone is formed to a temperature of, for example, over 300 °C, influencing with its heat flow the shutdown temperature-sensitive device (8), which, heating up above the temperature of its own overheating response (for example, more than 100 °C), is triggered, thereby generating a signal to open the automatic phase and zero shut-off mechanism N (4).
  • the use of the AOS module (12) as a means of ensuring the operation of a circuit breaker also ensures acceleration of the opening of electrical circuits before a short circuit or overvoltage occurs, thereby preventing the occurrence of secondary fires, since the time required to reach the temperature
  • the activation of the shutdown temperature-sensitive device (8) due to the operation of the AOS module (seconds) is significantly less than if the activation of the shutdown temperature-sensitive device (8) were provided by the heat of an external source (i.e., the source of the fire).
  • the device can be implemented using means and methods known from the prior art for a specialist, and an analysis of the state of the art did not reveal solutions that would have all the essential features presented in the formula.
  • the product body contains: three pairs of phase terminals for phases A, B, C (14-14’) and a pair of neutral terminals (13-13’). Connected to the device through the phase and neutral terminals is a mechanism for automatic shutdown of phases and zero N (4), power wires of phases A, B, C (1, 15, 16), wires of the neutral wire N (2). On the body according to Fig. 3 and fig. 4 there are outlet openings (7) for the exit of an aerosol-forming or gas-forming composition formed during operation of the device.
  • Aerosol-forming or gas-forming fire extinguishing systems are widespread in the state of the art.
  • a disconnecting temperature-sensitive device (8) (can be made with an electrical power and control module - not shown) according to Fig. 3 and Fig. 4, responsible for generating a signal to turn off the automatic shutdown of phases and zero N (4) in the event of fire of the electrical panel and activation of the AOS module (12) using a self-igniting thermal igniter (22).
  • the distance from the shutdown temperature-sensitive device (8) to the AOS module (12) is selected from the condition that when the AOS module (12) is triggered, the resulting temperature ensures that the shutdown temperature-sensitive device (8) is triggered by overheating (for example, at 100 °C), thereby closing the shutdown temperature-sensitive device (8) generating a signal to turn off the automatic phase and zero shutdown mechanism N (4).
  • the term “close proximity” within the framework of this application should be understood as such a placement in which the heat from the operating AOS module (12) could ensure the activation of the shutdown temperature-sensitive device (8).
  • a self-igniting thermal igniter (22) is applied to the AOS module (12), protruding beyond the housing (3).
  • the proposed device works as follows.
  • fig. 4 phase terminals (14-14') are connected to an automatic phase and zero disconnect mechanism N (4).
  • the neutral terminals (13-13') are connected to each other by appropriate conductors through a mechanism for automatically disconnecting phases and zero N (4), ensuring the operability of the power electrical panel.
  • the spontaneously igniting thermal igniter (22) is initiated, which in turn starts the operation of the AOS module (12).
  • the aerosol-forming or gas-forming composition begins to emerge in the form of a gaseous mixture, filling the protected volume of the electrical panel and suppressing the combustion of the components of the electrical panel.
  • a heating zone is formed to a temperature of, for example, over 300 °C, influencing with its heat flow the shutdown temperature-sensitive device (8), which, heating up above the temperature of its own overheating response (for example, more than 100 °C), is triggered, thereby generating a signal to open the automatic phase and zero disconnection mechanism N (4).
  • the use of the AOS module (12) as a means of ensuring the operation of a circuit breaker also ensures acceleration of the opening of electrical circuits before a short circuit or overvoltage occurs, thereby preventing the occurrence of secondary fires, since the time required to reach the temperature
  • the activation of the shutdown temperature-sensitive device (8) due to the operation of the AOS module (seconds) is significantly less than if the activation of the shutdown temperature-sensitive device (8) were provided by the heat of an external source (i.e., the source of the fire).
  • the device can be implemented using means and methods known from the prior art for a specialist, and an analysis of the state of the art did not reveal solutions that would have all the essential features presented in the formula.
  • the device in the preferred embodiment contains an input contact group (18), which allows, when a signal is applied to it, through conductors (10), to force the start of the electric igniter of the DOS module (9) using an external signal.
  • the device in an alternative embodiment contains a manual start button (25) of the electric igniter of the DOS module (9).
  • the manual start button (25) When you press the manual start button (25), the electric igniter of the DOS module (9) is directly connected to the phase and zero N (2), which allows you to manually initiate the electric igniter of the DOS module (9).
  • the device in an alternative embodiment, contains a response sensor (21), which in turn, via conductors (20), sends a signal to the contact group (18) (additional contacts) about the initiation of an aerosol-forming or gas-forming composition for processing the received signal by external control automation.
  • the device body can also be fixed to a DIN rail using a screw connection, however, fastening using a DIN rail assembly with a latch (23) is preferable, because makes it possible to install the device in a wider range of locations in a panel or cabinet, which leads to increased fire extinguishing efficiency.
  • a distinctive feature of the device is also the ability to turn off the power part of the electrical panel in the event of a short circuit or long-term exceeding the load of the power line, or overcurrents without initiating the DOS module (12) with the possibility of subsequently resetting the circuit breaker (machine) to its original state using the automatic phase (phase) shutdown mechanism ) and zero N (4) and continue to operate the device.
  • the device can be implemented using means and methods known from the prior art for a specialist, and an analysis of the state of the art did not reveal solutions that would have all the essential features presented in the formula.

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области электротехники и энергетики и может быть использовано для оперативного аварийного отключения электрического оборудования при воздействии высоких температур, например, при пожаре, а также перегрузке, коротком замыкании. Технический результат заключается в повышении оперативности первичного пожаротушения с одновременным размыканием электрической цепи. Автоматический выключатель содержит корпус и модуль (АОС (12)) с размещенным внутри аэрозолеобразующим или газообразующим составом, который выступает за пределы корпуса выключателя и содержит на выступе самовозгорающийся термовоспламенитель (22), имеющий температуру инициирования ниже, чем температура инициирования модуля АОС (12), а также содержит отключающее термочувствительное устройство (8), контактную группу (18) для инициирования внешним сигналом, датчик срабатывания (21) и кнопку (25) ручного запуска электрического воспламенителя, электрический воспламенитель модуля АОС (9) через проводники соединенный с контактной группой (18) для инициирования внешним сигналом; отключающее термочувствительное устройство (8) размещено в непосредственной близости от модуля АОС (12) или в модуле АОС (12) и соединено через проводники с механизмом автоматического отключения фазы или фаз.

Description

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ С АЭРОЗОЛЕОБРАЗУЮЩЕЙ ИЛИ ГАЗООБРАЗУЮЩЕЙ СИСТЕМОЙ ПОЖАРОТУШЕНИЯ
Область техники
Заявленная группа изобретений относится к области электротехники и энергетики и может быть использована в виде автоматического выключателя (автомата) или вводного автоматического выключателя (вводного автомата) электрических щитов для предотвращения поражения человека электрическим током, оперативного аварийного отключения электрического оборудования с помощью теплового или электромагнитного расцепителей без инициирования системы пожаротушения или при воздействии высоких температур, например, при пожаре, при инициировании системы аэрозолеобразующего или газообразующего пожаротушения (тушении очага возгорания с помощью аэрозолеобразующего или газообразующего состава при одновременном размыкании линии механизмом автоматического выключателя). При этом устройство выполнено с возможностью установки на DIN - рейку.
Уровень техники
Из уровня техники известны автоматические выключатели (автоматы), устанавливаемые в электрический щит на DIN - рейку и выполняющие функции предохранителя в случае короткого замыкания или длительной превышающей нагрузки силовой линии. Например, такие как автоматические выключатели в литом корпусе на токи 16-630 А, до 690 В Schneider Electric, каталог продукции 2021 (доступно онлайн на Интернет-ресурсе https://download.schneider-electric.com).
Однако такие известные решения не обеспечивают размыкание силовых цепей в случае возгорания электрических щитов и не имеют возможности проводить тушение огня в электрических щитах.
Из патентного уровня техники известно решение, представляющее собой пиротехнический разъединитель электрической цепи (RU 139706 U1, 20.04.2014). Известный разъединитель содержит корпус, в котором расположены в непосредственной близости или контактирующие друг с другом проводник и пиротехнический заряд с температурой плавления проводника, меньшей температуры горения пиротехнического заряда, при этом пиротехнический заряд запускается при помощи термошнура или от пожарного извещателя.
Технический результат, на достижение которого направлено указанное решение, заключается в надежном размыкании электрической цепи (отключение источника питания), в случае возникновения пожара или его угрозы, что препятствует развитию пожара вследствие короткого замыкания.
Однако известное решение также, как и указанное выше, не обеспечивает возможность ликвидации очага возгорания. Кроме того, функционирование разъединителя при его активации пожарным извещателем находится в зависимости от работоспособности внешних средств, что снижает надежность его работы.
Также следует отметить, что известное решение не обладает оперативностью срабатывания, поскольку для его работы необходимо достижение температуры активации термошнура, причем источник этой температуры является внешним, т.е. обеспечивается самим очагом возгорания. Очевидно, что до достижения этой температуры возгорание будет беспрепятственно распространяться, нанося повреждения окружающему оборудованию.
Для обеспечения возможности не только размыкания цепей, но и реализации первичного автоматического пожаротушения в уровне техники применяется совмещение средства размыкания и средства пожаротушения, как это представлено, например, в патентном источнике CN 210040091 U, 07.02.2020.
В данном решении автоматический выключатель содержит основной корпус, а также присоединенную к нему емкость с огнетушащим составом и нагнетателем. Управление срабатыванием нагнетателя и распыление огнетушащего состава обеспечивается при достижении определенной температуры за счет термического ключа, расположенного на корпусе выключателя.
Известное решение устраняет отмеченные выше недостатки уровня техники в части обеспечения функции первичного пожаротушения. Несмотря на это, известному решению присущ ряд недостатков, заключающихся в следующем.
Сложность и громоздкость конструкции указанного выключателя препятствует его размещению в типовом корпусе электротехнических устройств для установки на DIN - рейку в электрический щит. При этом размещение способных к тушению очага возгорания средств в электрическом щите является критически важным, поскольку в замкнутом ограниченном пространстве щита с плотно скомпонованными электрическими модулями распространение огня происходит стремительно, что приводит к возникновению вторичных очагов пожара вследствие короткого замыкания проводов с обгоревшей или расплавившейся изоляцией и необратимому повреждению модулей.
Помимо указанного, известное решение также, как и рассмотренное выше по патенту RU 139706 U1 , не обладает оперативностью срабатывания, поскольку для его работы необходимо достижение температуры активации термического ключа, причем эта температура обуславливается внешним источником, т.е. самим очагом пожара. Как следствие, до момента срабатывания средства пожаротушения возможно существенное повреждение электрических модулей, расположенных в электрощите.
Из патентного уровня техники известно решение, представляющее собой автономное устройство пожаротушения с фиксацией на DTN - рейку (патент на полезную модель №204767 от 09.06.21 ). Известное устройство содержит корпус, в котором расположен модуль генератора огнетушащего аэрозоля с термохимическим инициатором.
Известное решение устраняет отмеченные выше недостатки уровня техники в части обеспечения функции первичного пожаротушения. Несмотря на это, известному решению присущ ряд недостатков, заключающихся в следующем.
Автономное устройство выполнено в виде отдельного модуля и не имеет возможности размыкать силовые электрические линии, что существенно повышает вероятность повторного возгорания электропроводки в электрических шкафах и увеличивает вероятность поражения электрическим током людей, так же автономное устройство не может быть инициировано внешним управляющим сигналом и не генерирует информационный сигнал о срабатывании, что не позволяет объединять автономные устройства в группы или информировать о начале процесса пожаротушения.
Техническая проблема заключается в преодолении отмеченных выше недостатков аналогов.
Технический результат заключается в повышении оперативности первичного пожаротушения с увеличением эффективности воспрепятствования распространения огня в замкнутом пространстве в частности, таком как электрощит, с одновременным размыканием электрической цепи, при этом описываемое устройство может размыкать электрическую цепь при коротком замыкании или длительной превышающей нагрузке без инициирования аэрозолеобразующей или газообразующей системы пожаротушения, работая как типовой автоматический выключатель для одно- или трехфазных подключений.
Раскрытие изобретения
Указанный технический результат осуществления достигается тем, что автоматический выключатель в однофазном или трехфазном исполнении с размещенным внутри аэрозолеобразующим или газообразующим составом (модуль АОС), корпус и модуль АОС (12). отличающийся тем, что он выступает за пределы корпуса выключателя и содержит на выступе самовозгорающийся термовоспламенитель (22), имеющий температуру инициирования ниже, чем температура инициирования модуля АОС; содержит размещенные в корпусе силовые электрические клеммы для однофазного или трехфазного подключения (14-14’), электрические клеммы (13-13’) для подключения нулевого провода, электрический воспламенитель модуля ДОС (9).
В альтернативном варианте устройство дополнительно содержит отключающее термочувствительное устройство (8), контактную группу (1 ) для инициирования внешним сигналом, датчик срабатывания (21) и кнопку (25) ручного запуска электрического воспламенителя; причем электрический воспламенитель модуля ДОС (9) через проводники соединен с контактной группой (18) для инициирования внешним сигналом; отключающее термочувствительное устройство (8) размещено в непосредственной близости от модуля ДОС или в модуле ДОС и соединено через проводники с механизмом автоматического отключения фаз и механизмом отключения нуля; датчик срабатывания (21) размещен в непосредственной близости от модуля ДОС или в модуле ДОС, соединенный проводниками (20) с контактной группой (18); кнопка (25) ручного запуска электрического воспламенителя соединена с электрическим воспламенителем модуля ДОС (9).
В альтернативном варианте исполнения устройства аэрозолеобразующий или газообразующий состав представляет собой низкотемпературную твердотопливную композицию.
В альтернативном варианте устройства корпус выполнен в форме типового электротехнического устройства модульного типа, а выключатель дополнительно выполнен для крепления на DIN-рейку, крепление на DIN-рейку представляет собой прорезь под DIN-рейку, расположенную на тыльной стороне корпуса устройства, в которой установлена защелка-крепление для фиксации корпуса на DIN-рейке.
В предпочтительном варианте исполнения устройства дополнительно в корпусе выполнены отверстия для выхода аэрозолеобразующего или газообразующего состава.
Далее в описании представлены сведения в отношении осуществления устройства и подтверждения достижения указанного технического результата.
Осуществление изобретения
В соответствии с вариантом выполнения устройства, далее приведены сведения о преимущественном варианте осуществления устройства, не предназначенном для ограничения объема испрашиваемой охраны, определенным признаками независимого пункта формулы.
В целях более полного понимания сущности патента в описании сделаны отсылки на поясняющий чертеж (фиг. 1 , фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4), согласно которым представлен внешний вид корпуса с разрезом при однофазном и трехфазном исполнении (фиг. 1 , фиг. 3), схема автоматического выключателя (автомата) с содержащим аэрозолеобразующий или газообразующий состав модулем АОС в однофазном и трехфазном исполнении (фиг. 2, фиг. 4), а также размещенной в автоматическом выключателе совокупностью элементов в однофазном и трехфазном исполнении (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4).
В предпочтительном варианте осуществления предложенное изделие смонтировано в электрическом шкафу на DIN - рейку является самостоятельным устройством, где корпус устройства может быть выполнен в форме типового электротехнического устройства модульного типа. Изделие может быть использовано в однофазных и трехфазных сетях.
Согласно фиг. I и фиг. 2, в корпусе изделия размещены: пара фазных клемм (14-1 ’) и пара нулевых клемм (13-13’). К устройству через фазные и нулевые клеммы подключен механизм автоматического отключения фазы и нуля N (4), силовые провода фазы ( 1 ), нулевой провод N (2). На корпусе согласно фиг. 1 и фиг. 2 выполнены выходные отверстия (7) для выхода аэрозолеобразующего или газообразующего состава, образующегося при работе устройства.
Преимущественно в центре корпуса закрепляются механизмы автоматического отключения фазы и нуля N (4), а в боковом корпусе закрепляется модуль АОС (12) с электрическим воспламенителем модуля АОС (9).
Аэрозолеобразующие или газообразующие системы пожаротушения являются широко распространенными в уровне техники. В качестве примера, может быть рассмотрен принцип действия аэрозолеобразующего состава, основанный на ингибировании химических процессов, происходящих в пламени, высокодисперсными частицами (аэрозолем) солей щелочных металлов, выделяющимися при сгорании аэрозолеобразующего заряда и способных находиться во взвешенном состоянии в течение длительного времени, чем обеспечивается ликвидация очага возгорания. При этом известно, что при работе аэрозолеобразующего состава, вокруг него обеспечивается зона с существенно повышенной температурой (например, более 300 °C). Данный эффект использован в устройстве для повышения оперативности первичного пожаротушения с увеличением эффективности воспрепятствования распространения огня в замкнутом пространстве, и инициировании механизма автоматического отключения фазы и нуля N (4).
В непосредственной близости от модуля АОС (12) или в модуле АОС (12) в корпусе устройства размещается отключающее термочувствительное устройство (8) (может быть выполнено с модулем электрического питания и управления - не показан) согласно фиг.1 и фиг. 2, отвечающее за формирование сигнала отключения автоматического отключения фазы и нуля N (4) в случае возгорания электрического щита и срабатывании модуля АОС (12) при помощи самовозгорающегося термовоспламенителя (22). Расстояние от отключающего термочувствительного устройства (8) до модуля АОС (12) выбирается из условия того, чтобы при срабатывании модуля АОС (12) возникающая температура обеспечивала срабатывание отключающего термочувствительного устройства (8) по перегреву (например, при 100 °C), тем самым замыкая отключающее термочувствительное устройство (8) формируя сигнал отключения механизма автоматического отключения фазы и нуля N (4). Таким образом, под термином «непосредственная близость» в рамках данной заявки следует понимать такое размещение, при котором тепло от работающего модуля АОС (12) могло обеспечить срабатывание отключающего термочувствительного устройства (8).
Далее, как показано на фиг. 1 и фиг. 2, самовозгорающийся термовоспламенитель (22) нанесен на модуль АОС (12), выступающий за пределы корпуса (3).
Предложенное устройство работает следующим образом.
В нормальном состоянии фиг. 1 , фиг. 2 фазные клеммы (14-14’) соединены с механизмом автоматического отключения фазы и нуля N (4). Таким образом, обеспечивается протекание электрического тока по контуру: Клемма (14) - Проводник (1 ) - Механизм автоматического отключения фазы и нуля N (4) - Проводник - Клемма (14’). Также нулевые клеммы (13-13’) соединены между собой соответствующими проводниками через механизм автоматического отключения фазы и нуля N (4), обеспечивая работоспособность силового электрического щита.
При повышении температуры в электрическом щите (возгорание электрического щита), в котором установлено устройство до заданного критического значения, определяемого свойствами самовозгорающегося термовоспламенителя (22), происходит инициирование самовозгорающегося термовоспламенителя (22), запускающего в свою очередь работу модуля АОС (12).
При начале работы модуля АОС (12) из корпуса (3) через выходные отверстия (7) согласно фиг. 1 и фиг. 2, начинает выходить аэрозолеобразующий или газообразующий состав в виде газообразной смеси, заполняя защищаемый объем электрического щита и подавляя горение компонентов электрического щита. Одновременно с этим вокруг модуля АОС (12) или в модуле АОС (12) образуется зона нагрева до температуры например, свыше 300 °C, воздействуя своим тепловым потоком на отключающее термочувствительное устройство (8), которое, нагреваясь свыше температуры собственного срабатывания по перегреву (например, более 100 °C), срабатывает, тем самым формируя сигнал размыкания механизма автоматического отключения фазы и нуля N (4).
Таким образом, при срабатывании самовозгорающегося термовоспламенителя (22). согласно фиг. 1 и фиг. 2, во время возгорания электрического щита одновременно происходит тушение щита с помощью модуля АОС (12) и размыкание фазного провода (1 ) по линии фазных клемм (14-14’) и нулевого провода N (2) по линии нулевых клемм N (13- 13’) согласно фиг. 1 , фиг. 2, что также можно отнести к преимуществу предложенного устройства по сравнению с известными из уровня техники решениями.
В свою очередь, применение модуля АОС (12) в качестве средства, обеспечивающего срабатывание автоматического выключателя (автомата), также обеспечивает ускорение размыкания электрических цепей до возникновения короткого замыкания или перенапряжения, препятствуя тем самым возникновению вторичных очагов пожара, поскольку время, необходимое для достижения температуры срабатывания отключающего термочувствительного устройства (8) за счет работы модуля АОС (секунды) существенно меньше по сравнению с тем, если бы срабатывание отключающего термочувствительного устройства (8) обеспечивалось бы за счет тепла внешнего источника (т.е. очага пожара).
Таким образом, только за счет совместного использования перечисленных выше средств и их функционирования посредством указанных соединений возможно достижение технического результата, на который направлено предложенное устройство.
Устройство может быть осуществлено при помощи известных из уровня техники для специалиста средств и методов, а анализ уровня техники не выявил в нем решений, которым были бы присущи все представленные в формуле существенные признаки.
В соответствии с альтернативным вариантом выполнения устройства в целях более полного понимания сущности патента в описании сделаны отсылки на поясняющий чертеж (фиг. 3, фиг. 4), согласно которым представлен внешний вид корпуса с разрезом при трехфазном исполнении (фиг. 3), схема автоматического выключателя (автомата) с содержащим аэрозолеобразующий или газообразующий состав модулем АОС в трехфазном исполнении (фиг. 4).
Согласно фиг. 3 и фиг. 4, в корпусе изделия размещены: три пары фазных клемм фаз А, В, С (14-14’) и пара нулевых клемм (13-13’). К устройству через фазные и нулевые клеммы подключен механизм автоматического отключения фаз и нуля N (4), силовые провода фаз А, В, С (1, 15, 16), провода нулевого провода N (2). На корпусе согласно фиг. 3 и фиг. 4 выполнены выходные отверстия (7) для выхода аэрозолеобразующего или газообразующего состава, образующегося при работе устройства.
Преимущественно в центре корпуса закрепляются механизмы автоматического отключения фаз и нуля N (4), а в боковом корпусе закрепляется модуль АОС (12) с электрическим воспламенителем модуля АОС (9). Аэрозолеобразующие или газообразующие системы пожаротушения являются широко распространенными в уровне техники. В качестве примера, может быть рассмотрен принцип действия аэрозолеобразующего состава, основанный на ингибировании химических процессов, происходящих в пламени, высокодисперсными частицами (аэрозолем) солей щелочных металлов, выделяющимися при сгорании аэрозолеобразующего заряда и способных находиться во взвешенном состоянии в течение длительного времени, чем обеспечивается ликвидация очага возгорания. При этом известно, что при работе аэрозолеобразующего состава, вокруг него обеспечивается зона с существенно повышенной температурой (например, более 300 °C). Данный эффект использован в устройстве для повышения оперативности первичного пожаротушения с увеличением эффективности воспрепятствования распространения огня в замкнутом пространстве, и инициировании механизма автоматического отключения фаз и нуля N (4).
В непосредственной близости от модуля АОС (12) или в модуле АОС (12) в корпусе устройства размещается отключающее термочувствительное устройство (8) (может быть выполнено с модулем электрического питания и управления - не показан) согласно фиг.З и фиг. 4, отвечающее за формирование сигнала отключения автоматического отключения фаз и нуля N (4) в случае возгорания электрического щита и срабатывании модуля АОС (12) при помощи самовозгорающегося термовоспламенителя (22). Расстояние от отключающего термочувствительного устройства (8) до модуля АОС (12) выбирается из условия того, чтобы при срабатывании модуля АОС (12) возникающая температура обеспечивала срабатывание отключающего термочувствительного устройства (8) по перегреву (например, при 100 °C), тем самым замыкая отключающее термочувствительное устройство (8) формируя сигнал отключения механизма автоматического отключения фаз и нуля N (4). Таким образом, под термином «непосредственная близость» в рамках данной заявки следует понимать такое размещение, при котором тепло от работающего модуля АОС (12) могло обеспечить срабатывание отключающего термочувствительного устройства (8).
Далее, как показано на фиг. 3 и фиг. 4, самовозгорающийся термовоспламенитель (22) нанесен на модуль АОС (12), выступающий за пределы корпуса (3).
Предложенное устройство работает следующим образом.
В нормальном состоянии фиг. 3, фиг. 4 фазные клеммы (14-14’) соединены с механизмом автоматического отключения фаз и нуля N (4). Таким образом, обеспечивается протекание электрического тока по контурам: Клемма (14) - Проводник (1) - Механизм автоматического отключения фазы и нуля N (4) - Проводник - Клемма (14’), Клемма (14) - Проводник (15) - Механизм автоматического отключения фазы и нуля N (4) - Проводник Клемма (14’), Клемма (14) - Проводник (16) - Механизм автоматического отключения фазы и нуля N (4) - Проводник - Клемма (14’ )• Также нулевые клеммы (13-13’) соединены между собой соответствующими проводниками через механизм автоматического отключения фаз и нуля N (4), обеспечивая работоспособность силового электрического щита.
При повышении температуры в электрическом щите (возгорание электрического щита), в котором установлено устройство до заданного критического значения, определяемого свойствами самовозгорающегося термовоспламенителя (22), происходит инициирование самовозгорающегося термовоспламенителя (22), запускающего в свою очередь работу модуля АОС (12).
При начале работы модуля АОС (12) из корпуса (3) через выходные отверстия (7) согласно фиг. 3 и фиг. 4, начинает выходить аэрозолеобразующий или газообразующий состав в виде газообразной смеси, заполняя защищаемый объем электрического щита и подавляя горение компонентов электрического щита. Одновременно с этим вокруг модуля АОС (12) или в модуле АОС (12) образуется зона нагрева до температуры например, свыше 300 °C, воздействуя своим тепловым потоком на отключающее термочувствительное устройство (8), которое, нагреваясь свыше температуры собственного срабатывания по перегреву (например, более 100 °C), срабатывает, тем самым формируя сигнал размыкания механизма автоматического отключения фаз и нуля N (4).
Таким образом, при срабатывании самовозгорающегося термовоспламенителя (22), согласно фиг. 3 и фиг. 4, во время возгорания электрического щита одновременно происходит тушение щита с помощью модуля АОС (12) и размыкание фазных проводов фаз А, В, С (1 , 15, 16) по линии фазных клемм (14-14’) и нулевого провода N (2) по линии нулевых клемм N (13-13’) согласно фиг. 3, фиг. 4, что также можно отнести к преимуществу предложенного устройства по сравнению с известными из уровня техники решениями.
В свою очередь, применение модуля АОС (12) в качестве средства, обеспечивающего срабатывание автоматического выключателя (автомата), также обеспечивает ускорение размыкания электрических цепей до возникновения короткого замыкания или перенапряжения, препятствуя тем самым возникновению вторичных очагов пожара, поскольку время, необходимое для достижения температуры срабатывания отключающего термочувствительного устройства (8) за счет работы модуля АОС (секунды) существенно меньше по сравнению с тем, если бы срабатывание отключающего термочувствительного устройства (8) обеспечивалось бы за счет тепла внешнего источника (т.е. очага пожара). Таким образом, только за счет совместного использования перечисленных выше средств и их функционирования посредством указанных соединений возможно достижение технического результата, на который направлено предложенное устройство.
Устройство может быть осуществлено при помощи известных из уровня техники для специалиста средств и методов, а анализ уровня техники не выявил в нем решений, которым были бы присущи все представленные в формуле существенные признаки.
Так же важно отметить, что устройство в предпочтительном варианте содержит в себе входную контактную группу ( 18) позволяющую при подаче на нее сигнала, через проводники (10) провести принудительный запуск электрического воспламенителя модуля ДОС (9) с помощью внешнего сигнала.
Устройство в альтернативном варианте содержит кнопку ручного запуска (25) электрического воспламенителя модуля ДОС (9). При нажатии на кнопку ручного запуска (25), электрический воспламенитель модуля ДОС (9) на прямую соединяется с фазой и нулем N (2), что позволяет в ручном режиме инициировать электрический воспламенитель модуля ДОС (9).
Устройство в альтернативном варианте содержит датчик срабатывания (21 ), который в свою очередь по проводникам (20) выдает сигнал на контактную группу (18) (дополнительные контакты) об инициировании аэрозолеобразуюнтего или газообразующего состава для обработки полученного сигнала внешней контрольной автоматикой.
В предпочтительном варианте исполнения устройства, в тыльной части корпуса (3) выполнена прорезь, в которой установлена защелка-крепление (23), предназначенная для фиксации корпуса (3) на DIN-рейку.
Корпус устройства в альтернативном варианте также может быть зафиксирован на DIN-рейке с помощью винтового соединения, однако крепление при помощи узла под DIN- рейку с защелкой (23) является преимущественным, т.к. дает возможность установки устройства в большем диапазоне мест в щитке или шкафу, что приводит к повышению эффективности тушения возгораний.
Отличительной особенностью устройства также является возможность отключения силовой части электрического щита при коротком замыкании или длительной превышающей нагрузке силовой линии, или сверхтоках без инициирования модуля ДОС (12) с возможностью последующего взведения автоматического выключателя (автомата) в первоначальное состояние с помощью механизма автоматического отключения фазы (фаз) и нуля N (4) и продолжения эксплуатации устройства. Устройство может быть осуществлено при помощи известных из уровня техники для специалиста средств и методов, а анализ уровня техники не выявил в нем решений, которым были бы присущи все представленные в формуле существенные признаки.

Claims

Формула изобретения
1. Автоматический выключатель, содержащий корпус и модуль (АОС (12)) с размещенным внутри аэрозолеобразующим или газообразующим составом и отличающийся тем, что модуль АОС (12) выступает за пределы корпуса выключателя и содержит на выступе самовозгорающийся термовоспламенитель (22), имеющий температуру инициирования ниже, чем температура инициирования модуля АОС (12), при этом дополнительно содержит отключающее термочувствительное устройство (8), контактную группу (18) для инициирования внешним сигналом, датчик срабатывания (21) и кнопку (25) ручного запуска электрического воспламенителя; причем электрический воспламенитель модуля АОС (9) через проводники соединен с контактной группой (18) для инициирования внешним сигналом; отключающее термочувствительное устройство (8) размещено в непосредственной близости от модуля АОС (12) или в модуле АОС (12) и соединено через проводники с механизмом автоматического отключения фазы или фаз, причем любой из фаз А, В, С при трехфазном исполнении или только фазы А, при однофазном подключении и механизмом отключения нуля; датчик срабатывания (21 ) размещен в непосредственной близости от модуля АОС (12) или в модуле АОС (12) и соединен проводниками (20) с контактной группой (18); кнопка (25) ручного запуска электрического воспламенителя соединена с электрическим воспламенителем модуля АОС (9).
2. Выключатель по п. 1, отличающийся тем, что выступающий за пределы корпуса модуль АОС (12) выполнен в виде термошнура.
3. Выключатель по п. 1, отличающийся тем, что аэрозолеобразующий или газообразующий состав представляет собой низкотемпературную твердотопливную композицию.
4. Выключатель по п. 1 , отличающийся тем, что корпус выполнен в форме электротехнического устройства модульного типа, а выключатель дополнительно выполнен для крепления на DIN-рейку, крепление на DIN-рейку представляет собой прорезь под DIN-рейку, расположенную на тыльной стороне корпуса устройства, в которой установлена защелка-крепление для фиксации корпуса на DIN-рейке.
PCT/RU2023/000160 2022-06-02 2023-06-01 Автоматический выключатель с аэрозолеобразующей или газообразующей системой пожаротушения WO2023234799A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2022115001A RU2798472C9 (ru) 2022-06-02 Автоматический выключатель с аэрозолеобразующей или газообразующей системой пожаротушения и инициированием с помощью самовозгорающегося термовоспламенителя (варианты)
RU2022115001 2022-06-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023234799A1 true WO2023234799A1 (ru) 2023-12-07

Family

ID=89025405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2023/000160 WO2023234799A1 (ru) 2022-06-02 2023-06-01 Автоматический выключатель с аэрозолеобразующей или газообразующей системой пожаротушения

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023234799A1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU76234U1 (ru) * 2008-03-03 2008-09-20 Станислав Владимирович Куцель Безкорпусной генератор огнетушащего аэрозоля
RU139706U1 (ru) * 2013-08-23 2014-04-20 Владимир Викторович Куцель Пиротехнический разъединитель электрической цепи
CN210040091U (zh) * 2019-06-26 2020-02-07 诚硕电气有限公司 一种固定式断路器
RU204767U1 (ru) * 2020-11-26 2021-06-09 Владимир Викторович Куцель Автономное устройство пожаротушения с фиксацией на DIN-рейку
RU209762U1 (ru) * 2021-08-11 2022-03-22 Акционерное общество "ГРАНИТ" (АО "ГРАНИТ") Размыкатель с генератором огнетушащего аэрозоля

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU76234U1 (ru) * 2008-03-03 2008-09-20 Станислав Владимирович Куцель Безкорпусной генератор огнетушащего аэрозоля
RU139706U1 (ru) * 2013-08-23 2014-04-20 Владимир Викторович Куцель Пиротехнический разъединитель электрической цепи
CN210040091U (zh) * 2019-06-26 2020-02-07 诚硕电气有限公司 一种固定式断路器
RU204767U1 (ru) * 2020-11-26 2021-06-09 Владимир Викторович Куцель Автономное устройство пожаротушения с фиксацией на DIN-рейку
RU209762U1 (ru) * 2021-08-11 2022-03-22 Акционерное общество "ГРАНИТ" (АО "ГРАНИТ") Размыкатель с генератором огнетушащего аэрозоля

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU209762U1 (ru) Размыкатель с генератором огнетушащего аэрозоля
US8446151B2 (en) Protective device
RU2798472C1 (ru) Автоматический выключатель с аэрозолеобразующей или газообразующей системой пожаротушения и инициированием с помощью самовозгорающегося термовоспламенителя (варианты)
RU2798472C9 (ru) Автоматический выключатель с аэрозолеобразующей или газообразующей системой пожаротушения и инициированием с помощью самовозгорающегося термовоспламенителя (варианты)
RU2788832C1 (ru) Устройство защитного отключения (УЗО) с аэрозолеобразующей или газообразующей системой пожаротушения и инициированием с помощью самовозгорающегося термовоспламенителя.
RU2789533C1 (ru) Дифференциальный автоматический выключатель (дифавтомат) с аэрозолеобразующей или газообразующей системой пожаротушения и инициированием с помощью самовозгорающегося термовоспламенителя
WO2023234799A1 (ru) Автоматический выключатель с аэрозолеобразующей или газообразующей системой пожаротушения
RU2794718C1 (ru) Устройство защиты при дуговом пробое (УЗДП) с аэрозолеобразующей или газообразующей системой пожаротушения и инициированием с помощью самовозгорающегося термовоспламенителя (варианты)
RU2784985C1 (ru) Автоматический выключатель с генератором огнетушащего аэрозоля (варианты)
WO2023234801A1 (ru) Дифференциальный автоматический выключатель с системой пожаротушения
WO2024025436A1 (ru) Устройство защиты при дуговом пробое с системой пожаротушения
RU2778140C1 (ru) Дифференциальный автоматический выключатель с генератором огнетушащего аэрозоля (варианты)
WO2023234800A1 (ru) Устройство защитного отключения с системой пожаротушения
RU2781781C1 (ru) Силовой автоматический выключатель с генератором огнетушащего аэрозоля (варианты)
RU2797462C1 (ru) Устройство защиты при дуговом пробое (УЗДП) с аэрозолеобразующей или газообразующей системой пожаротушения и инициированием с помощью термочувствительного устройства (варианты)
RU2783501C1 (ru) Дифференциальный автоматический выключатель с генератором огнетушащего аэрозоля (варианты)
RU2771860C1 (ru) Автоматический выключатель с генератором огнетушащего аэрозоля (варианты)
RU2783450C1 (ru) Силовой автоматический выключатель с генератором огнетушащего аэрозоля (варианты)
WO2023229487A1 (ru) Автоматический выключатель с системой пожаротушения
WO2023229490A1 (ru) Автоматический выключатель с системой пожаротушения
RU2802244C1 (ru) Устройство механического отключения электротехнических устройств с инициированием от аэрозолеобразующей или газообразующей системы пожаротушения
RU2783451C1 (ru) Устройство защитного отключения с генератором огнетушащего аэрозоля (варианты)
WO2023229489A1 (ru) Дифференциальный выключатель с системой пожаротушения
WO2024025438A1 (ru) Устройство защиты при дуговом пробое с системой пожаротушения
WO2023211311A1 (ru) Автоматический выключатель с генератором огнетушащего аэрозоля

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23816437

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1