WO2023234800A1 - Устройство защитного отключения с системой пожаротушения - Google Patents

Устройство защитного отключения с системой пожаротушения Download PDF

Info

Publication number
WO2023234800A1
WO2023234800A1 PCT/RU2023/000161 RU2023000161W WO2023234800A1 WO 2023234800 A1 WO2023234800 A1 WO 2023234800A1 RU 2023000161 W RU2023000161 W RU 2023000161W WO 2023234800 A1 WO2023234800 A1 WO 2023234800A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
module
fire
phase
temperature
housing
Prior art date
Application number
PCT/RU2023/000161
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 RU2022115004A external-priority patent/RU2788832C1/ru
Application filed by ГАБЛИЯ, Юрий Александрович, Евгений Сергеевич КАПЛУН filed Critical ГАБЛИЯ, Юрий Александрович
Publication of WO2023234800A1 publication Critical patent/WO2023234800A1/ru

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/16—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in electrical installations, e.g. cableways
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C35/00—Permanently-installed equipment
    • A62C35/02—Permanently-installed equipment with containers for delivering the extinguishing substance
    • A62C35/10—Containers destroyed or opened by flames or heat
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C35/00—Permanently-installed equipment
    • A62C35/02—Permanently-installed equipment with containers for delivering the extinguishing substance
    • A62C35/11—Permanently-installed equipment with containers for delivering the extinguishing substance controlled by a signal from the danger zone
    • A62C35/13—Permanently-installed equipment with containers for delivering the extinguishing substance controlled by a signal from the danger zone with a finite supply of extinguishing material
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C37/00—Control of fire-fighting equipment
    • A62C37/08—Control of fire-fighting equipment comprising an outlet device containing a sensor, or itself being the sensor, i.e. self-contained sprinklers
    • A62C37/10—Releasing means, e.g. electrically released
    • A62C37/11—Releasing means, e.g. electrically released heat-sensitive
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C37/00—Control of fire-fighting equipment
    • A62C37/36—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device
    • A62C37/46—Construction of the actuator
    • A62C37/48—Thermally sensitive initiators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02—Details

Definitions

  • the claimed group of inventions relates to the field of electrical engineering and energy and can be used in the form of a Differential Switch (RCD) or an input Differential Switch (input RCD) of electrical panels to prevent electric shock to a person, prompt emergency shutdown of electrical equipment using a differential release without initiating a fire extinguishing system or when exposed to high temperatures, for example, in 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 with a differential switch mechanism).
  • the device is designed to be installed on a DIN rail.
  • Differential switches are known from the prior art, installed in an electrical panel on a DIN rail and performing the functions of a fuse to protect people from electric shock due to electric leaks.
  • RCDs Differential switches
  • 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 DIN 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 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 electric current leaks without initiating an aerosol-forming or gas-forming fire extinguishing system, acting as a standard residual current circuit breaker (RCD) for single or three phase connections.
  • RCD residual current circuit breaker
  • a differential switch in a single-phase or three-phase version with an aerosol-forming or gas-forming composition placed inside (AOS module), containing 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, electric igniter of the AOC module (9).
  • the device additionally contains a shutdown temperature-sensitive device (8), a contact group (18) for initiation by an external signal, an actuation sensor (21) and a button (25) for manual start of the electric igniter of the AOS module (9); wherein the electric igniter of the AOS module (9) is connected through conductors to the contact group (18) for initiation by an external signal; a thermally sensitive shutdown device (8) is located in close proximity to the AOS module or in the AOS 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 AOS module or in the AOS 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 AOS module (9).
  • a shutdown temperature-sensitive device (8) is located in close proximity to the AOS module or in the AOS 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 AOS
  • 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 (14-14’) 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 phase and neutral N (4), phase power wires (1), neutral wire N (2).
  • 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).
  • the distance from the disconnecting temperature-sensitive device (8) to the AOS module (12) is selected from conditions so 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) and 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 body (3).
  • the proposed device works as follows.
  • phase terminals (14-14’) are connected to a mechanism for automatic phase and zero disconnection N (4). This ensures the flow of electric current along the circuit.
  • Terminal (14) - Conductor (1) - Mechanism for automatic phase and zero disconnection N (4) - Conductor - Terminal (14’).
  • the neutral terminals (13-13') are connected to each other by the corresponding conductors through a mechanism for automatically disconnecting the phase and zero N (4), ensuring the operability of the power electrical panel.
  • the spontaneous 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 shutdown mechanism N (4).
  • the use of the AOS module (12) as a means of ensuring the operation of a differential circuit breaker (RCD) also ensures acceleration of the opening of electrical circuits before current leakage, thereby preventing the occurrence of secondary fires, since the time required to reach the temperature-sensitive tripping temperature device (8) due to the operation of the AOS module (seconds) is significantly less than if the operation 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.
  • references are made in the description to the explanatory drawing (Fig. 3, Fig. 4), according to which the appearance of the housing is presented with a section for a three-phase design (Fig. 3), a diagram of the differential circuit breaker (RCD) with an AOS module containing an aerosol-forming or gas-forming composition in a three-phase design (Fig. 4).
  • 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 shutdown signal for automatic shutdown of phases and zero N (4) in the event of fire of the electrical panel and activation of the DOS module (12) using a self-igniting thermal igniter (22).
  • the distance from the shutdown temperature-sensitive device (8) to the DOS module (12) is selected from the condition that when the DOS 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 DOS module (12) could ensure the activation of the shutdown temperature-sensitive device (8).
  • a self-igniting thermal igniter (22) is applied to the DOS 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 corresponding conductors through a mechanism for automatically disconnecting phases and zero N (4), ensuring the operability of the power electrical panel.
  • the spontaneous 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 shutdown mechanism N (4).
  • the use of the AOS module (12) as a means of ensuring the operation of a differential circuit breaker (RCD) also ensures acceleration of the opening of electrical circuits before current leakage occurs, thereby preventing the occurrence of secondary fires, since the time required to reach the tripping temperature temperature-sensitive device (8) due to the operation of the AOS module (seconds) is significantly less than if the operation 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 level of technology did not reveal solutions in it that would have all the essential features presented in the formula. It is also important to note that the device in the preferred embodiment contains input contact group (18) allowing, when a signal is applied to it, through conductors (10) to force start the electric igniter of the AOS module (9) using an external signal.
  • the device alternatively contains a manual start button (25) of the electric igniter of the AOS module (9). When you press the manual start button (25), the electric igniter of the AOS module (9) is directly connected to the phase and zero N (2), which allows you to manually initiate the electric igniter of the AOS 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, also. 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 an electric current leak without initiating the AOS module (12) with the possibility of subsequently setting the differential switch (RCD) to its original state using a mechanism for automatically turning off the phase (phases) and zero N (4) and continue to use the device.
  • RCD differential switch
  • 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

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)

Abstract

Заявлено устройство защитного отключения (УЗО), которое может быть использовано для оперативного аварийного отключения электрического оборудования при воздействии высоких температур, например, при пожаре, а также перегрузке и коротком замыкании. УЗО содержит корпус и модуль (12) с аэрозолеобразующим или газообразующим составом, выступающий за пределы корпуса выключателя. На выступе модуля расположен самовозгорающийся термовоспламенитель (22), имеющий температуру инициирования ниже, чем температура инициирования модуля (12). Кроме этого, УЗО дополнительно содержит отключающее термочувствительное устройство (8), контактную группу (18) для инициирования внешним сигналом, датчик срабатывания (21) и кнопку (25) ручного запуска электрического воспламенителя. Технический результат заключается в повышении оперативности первичного пожаротушения с увеличением эффективности воспрепятствования распространения огня в замкнутом пространстве.

Description

УСТРОЙСТВО ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ с СИСТЕМОЙ ПОЖАРОТУШЕНИЯ
Область техники
Заявленная группа изобретений относится к области электротехники и энергетики и может быть использована в виде Дифференциального выключателя (УЗО) или вводного Дифференциального выключателя (вводного УЗО) электрических щитов для предотвращения поражения человека электрическим током, оперативного аварийного отключения электрического оборудования с помощью дифференциального расцепителя 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 дифференциального выключателя). При этом устройство выполнено с возможностью установки на DIN - рейку.
Уровень техники
Из уровня техники известны дифференциальные выключатели (УЗО), устанавливаемые в электрический щит на DIN - рейку и выполняющие функции предохранителя для защиты человека от поражения электрическим током при утечках электрического тока. Например, такие как дифференциальные выключатели в литом корпусе на токи 16-630 А, до 690 В Schneider Electric, каталог продукции 2021 (доступно онлайн на Интернет-ресурсе https.7/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 DIN - 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 утечках электрического тока без инициирования аэрозолеобразующей или газообразующей системы пожаротушения, работая как типовой дифференциальный выключатель (УЗО) для одно- или трехфазных подключений.
Раскрытие изобретения
Указанный технический результат осуществления достигается тем, что дифференциальный выключатель (УЗО) в однофазном или трехфазном исполнении с размещенным внутри аэрозолеобразующим или газообразующим составом (модуль АОС), содержащий 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 АОС (9).
В альтернативном варианте устройство дополнительно содержит отключающее термочувствительное устройство (8), контактную группу (18) для инициирования внешним сигналом, датчик срабатывания (21) и кнопку (25) ручного запуска электрического воспламенителя модуля АОС (9); 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 или в модуле АОС и соединено через проводники с механизмом автоматического отключения фаз и механизмом отключения нуля; датчик срабатывания (21 ) размещен в непосредственной близости от модуля АОС или в модуле АОС, соединенный проводниками (20) с контактной группой (18); кнопка (25) ручного запуска электрического воспламенителя соединена с электрическим воспламенителем модуля АОС (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 дифференциального выключателя (УЗО) с содержащим аэрозолеобразующий или газообразующий состав модулем АОС в однофазном и трехфазном исполнении (фиг. 2, фиг.
4), а также размещенной в дифференциальном 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. 1 и фиг. 2, в корпусе изделия размещены: пара фазных клемм (14-14’) 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°С). 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°С), 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°С, воздействуя своим тепловым потоком на отключающее термочувствительное устройство (8), которое, нагреваясь свыше температуры собственного срабатывания по перегреву (например, более 100°С), 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 дифференциального выключателя (УЗО), также обеспечивает ускорение размыкания электрических цепей до утечки тока, 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 дифференциального выключателя (УЗО) 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°С). 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 ДОС (12) или в модуле ДОС (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 ДОС (12) при помощи самовозгорающегося термовоспламенителя (22). Расстояние от отключающего термочувствительного устройства (8) до модуля ДОС (12) выбирается из условия того, чтобы при срабатывании модуля ДОС (12) возникающая температура обеспечивала срабатывание отключающего термочувствительного устройства (8) по перегреву (например, при 100°С), 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 ДОС (12) могло обеспечить срабатывание отключающего термочувствительного устройства (8).Далее, как показано на фиг. 3 и фиг. 4, самовозгорающийся термовоспламенитель (22) нанесен на модуль ДОС (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°С, воздействуя своим тепловым потоком на отключающее термочувствительное устройство (8), которое, нагреваясь свыше температуры собственного срабатывания по перегреву (например, более 100°С), 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 дифференциального выключателя (УЗО), также обеспечивает ускорение размыкания электрических цепей до возникновения утечки тока, 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 АОС (9) с помощью внешнего сигнала.Устройство в альтернативном варианте содержит кнопку ручного запуска (25) электрического воспламенителя модуля АОС (9). При нажатии на кнопку ручного запуска (25), электрический воспламенитель модуля АОС (9) на прямую соединяется с фазой и нулем N (2), что позволяет в ручном режиме инициировать электрический воспламенитель модуля АОС (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 аэрозолеобразующего 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, тж. 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 утечке электрического тока без инициирования модуля АОС (12) с возможностью последующего взведения дифференциального выключателя (УЗО) 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. Устройство защитного отключения (УЗО), содержащее корпус и модуль (12) с аэрозолеобразующим или газообразующим составом (модуль), отличающееся тем, что модуль (12) выступает за пределы корпуса выключателя и содержит на выступе самовозгорающийся термовоспламенитель (22), имеющий температуру инициирования ниже, чем температура инициирования модуля (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.
2. УЗО по п. 1 , отличающееся тем, что выступающий за пределы корпуса модуль (12) выполнен в виде термошнура.
3. УЗО по п. 1 , отличающееся тем, что электрический воспламенитель модуля (9) через проводники соединен с контактной группой (18) для инициирования внешним сигналом; отключающее термочувствительное устройство (8) 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 ) соединен проводниками (20) с контактной группой (18); кнопка (25) ручного запуска электрического воспламенителя соединена с электрическим воспламенителем модуля (9).
4. УЗО по п. 1, отличающееся тем, что аэрозолеобразующий или газообразующий состав представляет собой низкотемпературную твердотопливную композицию.
5. УЗО по п. 1 , отличающееся 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/RU2023/000161 2022-06-02 2023-06-01 Устройство защитного отключения с системой пожаротушения WO2023234800A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2022115004A RU2788832C1 (ru) 2022-06-02 Устройство защитного отключения (УЗО) с аэрозолеобразующей или газообразующей системой пожаротушения и инициированием с помощью самовозгорающегося термовоспламенителя.
RU2022115004 2022-06-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023234800A1 true WO2023234800A1 (ru) 2023-12-07

Family

ID=89025406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2023/000161 WO2023234800A1 (ru) 2022-06-02 2023-06-01 Устройство защитного отключения с системой пожаротушения

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023234800A1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU79432U1 (ru) * 2008-07-28 2009-01-10 Зао "Нпг "Гранит-Саламандра" Автоматическая система пожаротушения
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
CN210668237U (zh) * 2019-12-16 2020-06-02 厦门威尔圣电气股份有限公司 一种智能化断路器结构
WO2020182237A1 (en) * 2019-03-13 2020-09-17 Ases Group, Se Compact cooling and extinguishing system
RU204767U1 (ru) * 2020-11-26 2021-06-09 Владимир Викторович Куцель Автономное устройство пожаротушения с фиксацией на DIN-рейку

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU79432U1 (ru) * 2008-07-28 2009-01-10 Зао "Нпг "Гранит-Саламандра" Автоматическая система пожаротушения
RU139706U1 (ru) * 2013-08-23 2014-04-20 Владимир Викторович Куцель Пиротехнический разъединитель электрической цепи
WO2020182237A1 (en) * 2019-03-13 2020-09-17 Ases Group, Se Compact cooling and extinguishing system
CN210040091U (zh) * 2019-06-26 2020-02-07 诚硕电气有限公司 一种固定式断路器
CN210668237U (zh) * 2019-12-16 2020-06-02 厦门威尔圣电气股份有限公司 一种智能化断路器结构
RU204767U1 (ru) * 2020-11-26 2021-06-09 Владимир Викторович Куцель Автономное устройство пожаротушения с фиксацией на DIN-рейку

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU209762U1 (ru) Размыкатель с генератором огнетушащего аэрозоля
US8446151B2 (en) Protective device
WO2023234799A1 (ru) Автоматический выключатель с аэрозолеобразующей или газообразующей системой пожаротушения
SK284150B6 (sk) Spôsob a zariadenie na zabránenie výbuchu a požiaru elektrických transformátorov
RU2788832C1 (ru) Устройство защитного отключения (УЗО) с аэрозолеобразующей или газообразующей системой пожаротушения и инициированием с помощью самовозгорающегося термовоспламенителя.
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)
RU2789533C1 (ru) Дифференциальный автоматический выключатель (дифавтомат) с аэрозолеобразующей или газообразующей системой пожаротушения и инициированием с помощью самовозгорающегося термовоспламенителя
RU2794718C1 (ru) Устройство защиты при дуговом пробое (УЗДП) с аэрозолеобразующей или газообразующей системой пожаротушения и инициированием с помощью самовозгорающегося термовоспламенителя (варианты)
WO2023234800A1 (ru) Устройство защитного отключения с системой пожаротушения
RU2778140C1 (ru) Дифференциальный автоматический выключатель с генератором огнетушащего аэрозоля (варианты)
RU2784985C1 (ru) Автоматический выключатель с генератором огнетушащего аэрозоля (варианты)
WO2023234801A1 (ru) Дифференциальный автоматический выключатель с системой пожаротушения
RU2781781C1 (ru) Силовой автоматический выключатель с генератором огнетушащего аэрозоля (варианты)
RU2783450C1 (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)
WO2024025436A1 (ru) Устройство защиты при дуговом пробое с системой пожаротушения
RU2783451C1 (ru) Устройство защитного отключения с генератором огнетушащего аэрозоля (варианты)
WO2023229487A1 (ru) Автоматический выключатель с системой пожаротушения
WO2023229489A1 (ru) Дифференциальный выключатель с системой пожаротушения
RU2792326C1 (ru) Устройство дифференциального тока (устройство защитного отключения) с генератором огнетушащего аэрозоля (варианты)
WO2023229490A1 (ru) Автоматический выключатель с системой пожаротушения
RU2802244C1 (ru) Устройство механического отключения электротехнических устройств с инициированием от аэрозолеобразующей или газообразующей системы пожаротушения

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: 23816438

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1