WO2024025438A1 - Arc-fault circuit interrupter with fire extinguishing system - Google Patents

Arc-fault circuit interrupter with fire extinguishing system Download PDF

Info

Publication number
WO2024025438A1
WO2024025438A1 PCT/RU2023/000231 RU2023000231W WO2024025438A1 WO 2024025438 A1 WO2024025438 A1 WO 2024025438A1 RU 2023000231 W RU2023000231 W RU 2023000231W WO 2024025438 A1 WO2024025438 A1 WO 2024025438A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
module
temperature
aos
phase
sensitive device
Prior art date
Application number
PCT/RU2023/000231
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
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 RU2022120623A external-priority patent/RU2797462C1/en
Application filed by ГАБЛИЯ, Юрий Александрович, Евгений Сергеевич КАПЛУН filed Critical ГАБЛИЯ, Юрий Александрович
Publication of WO2024025438A1 publication Critical patent/WO2024025438A1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C3/00Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/16Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in electrical installations, e.g. cableways
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/06Electric actuation of the alarm, e.g. using a thermally-operated switch
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00Thermally-actuated switches

Definitions

  • the claimed group of inventions relates to the field of electrical engineering and energy and can be used in arc breakdown protection devices (APD) of electrical panels to prevent arc breakdown 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 the source of fire using an aerosol-forming or gas-forming composition while simultaneously opening the line by the circuit breaker mechanism.
  • APD arc breakdown protection devices
  • the device is designed to be installed on a DIN rail.
  • arc-flash protection devices are known, installed in an electrical panel on a DIN rail and performing the functions of a fuse in the event of an arc breakdown.
  • arc fault protection devices AFPD
  • AFPD arc fault protection devices
  • 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 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 temperature is determined by an external source, i.e. the source of the fire itself. How 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 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 during an arc breakdown without initiating an aerosol-forming or gas-forming fire extinguishing system, working as a standard arc fault protection device (AFD) for single- or three-phase connections.
  • AFD arc fault protection device
  • an arc breakdown protection device in a single-phase design with an aerosol-forming or gas-forming composition (AOS module), made in a housing with or without DIN-rail mounting, containing power electrical terminals located in the housing for connection of the phase wire, electrical terminals for connecting the neutral wire N, AOS module, automatic phase and neutral shutdown mechanism N, electric igniter of the AOS module, initiating heat-sensitive device, and/or a smoke sensor, configured to start the electric igniter of the AOS module, disconnecting heat-sensitive device , configured to control the shutdown of the automatic phase and zero N shutdown mechanism, wherein the input phase and input zero N terminals are connected through conductors to an initiating temperature-sensitive device and/or smoke sensor and an electric igniter of the AOS module connected in turn to the AOS module, as well as through conductors connected to the contact group for external triggering of the electric igniter of the AOS module and the AOS module, and the shutdown temperature-sensitive device is located in close proximity to the AOS module
  • the specified technical result is achieved in a single-phase arc fault protection device (AFDP) with an aerosol-forming or gas-forming composition (AOC module) made in a housing with or without DIN rail mounting, containing power electrical terminals for connection located in the housing phase wire, electrical terminals for connecting the neutral wire N, a mechanism for automatic shutdown of phase and neutral N, an AOS module, an electric igniter of the AOS module, an initiating temperature-sensitive device and/or a smoke sensor, configured to start the electric igniter of the AOS module, connected through conductors to the contact group for external triggering of the electric igniter of the AOS module and the AOS module, as well as a disconnecting temperature-sensitive device connected to it in series, configured to control the shutdown of the automatic phase and zero N shutdown mechanism, and the input phase and input zero N terminals are connected through conductors to the electric igniter of the module AOS and an initiating temperature-sensitive device and/or a smoke sensor and a shutdown temperature-sensitive device, and the shutdown temperature-sensitive device is additionally connected
  • the smoke sensor contains a control and power module.
  • the DIN rail mounting assembly is a DIN rail slot located on the rear side of the device housing, in which a latch fastening is installed for fixing the housing to the DIN rail.
  • the device contains a temperature-sensitive device connected through a contact group and conductors to the initiating voltage, capable of operating in the event of a fire in the electrical cabinet and using the electric igniter of the AOC module to initiate the AOC module to extinguish the fire in the electrical panel.
  • the device may contain an AOS module response sensor to generate and output a signal to external devices about the fact that the fire extinguishing process has started.
  • the initiation unit is made in the form of an electric igniter of the AOS module, which in turn is connected to the input terminal of the phase and the input terminal of the neutral wire N through a triggering temperature-sensitive device and is connected to an external contact group capable of triggering the electric igniter of the AOS module through the conductors with an external signal.
  • the housing can be made in the form of standard electrical equipment installed in an electrical cabinet.
  • the possibility of installing the proposed device, which includes an AOS module with a solid propellant aerosol-forming or gas-forming composition, inside confined spaces with electrical equipment on a DIN rail makes it possible to suppress fires with high fire extinguishing efficiency, without requiring the installation of additional fastening units.
  • the design of the unit for mounting on a DIN rail is in the form of a slot located on the back side of the device case, in which a latch fastening is installed for fixing the case on a DIN rail, is ergonomic - convenient for installing and removing the device, which makes it possible to install it in various places (including hard-to-reach ones) of distribution boards or cabinets, which in turn increases the efficiency of autonomous fire extinguishing in case of electrical equipment fires.
  • the proposed fire extinguishing device can be installed anywhere in a protected object equipped with a DIN rail.
  • an arc breakdown protection device in a three-phase design with an aerosol-forming or gas-forming composition (AOS module), made in a housing with or without DIN-rail mounting, containing power electrical terminals located in the housing for connection of phase wires of phases A, B, C, electrical terminals for connecting the neutral wire N, AOS module, automatic phase and neutral disconnection mechanism N, electric igniter of the AOS module, initiating temperature-sensitive device, and/or smoke sensor, configured to start the electric igniter AOS module, disconnecting a temperature-sensitive device, configured to control the shutdown of the automatic phase and zero N shutdown mechanism, and any input phase and input zero N terminals are connected through conductors to the initiating temperature-sensitive device and/or smoke sensor and the electric igniter of the AOS module connected in turn with the AOS module, as well as through conductors connected to the contact group for external triggering of the electric igniter of the AOS module and the AOS module, and the shutdown temperature-sensitive device is located in close proximity to
  • the specified technical result is achieved in an arc breakdown protection device (AFD) in a three-phase design with an aerosol-forming or gas-forming composition (AOC module) made in a housing with or without DIN rail mounting, containing power electrical terminals for connection located in the housing phase wires of phases A, B, C, electrical terminals for connecting the neutral wire N, a mechanism for automatic shutdown of phases and neutral N, an AOS module, an electric igniter of the AOS module, an initiating temperature-sensitive device and/or a smoke sensor configured to start the electric igniter of the AOS module , connected through conductors to a contact group for external triggering of the electric igniter of the AOS module and the AOS module, as well as a series-connected switching off temperature-sensitive device, configured to control the shutdown of the automatic phase and zero N shutdown mechanism, with any input phase and The input zero N terminals are connected through conductors to the electric igniter of the AOS module, which is in turn connected to an initiating temperature-sensitive device and/or a smoke sensor and
  • the smoke sensor contains a control and power module.
  • the DIN rail mounting assembly is a DIN rail slot located on the rear side of the device housing, in which a latch fastening is installed for fixing the housing to the DIN rail.
  • the device contains a temperature-sensitive device connected through a contact group and conductors to the initiating voltage, capable of operating in the event of a fire in the electrical cabinet and using the electric igniter of the AOC module to initiate the AOC module to extinguish the fire in the electrical panel.
  • the device may contain an AOS module response sensor to generate and output a signal to external devices about the fact that the fire extinguishing process has started.
  • the initiation unit is made in the form of an electric igniter of the AOS module, which in turn is connected to the input terminal of any of the phases A, B, C and the input terminal of the neutral wire N through a triggering temperature-sensitive device and is connected to an external contact group capable of triggering through conductors electric igniter of the AOS module by an external signal.
  • the housing can be made in the form of standard electrical equipment installed in an electrical cabinet.
  • the possibility of installing the proposed device, which includes an AOS module with a solid propellant aerosol-forming or gas-forming composition, inside confined spaces with electrical equipment on a DIN rail makes it possible to suppress fires with high fire extinguishing efficiency, without requiring the installation of additional fastening units.
  • the design of the unit for mounting on a DIN rail is in the form of a slot located on the back side of the device housing, in which a latch fastening is installed for fixing the housing on a DIN rail, is ergonomic - convenient for installing and removing the device, which makes it possible to install it in various places (including hard-to-reach ones) of distribution boards or cabinets, which in turn increases the efficiency of autonomous fire extinguishing in case of electrical equipment fires.
  • the proposed fire extinguishing device can be installed anywhere in a protected object equipped with a DIN rail.
  • the following provides information about an advantageous embodiment of the device, which is not intended to limit the scope of the requested protection, defined by the characteristics of an independent claim.
  • the proposed product is mounted in an electrical cabinet on a DIN rail and is a separate device.
  • the product can be used in single-phase networks.
  • the product body contains: a pair of phase terminals (14-14') and a pair of neutral terminals (13-13').
  • a mechanism for automatically disconnecting phase and zero N (4), power wires of phase (1), and neutral wire N (2) are connected to the device through phase and neutral terminals.
  • 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 the aerosol-forming composition operates, a zone with a significantly elevated temperature (for example, more than 300°C) is provided around it. 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 shutdown signal for automatic shutdown of phase and zero N (4) in the event of a fire in the electrical panel and activation of the AOS module (12) using the electrical initiator of the AOS module (9), the signal for which is generated by the initiating temperature-sensitive device (5) (can be made with an electrical power and control module - not shown) and/or a smoke sensor (17).
  • 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 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).
  • the housing contains an initiating temperature-sensitive device (5) and/or a smoke sensor (17).
  • the properties of the initiating temperature-sensitive device (5) are selected in such a way that its operation is ensured before the response temperature of the shutdown temperature-sensitive device (8) is reached, and the smoke sensor (17) is activated when a certain concentration of combustion products appears in the electrical cabinet.
  • the response temperature of the initiating temperature-sensitive device (5) can be selected in a discrete range (for example, 60°C, 70°C, 80°C) depending on the placement conditions of the device.
  • the initiating temperature-sensitive device (5) can additionally be equipped with an electrical power supply and control module (not shown) for the electric igniter of the AOC module (9).
  • the initiating temperature-sensitive device (5) and the smoke sensor (17) can be connected in parallel, which allows you to start the extinguishing process when any of the sensors is triggered, or in series, which involves the activation of the AOC module (12) only when the initiating temperature-sensitive device (5) and the smoke sensor are triggered (17) simultaneously.
  • 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 disconnection 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 input terminal (14 phases) and the input terminal (13 zero N) through the corresponding conductors are connected to the initiating temperature-sensitive device (5) and/or smoke sensor (17) and the electric igniter of the AOS module (9) according to FIG. 1 and fig. 2.
  • the temperature in the electrical panel (fire of the electrical panel) in which the device is installed rises to a predetermined critical value determined by the properties of the initiating temperature-sensitive device (5), (with or without an electrical power supply and control system) (for example, 60°C, 70° C, 80°C), heated air enters the housing (3) of the device through the hole (6), due to which the initiating temperature-sensitive device (5) and/or the smoke sensor (17) connects the electric igniter of the AOS module (9), (via electrical supply system or without it) with an input terminal (14 phases) and an input terminal (13 zero N), thereby providing the flow of electric current capable of starting the electric igniter of the AOS module (9) and initiating the operation of the AOS module (12).
  • a predetermined critical value determined by the properties of the initiating temperature-sensitive device (5), (with or without an electrical power supply and control system) (for example, 60°C, 70° C, 80°C)
  • heated air enters the housing (3) of the device through the hole (6), due to which the initi
  • 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 initiating temperature-sensitive device (5) and/or the smoke sensor (17) is triggered, according to FIG. 1 and fig. 2, during an electrical panel fire, the panel is extinguished simultaneously using the AOS module (12) and the phase wire (1) is disconnected along the line of phase terminals (14-14') and the neutral wire N (2) along the line of neutral terminals N (13- 13') according to FIG. 1, fig. 2, which can also be attributed to the advantage of the proposed device compared to solutions known from the prior art.
  • the use of the AOS module (12) as a means of ensuring the operation of an arc breakdown protection device (APD) also ensures acceleration of the opening of electrical circuits before an arc breakdown occurs, thereby preventing the occurrence of secondary fires, since the time required to achieve The response temperature of the shutdown temperature-sensitive device (8) due to the operation of the AOS module (seconds) is significantly less than if the response 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: 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 zero N (4), phase power wires (1), and neutral wires N (2).
  • Aerosol-forming or gas-forming fire extinguishing systems are widespread in the state of the art.
  • a thermally sensitive shutdown device (8) (can be provided with an electrical power and control module - not shown) and/or a smoke sensor (17) (with or without a control and power system) according to FIG. 3 and fig. 4, is responsible for generating a signal to turn off the automatic shutdown of phase and zero N (4) in the event of a fire in the electrical panel.
  • an initiating temperature-sensitive device (5) is located in the housing.
  • the properties of the initiating temperature-sensitive device (5) are selected in such a way that its operation is ensured after reaching the response temperature of the shutdown temperature-sensitive device (8), installed next to it and connected in series with it in the electrical circuit, and/or operation of the smoke sensor (17).
  • the response temperature of the shutdown temperature-sensitive device (8) can be selected in a discrete range (for example, 60°C, 70°C, 80°C) depending on the placement conditions of the device, and the response temperature of the initiating temperature-sensitive device (5) can be selected in the range (for example, 90°C, 100°C, 110°C).
  • the temperature-sensitive device (5) can additionally be equipped with an electrical power and control module (not shown).
  • the smoke sensor (17) can be connected to the shutdown temperature-sensitive device (8) in parallel or in series, or may be completely absent, depending on the task at hand.
  • the proposed device works as follows.
  • 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 the corresponding conductors through the phase and zero disconnect mechanism N (4), ensuring the operability of the power electrical panel.
  • the input terminal (14 phases) and the input terminal (13 zero N) are connected through the corresponding conductors to the initiating temperature-sensitive device (5), the shutdown temperature-sensitive device (8) and/or the smoke sensor (17) and the electric igniter of the AOC module ( 9) according to Fig. 3 and fig. simultaneously phase and zero disconnection N (4) - Temperature-sensitive disconnecting device (8) - Input terminal (13 zero N).
  • the temperature in the electrical panel (fire of the electrical panel) in which the device is installed rises to a predetermined critical value determined by the properties of the shutdown temperature-sensitive device (8) (with or without an electrical power supply and control system) (for example, 60°C, 70°C , 80°C), heated air enters the housing (3) of the device through the hole (6), due to which the shutdown temperature-sensitive device (8) is activated, or when the smoke concentration reaches the level of the smoke sensor (17), the smoke sensor is activated ( 17), which leads to the disabling of the automatic phase and zero N shutdown mechanism (4).
  • a predetermined critical value determined by the properties of the shutdown temperature-sensitive device (8) (with or without an electrical power supply and control system) (for example, 60°C, 70°C , 80°C)
  • heated air enters the housing (3) of the device through the hole (6), due to which the shutdown temperature-sensitive device (8) is activated, or when the smoke concentration reaches the level of the smoke sensor (17), the smoke sensor is activated ( 17), which leads to
  • 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.
  • 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 AOS module (9) using an external signal.
  • This contact group also has a reverse function - when connecting several circuit breakers or circuit breaker expansion modules in a line to increase the protected volume, when one of the initiating temperature-sensitive devices (5) and/or a smoke sensor (17) in any of the devices is triggered, the rest the connected devices will receive an input trigger signal and will be forced to initiate along with the triggered device.
  • the device in an alternative embodiment 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 phase (1) 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, 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 an arc breakdown without initiating the AOS module (12) with the possibility of subsequent arming of the arc breakdown protection device (APD) to its original state using the automatic phase and zero N shutdown mechanism (4) and continuation operation of the device.
  • APD arc breakdown protection 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.
  • the following provides information about an advantageous embodiment of the device, which is not intended to limit the scope of the requested protection, defined by the characteristics of an independent claim.
  • the proposed product is mounted in an electrical cabinet on a DIN rail and is a separate device.
  • the product can be used in three-phase networks.
  • the product body contains: three pairs 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 automatically disconnecting phases and zero N (4), power wires of phases A, B, C (1, 15, 16), and neutral wire N (2).
  • 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 the aerosol-forming composition operates, a zone with a significantly elevated temperature (for example, more than 300°C) is provided around it. This effect is used in the device to increase the efficiency of primary fire extinguishing with an increase in the effectiveness of preventing the spread of fire in a confined space, and initiation of a mechanism for automatic shutdown of phases and zero N (4).
  • a disconnecting temperature-sensitive device (8) (can be made with an electrical power and control module - not shown) according to Fig. 5 and fig. 6, responsible for generating a shutdown signal for the automatic shutdown mechanism of phases and zero N (4) in the event of a fire in the electrical panel and activation of the AOS module (12) using the electrical initiator of the AOS module (9), the signal for which is generated by the initiating temperature-sensitive device (5) ( can be made with an electrical power and control module - not shown) and/or a smoke sensor (17).
  • 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 shutdown signal 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).
  • the housing houses an initiating temperature-sensitive device (5) and/or a smoke sensor (17).
  • the properties of the initiating temperature-sensitive device (5) are selected in such a way that its operation is ensured before the response temperature of the shutdown temperature-sensitive device (8) is reached, and the smoke sensor (17) is activated when a certain concentration of combustion products appears in the electrical cabinet.
  • the response temperature of the initiating temperature-sensitive device (5) can be selected in a discrete range (for example, 60°C, 70°C, 80°C) depending on the placement conditions of the device.
  • the initiating temperature-sensitive device (5) can additionally be equipped with an electrical power supply and control module (not shown) for the electric igniter of the AOC module (9).
  • the initiating temperature-sensitive device (5) and the smoke sensor (17) can be connected in parallel, which allows you to start the extinguishing process when any of the sensors is triggered, or in series, which involves the activation of the AOC module (12) only when the initiating temperature-sensitive device (5) and the smoke sensor are triggered (17) simultaneously.
  • the proposed device works as follows.
  • 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 an automatic phase and zero N (4) disconnection mechanism, ensuring the operability of the power electrical panel.
  • any input terminal (14 phases A, B, C) and input terminal (13 zero N) through the corresponding conductors are connected to the initiating temperature-sensitive device (5) and/or smoke sensor (17) and the electric igniter of the AOS module (9 ) according to Fig. 5 and fig. 6.
  • the temperature in the electrical panel (fire of the electrical panel) in which the device is installed rises to a predetermined critical value determined by the properties of the initiating temperature-sensitive device (5), (with or without an electrical power supply and control system) (for example, 60°C, 70° C, 80°C), heated air enters the housing (3) of the device through the hole (6), due to which the initiating temperature-sensitive device (5) and/or the smoke sensor (17) connects the electric igniter of the AOS module (9), (via electrical power system or without it) with any input terminal (14 phases A, B, C) and input terminal (13 zero N), thereby providing the flow of electric current capable of starting the electric igniter of the AOC module (9) and initiating the operation of the AOC module (12).
  • a predetermined critical value determined by the properties of the initiating temperature-sensitive device (5), (with or without an electrical power supply and control system) (for example, 60°C, 70° C, 80°C)
  • heated air enters the housing (3) of the device through the hole (6), due
  • 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 initiating temperature-sensitive device (5) and/or the smoke sensor (17) is triggered, according to FIG. 5 and fig. 6, during an electrical panel fire, the panel is extinguished simultaneously using the AOS module (12) and the phase wires (1, 15, 16) are disconnected along the line of phase terminals (14-14') and the neutral wire N (2) along the line of neutral terminals N (13-13') according to Fig. 5, fig. 6, which can also be attributed to the advantage of the proposed device compared to solutions known from the prior art.
  • the use of the AOS module (12) as a means of ensuring the operation of an arc breakdown protection device (APD) also ensures acceleration of the opening of electrical circuits before an arc breakdown 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 (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).
  • Aerosol-forming or gas-forming fire extinguishing systems are widespread in the state of the art.
  • a thermally sensitive shutdown device (8) (can be provided with an electrical power and control module - not shown) and/or a smoke sensor (17) (with or without a control and power system) according to FIG. 7 and fig. 8, is responsible for generating a shutdown signal for the automatic shutdown mechanism of phases and zero N (4) in the event of a fire in the electrical panel.
  • an initiating temperature-sensitive device (5) is located in the housing. The properties of the initiating temperature-sensitive device (5) are selected in such a way that its operation is ensured after reaching the response temperature of the shutdown temperature-sensitive device (8), installed next to it and connected in series with it in the electrical circuit, and/or operation of the smoke sensor (17).
  • the response temperature of the shutdown temperature-sensitive device (8) can be selected in a discrete range (for example, 60°C, 70°C, 80°C) depending on the placement conditions of the device, and the response temperature of the initiating temperature-sensitive device (5) can be selected in the range (for example, 90°C, 100°C, 110°C).
  • the initiating temperature-sensitive device (5) can additionally be equipped with an electrical power and control module (not shown).
  • the smoke sensor (17) can be connected to the shutdown temperature-sensitive device (8) in parallel or in series, or may be completely absent, depending on the task at hand.
  • the proposed device works as follows.
  • 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 an automatic phase and zero N (4) disconnection mechanism, ensuring the operability of the power electrical panel.
  • any input terminal (14 phases A, B, C) and input terminal (13 zero N) are connected through the corresponding conductors to an initiating temperature-sensitive device (5), a shutdown temperature-sensitive device (8) and/or a smoke sensor (17) and an electric igniter of the AOS module (9) according to Fig. 7 and fig. simultaneously disconnecting phases and zero N (4) - Disconnecting temperature-sensitive device (8) - Input terminal (13 zero N).
  • a predetermined critical value determined by the properties of the shutdown temperature-sensitive device (8) (with or without an electrical power supply and control system) (for example, 60°C, 70°C, 80°C)
  • the initiating temperature-sensitive device (5) is triggered, as a result of which electric current briefly begins to flow along the circuit: any input terminal (14) - Conductor - Electric igniter of the AOC module (9) - Initiating temperature-sensitive device (5) - Cutting-off temperature-sensitive device (8) - Conductor - Input terminal (13), thereby providing a short-term flow of electric current capable of starting the electric igniter of the AOC module (9) and initiate the operation of the AOS module (12).
  • any input terminal (14) - Conductor - Electric igniter of the AOC module (9) - Initiating temperature-sensitive device (5) - Cutting-off temperature-sensitive device (8) - Conductor - Input terminal (13), thereby providing a short-term flow of electric current capable of starting the electric igniter of the AOC module (9) and initiate 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.
  • the shutdown temperature-sensitive device (8) and/or the smoke sensor (17) and the initiating temperature-sensitive device (5) are sequentially activated, according to FIG. 7 and fig. 8, during an electrical panel fire, the panel is extinguished simultaneously using the AOS module (12) and phases A, B, C (1, 15, 16) are opened along the line of phase terminals (14-14') and the neutral wire N (2) along the line of zero terminals N (13-13') according to Fig. 7, fig. 8, which can also be attributed to the advantage of the proposed device compared to solutions known from the prior art.
  • 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 AOS module (9) using an external signal.
  • This contact group also has a reverse function - when several circuit breakers or circuit breaker expansion modules are connected in a line to increase the protected volume, when one of the initiating temperature-sensitive devices (5) and/or the smoke sensor (17) in any of the devices is triggered, the remaining connected devices will receive an input initiating signal and will be forcibly initiated along with the triggered device.
  • the device in an alternative embodiment contains a manual start button (25) of the electric igniter of the AOS module (9).
  • the manual start button (25) When you press the manual start button (25), the electric igniter of the AOS module (9) is directly connected to any 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, 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 an arc breakdown of the power line without initiating the AOS module (12) with the possibility of subsequently arming the arc breakdown protection device (APD) to its original state using the automatic phase and zero shutdown mechanism (4) and continue to use the device.
  • APD arc breakdown protection 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)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)

Abstract

The invention relates to the field of electrical engineering and power engineering and can be used for the timely emergency shutdown of electrical equipment under the effect of high temperatures, for example in the event of fire, as well as in the event of arcing. The technical result consists in improving the timeliness of an initial fire-extinguishing action and more effectively impeding the spread of fire in an enclosed space such as, in particular, an electrical control panel, while simultaneously protecting against arcing. The proposed device, which acts like a standard arc-fault circuit interrupter (AFCI) for single-phase or three-phase connections, comprises a module containing an aerosol-forming or gas-forming composition (aerosol module), which is used in combination with an electrical igniter, a heat-sensitive trigger device, and a heat-sensitive shutdown device situated in a region exposed to the heat produced when the aerosol module is in operation, which are connected to one another in series, the device further comprising an aerosol module activation sensor and a smoke detector.

Description

УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ПРИ ДУГОВОМ ПРОБОЕ С СИСТЕМОЙ ПОЖАРОТУШЕНИЯ ARC FAILURE PROTECTION DEVICE WITH FIRE EXTINGUISHING SYSTEM
Область техники Technical field
Заявленная группа изобретений относится к области электротехники и энергетики и может быть использована в устройствах защиты при дуговом пробое (УЗДП) электрических щитов для предотвращения дугового пробоя 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. The claimed group of inventions relates to the field of electrical engineering and energy and can be used in arc breakdown protection devices (APD) of electrical panels to prevent arc breakdown 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 the source of fire using an aerosol-forming or gas-forming composition while simultaneously opening the line by the circuit breaker mechanism. In this case, the device is designed to be installed on a DIN rail.
Уровень техники State of the art
Из уровня техники известны устройства защиты при дуговом пробое (УЗДП), устанавливаемые в электрический щит на DIN - рейку и выполняющие функции предохранителя в случае дугового пробоя. Например, такие как устройства защиты при дуговом пробое (УЗДП) 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). From the state of the art, arc-flash protection devices (AFDs) are known, installed in an electrical panel on a DIN rail and performing the functions of a fuse in the event of an arc breakdown. For example, such as arc fault protection devices (AFPD) in a molded case for currents of 16-630 A, up to 690 V Schneider Electric, product catalog 2021 (available online on the Internet resource 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. However, such known solutions do not ensure the opening of power circuits in the event of a fire in electrical panels and do not have the ability to extinguish fire in electrical panels.
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. 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.
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. The technical result that this solution is aimed at achieving is the reliable opening of the electrical circuit (switching off the power source) in the event of a fire or its threat, which prevents the development of a fire due to a short circuit. However, the known solution, like the one mentioned above, does not provide the possibility of eliminating the source of fire. In addition, 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.
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. It should also be noted that 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.
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. To ensure the possibility of not only opening circuits, but also implementing primary automatic fire extinguishing, the prior art uses a combination of opening means and fire extinguishing means, as is presented, for example, in patent source CN 210040091 U, 02/07/2020.
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. In this solution, 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.
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. 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.
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. 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. At the same time, 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.
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. In addition to the above, 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 temperature is determined by an external source, i.e. the source of the fire itself. How As a result, before the fire extinguishing agent is activated, significant damage to the electrical modules located in the electrical panel is possible.
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. From the patent level of technology, a solution is known that is an autonomous fire extinguishing device with fixation on a DIN rail (utility model patent No. 204767 dated 06/09/21). The known device contains a housing in which a fire extinguishing aerosol generator module with a thermochemical initiator is located.
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. 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.
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. 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.
Техническая проблема заключается в преодолении отмеченных выше недостатков аналогов. The technical problem is to overcome the above-mentioned disadvantages of analogues.
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 дуговом пробое без инициирования аэрозолеобразующей или газообразующей системы пожаротушения, работая как типовое устройство защиты при дуговом пробое (УЗДП) для одно- или трехфазных подключений. 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 during an arc breakdown without initiating an aerosol-forming or gas-forming fire extinguishing system, working as a standard arc fault protection device (AFD) for single- or three-phase connections.
Раскрытие изобретения Disclosure of the Invention
Указанный технический результат по первому варианту достигается в устройстве защиты при дуговом пробое (УЗДП) в однофазном исполнении с аэрозолеобразующим или газообразующим составом (модуль АОС), выполненным в корпусе с креплением на DIN - рейку или без него, содержащим размещенные в корпусе силовые электрические клеммы для подключения фазного провода, электрические клеммы для подключения нулевого провода N, модуль АОС, механизм автоматического отключения фазы и нуля N, электрический воспламенитель модуля АОС, инициирующее термочувствительное устройство, и/или датчик дыма, выполненные с возможностью запуска электрического воспламенителя модуля АОС, отключающее термочувствительное устройство, выполненное с возможностью управления отключением механизма автоматического отключения фазы и нуля N, причем вводная фазная и вводная нулевая N клеммы через проводники соединены с инициирующим термочувствительным устройством и/или датчиком дыма и электрическим воспламенителем модуля АОС соединенным в свою очередь с модулем АОС, а также через проводники соединенным с контактной группой для внешнего запуска электрического воспламенителя модуля АОС и модуля АОС, а отключающее термочувствительное устройство расположено в непосредственной близости от модуля АОС или в модуле АОС и через проводники соединено с механизмом автоматического отключения фазы и нуля N; в корпусе выполнены отверстия для выхода аэрозолеобразующего или газообразующего состава, отверстия для работы инициирующего термочувствительного устройства и/или датчика дыма. The specified technical result according to the first option is achieved in an arc breakdown protection device (APD) in a single-phase design with an aerosol-forming or gas-forming composition (AOS module), made in a housing with or without DIN-rail mounting, containing power electrical terminals located in the housing for connection of the phase wire, electrical terminals for connecting the neutral wire N, AOS module, automatic phase and neutral shutdown mechanism N, electric igniter of the AOS module, initiating heat-sensitive device, and/or a smoke sensor, configured to start the electric igniter of the AOS module, disconnecting heat-sensitive device , configured to control the shutdown of the automatic phase and zero N shutdown mechanism, wherein the input phase and input zero N terminals are connected through conductors to an initiating temperature-sensitive device and/or smoke sensor and an electric igniter of the AOS module connected in turn to the AOS module, as well as through conductors connected to the contact group for external triggering of the electric igniter of the AOS module and the AOS module, and the shutdown temperature-sensitive device is located in close proximity to the AOS module or in the AOS module and is connected through conductors to the automatic phase and zero N shutdown mechanism; the housing has holes for the exit of an aerosol-forming or gas-forming composition, holes for the operation of an initiating temperature-sensitive device and/or a smoke sensor.
В альтернативном варианте указанный технический результат достигается в устройстве защиты при дуговом пробое (УЗДП) в однофазном исполнении с аэрозолеобразующим или газообразующим составом (модулем АОС) выполненным в корпусе с креплением на DIN - рейку или без него, содержащим размещенные в корпусе силовые электрические клеммы для подключения фазного провода, электрические клеммы для подключения нулевого провода N, механизм автоматического отключения фазы и нуля N, модуль АОС, электрический воспламенитель модуля АОС, инициирующее термочувствительное устройство и/или датчик дыма, выполненные с возможностью запуска электрического воспламенителя модуля АОС, через проводники соединенное с контактной группой для внешнего запуска электрического воспламенителя модуля АОС и модуля АОС, а также соединенное с ним последовательно отключающее термочувствительное устройство, выполненное с возможностью управления отключением механизма автоматического отключения фазы и нуля N, причем вводная фазная и вводная нулевая N клеммы через проводники соединены с электрическим воспламенителем модуля АОС и инициирующим термочувствительным устройством и/или датчиком дыма и отключающим термочувствительным устройством, а отключающее термочувствительное устройство дополнительно через проводники соединено с механизмом автоматического отключения фазы и нуля N, в корпусе выполнены отверстия для выхода аэрозолеобразующего или газообразующего состава, отверстия для корректной работы инициирующего термочувствительного устройства и/или датчика дыма и отключающего термочувствительного устройства. In an alternative embodiment, the specified technical result is achieved in a single-phase arc fault protection device (AFDP) with an aerosol-forming or gas-forming composition (AOC module) made in a housing with or without DIN rail mounting, containing power electrical terminals for connection located in the housing phase wire, electrical terminals for connecting the neutral wire N, a mechanism for automatic shutdown of phase and neutral N, an AOS module, an electric igniter of the AOS module, an initiating temperature-sensitive device and/or a smoke sensor, configured to start the electric igniter of the AOS module, connected through conductors to the contact group for external triggering of the electric igniter of the AOS module and the AOS module, as well as a disconnecting temperature-sensitive device connected to it in series, configured to control the shutdown of the automatic phase and zero N shutdown mechanism, and the input phase and input zero N terminals are connected through conductors to the electric igniter of the module AOS and an initiating temperature-sensitive device and/or a smoke sensor and a shutdown temperature-sensitive device, and the shutdown temperature-sensitive device is additionally connected through conductors to a mechanism for automatic shutdown of phase and zero N, the housing has holes for the exit of an aerosol-forming or gas-forming composition, holes for the correct operation of the initiating temperature-sensitive device and/or a smoke detector and temperature-sensitive shut-off device.
В альтернативном варианте исполнения устройства датчик дыма содержит модуль управления и питания. В альтернативном варианте исполнения устройства, узел для крепления 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. In an alternative embodiment of the device, the smoke sensor contains a control and power module. In an alternative embodiment of the device, the DIN rail mounting assembly is a DIN rail slot located on the rear side of the device housing, in which a latch fastening is installed for fixing the housing to the DIN rail.
В альтернативном варианте исполнения, устройство содержит в себе термочувствительное устройство, подключенное через контактную группу и проводники к инициирующему напряжению, способное при возгорании в электрическом шкафу сработать и с помощью электрического воспламенителя модуля АОС инициировать модуль АОС для тушения возгорания в электрическом щите. In an alternative embodiment, the device contains a temperature-sensitive device connected through a contact group and conductors to the initiating voltage, capable of operating in the event of a fire in the electrical cabinet and using the electric igniter of the AOC module to initiate the AOC module to extinguish the fire in the electrical panel.
В альтернативном варианте устройство может содержать датчик срабатывания модуля АОС для формирования и вывода сигнала на внешние устройства о факте запуска процесса пожаротушения. Alternatively, the device may contain an AOS module response sensor to generate and output a signal to external devices about the fact that the fire extinguishing process has started.
В предпочтительном варианте узел инициирования выполнен в виде электрического воспламенителя модуля АОС, который в свою очередь соединен с вводной клеммой фазы и вводной клеммой нулевого провода N через запускающее термочувствительное устройство и подключен к внешней контактной группе, способной через проводники запустить электрический воспламенитель модуля АОС внешним сигналом. In the preferred embodiment, the initiation unit is made in the form of an electric igniter of the AOS module, which in turn is connected to the input terminal of the phase and the input terminal of the neutral wire N through a triggering temperature-sensitive device and is connected to an external contact group capable of triggering the electric igniter of the AOS module through the conductors with an external signal.
Корпус может быть выполнен в форме стандартного электрооборудования, устанавливаемого в электрическом шкафу. The housing can be made in the form of standard electrical equipment installed in an electrical cabinet.
Возможность монтажа предлагаемого устройства, включающего модуль АОС с твердотопливным аэрозолеобразующим или газообразующим составом, внутри ограниченных помещений с электрооборудованием на DIN-рейку позволяет с высокой огнетушащей эффективностью подавлять очаги возгораний, не требуя установки дополнительных узлов крепления. The possibility of installing the proposed device, which includes an AOS module with a solid propellant aerosol-forming or gas-forming composition, inside confined spaces with electrical equipment on a DIN rail makes it possible to suppress fires with high fire extinguishing efficiency, without requiring the installation of additional fastening units.
Выполнение узла для крепления на DIN-рейку в виде прорези, расположенной на тыльной стороне корпуса устройства, в которой установлена защелка-крепление для фиксации корпуса на DIN-рейке, является эргономичным - удобным для установки и удаления устройства, что дает возможность его установки в различных местах (в том числе и в труднодоступных) распределительных щитов или шкафов, что в свою очередь повышает эффективность автономного пожаротушения при возгораниях электрооборудования. The design of the unit for mounting on a DIN rail is in the form of a slot located on the back side of the device case, in which a latch fastening is installed for fixing the case on a DIN rail, is ergonomic - convenient for installing and removing the device, which makes it possible to install it in various places (including hard-to-reach ones) of distribution boards or cabinets, which in turn increases the efficiency of autonomous fire extinguishing in case of electrical equipment fires.
Принимая во внимание то, что DIN-рейка имеет широкое применение для крепления различного модульного электрооборудования в помещениях шкафного типа, а также то, что аэрозолеобразующий состав, по сравнению с порошковыми, углекислотными и пенными составами, не имеет ограничений по применению (по мощности защищаемого электрооборудования и наличию напряжения) и не оказывает негативного влияния на электрооборудование, предлагаемое устройство пожаротушения может быть установлено в любом месте объекта защиты, снабженного DIN-рейкой. Taking into account that the DIN rail is widely used for fastening various modular electrical equipment in cabinet-type rooms, and also that the aerosol-forming composition, in comparison with powder, carbon dioxide and foam compositions, has no restrictions on use (in terms of the power of the protected electrical equipment and the presence of voltage) and does not have a negative impact on electrical equipment, the proposed fire extinguishing device can be installed anywhere in a protected object equipped with a DIN rail.
Указанный технический результат по второму варианту достигается в устройстве защиты при дуговом пробое (УЗДП) в трехфазном исполнении с аэрозолеобразующим или газообразующим составом (модуль АОС), выполненным в корпусе с креплением на DIN - рейку или без него, содержащим размещенные в корпусе силовые электрические клеммы для подключения фазных проводов фаз А, В, С, электрические клеммы для подключения нулевого провода N, модуль АОС, механизм автоматического отключения фаз и нуля N, электрический воспламенитель модуля АОС, инициирующее термочувствительное устройство, и/или датчик дыма, выполненные с возможностью запуска электрического воспламенителя модуля АОС, отключающее термочувствительное устройство, выполненное с возможностью управления отключением механизма автоматического отключения фаз и нуля N, причем любая вводная фазная и вводная нулевая N клеммы через проводники соединены с инициирующим термочувствительным устройством и/или датчиком дыма и электрическим воспламенителем модуля АОС соединенным в свою очередь с модулем АОС, а также через проводники соединенным с контактной группой для внешнего запуска электрического воспламенителя модуля АОС и модуля АОС, а отключающее термочувствительное устройство расположено в непосредственной близости от модуля АОС или в модуле АОС и через проводники соединено с механизмом автоматического отключения фаз и нуля N; в корпусе выполнены отверстия для выхода аэрозолеобразующего или газообразующего состава, отверстия для работы инициирующего термочувствительного устройства и/или датчика дыма. The specified technical result according to the second option is achieved in an arc breakdown protection device (AFD) in a three-phase design with an aerosol-forming or gas-forming composition (AOS module), made in a housing with or without DIN-rail mounting, containing power electrical terminals located in the housing for connection of phase wires of phases A, B, C, electrical terminals for connecting the neutral wire N, AOS module, automatic phase and neutral disconnection mechanism N, electric igniter of the AOS module, initiating temperature-sensitive device, and/or smoke sensor, configured to start the electric igniter AOS module, disconnecting a temperature-sensitive device, configured to control the shutdown of the automatic phase and zero N shutdown mechanism, and any input phase and input zero N terminals are connected through conductors to the initiating temperature-sensitive device and/or smoke sensor and the electric igniter of the AOS module connected in turn with the AOS module, as well as through conductors connected to the contact group for external triggering of the electric igniter of the AOS module and the AOS module, and the shutdown temperature-sensitive device is located in close proximity to the AOS module or in the AOS module and is connected through conductors to the automatic phase and zero shutdown mechanism N ; the housing has holes for the exit of an aerosol-forming or gas-forming composition, holes for the operation of an initiating temperature-sensitive device and/or a smoke sensor.
В альтернативном варианте указанный технический результат достигается в устройстве защиты при дуговом пробое (УЗДП) в трехфазном исполнении с аэрозолеобразующим или газообразующим составом (модулем АОС) выполненным в корпусе с креплением на DIN - рейку или без него, содержащим размещенные в корпусе силовые электрические клеммы для подключения фазных проводов фаз А, В, С, электрические клеммы для подключения нулевого провода N, механизм автоматического отключения фаз и нуля N, модуль АОС, электрический воспламенитель модуля АОС, инициирующее термочувствительное устройство и/или датчик дыма, выполненные с возможностью запуска электрического воспламенителя модуля АОС, через проводники соединенное с контактной группой для внешнего запуска электрического воспламенителя модуля АОС и модуля АОС, а также соединенное с ним последовательно отключающее термочувствительное устройство, выполненное с возможностью управления отключением механизма автоматического отключения фаз и нуля N, причем любая вводная фазная и вводная нулевая N клеммы через проводники соединены с электрическим воспламенителем модуля АОС, соединенным в свою очередь с инициирующим термочувствительным устройством и/или датчиком дыма и отключающим термочувствительным устройством, а отключающее термочувствительное устройство дополнительно через проводники соединено с механизмом автоматического отключения фаз и нуля N, в корпусе выполнены отверстия для выхода аэрозолеобразующего или газообразующего состава, отверстия для корректной работы инициирующего термочувствительного устройства и/или датчика дыма и отключающего термочувствительного устройства. In an alternative embodiment, the specified technical result is achieved in an arc breakdown protection device (AFD) in a three-phase design with an aerosol-forming or gas-forming composition (AOC module) made in a housing with or without DIN rail mounting, containing power electrical terminals for connection located in the housing phase wires of phases A, B, C, electrical terminals for connecting the neutral wire N, a mechanism for automatic shutdown of phases and neutral N, an AOS module, an electric igniter of the AOS module, an initiating temperature-sensitive device and/or a smoke sensor configured to start the electric igniter of the AOS module , connected through conductors to a contact group for external triggering of the electric igniter of the AOS module and the AOS module, as well as a series-connected switching off temperature-sensitive device, configured to control the shutdown of the automatic phase and zero N shutdown mechanism, with any input phase and The input zero N terminals are connected through conductors to the electric igniter of the AOS module, which is in turn connected to an initiating temperature-sensitive device and/or a smoke sensor and a shutdown temperature-sensitive device, and the shutdown temperature-sensitive device is additionally connected through conductors to a mechanism for automatic shutdown of phases and zero N, in the housing there are holes for the exit of an aerosol-forming or gas-forming composition, holes for the correct operation of the initiating temperature-sensitive device and/or smoke sensor and the shutdown temperature-sensitive device.
В альтернативном варианте исполнения устройства датчик дыма содержит модуль управления и питания. In an alternative embodiment of the device, the smoke sensor contains a control and power module.
В альтернативном варианте исполнения устройства, узел для крепления 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. In an alternative embodiment of the device, the DIN rail mounting assembly is a DIN rail slot located on the rear side of the device housing, in which a latch fastening is installed for fixing the housing to the DIN rail.
В альтернативном варианте исполнения устройство, содержит в себе термочувствительное устройство, подключенное через контактную группу и проводники к инициирующему напряжению, способное при возгорании в электрическом шкафу сработать и с помощью электрического воспламенителя модуля АОС инициировать модуль АОС для тушения возгорания в электрическом щите. In an alternative embodiment, the device contains a temperature-sensitive device connected through a contact group and conductors to the initiating voltage, capable of operating in the event of a fire in the electrical cabinet and using the electric igniter of the AOC module to initiate the AOC module to extinguish the fire in the electrical panel.
В альтернативном варианте устройство может содержать датчик срабатывания модуля АОС для формирования и вывода сигнала на внешние устройства о факте запуска процесса пожаротушения. Alternatively, the device may contain an AOS module response sensor to generate and output a signal to external devices about the fact that the fire extinguishing process has started.
В предпочтительном варианте узел инициирования выполнен в виде электрического воспламенителя модуля АОС, который в свою очередь соединен с вводной клеммой любой из фаз А, В, С и вводной клеммой нулевого провода N через запускающее термочувствительное устройство и подключен к внешней контактной группе, способной через проводники запустить электрический воспламенитель модуля АОС внешним сигналом. In the preferred embodiment, the initiation unit is made in the form of an electric igniter of the AOS module, which in turn is connected to the input terminal of any of the phases A, B, C and the input terminal of the neutral wire N through a triggering temperature-sensitive device and is connected to an external contact group capable of triggering through conductors electric igniter of the AOS module by an external signal.
Корпус может быть выполнен в форме стандартного электрооборудования, устанавливаемого в электрическом шкафу. The housing can be made in the form of standard electrical equipment installed in an electrical cabinet.
Возможность монтажа предлагаемого устройства, включающего модуль АОС с твердотопливным аэрозолеобразующим или газообразующим составом, внутри ограниченных помещений с электрооборудованием на DIN-рейку позволяет с высокой огнетушащей эффективностью подавлять очаги возгораний, не требуя установки дополнительных узлов крепления. Выполнение узла для крепления на DIN-рейку в виде прорези, расположенной на тыльной стороне корпуса устройства, в которой установлена защелка-крепление для фиксации корпуса на DIN-рейке, является эргономичным - удобным для установки и удаления устройства, что дает возможность его установки в различных местах (в том числе и в труднодоступных) распределительных щитов или шкафов, что в свою очередь повышает эффективность автономного пожаротушения при возгораниях электрооборудования. The possibility of installing the proposed device, which includes an AOS module with a solid propellant aerosol-forming or gas-forming composition, inside confined spaces with electrical equipment on a DIN rail makes it possible to suppress fires with high fire extinguishing efficiency, without requiring the installation of additional fastening units. The design of the unit for mounting on a DIN rail is in the form of a slot located on the back side of the device housing, in which a latch fastening is installed for fixing the housing on a DIN rail, is ergonomic - convenient for installing and removing the device, which makes it possible to install it in various places (including hard-to-reach ones) of distribution boards or cabinets, which in turn increases the efficiency of autonomous fire extinguishing in case of electrical equipment fires.
Принимая во внимание то, что DIN-рейка имеет широкое применение для крепления различного модульного электрооборудования в помещениях шкафного типа, а также то, что аэрозолеобразующий состав, по сравнению с порошковыми, углекислотными и пенными составами, не имеет ограничений по применению (по мощности защищаемого электрооборудования и наличию напряжения) и не оказывает негативного влияния на электрооборудование, предлагаемое устройство пожаротушения может быть установлено в любом месте объекта защиты, снабженного DIN-рейкой. Taking into account that the DIN rail is widely used for fastening various modular electrical equipment in cabinet-type rooms, and also that the aerosol-forming composition, in comparison with powder, carbon dioxide and foam compositions, has no restrictions on use (in terms of the power of the protected electrical equipment and the presence of voltage) and does not have a negative impact on electrical equipment, the proposed fire extinguishing device can be installed anywhere in a protected object equipped with a DIN rail.
Далее в описании представлены сведения в отношении осуществления устройства и подтверждения достижения указанного технического результата. The following description provides information regarding the implementation of the device and confirmation of the achievement of the specified technical result.
Осуществление изобретения Carrying out the invention
В соответствии с первым вариантом выполнения устройства, далее приведены сведения о преимущественном варианте осуществления устройства, не предназначенном для ограничения объема испрашиваемой охраны, определенным признаками независимого пункта формулы. In accordance with the first embodiment of the device, the following provides information about an advantageous embodiment of the device, which is not intended to limit the scope of the requested protection, defined by the characteristics of an independent claim.
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 исполнении (фиг. 1, фиг. 3), схема устройства защиты при дуговом пробое (УЗДП) с содержащим аэрозолеобразующий или газообразующий состав модулем АОС в однофазном исполнении (фиг. 2, фиг. 4), а также размещенной в устройстве защиты при дуговом пробое (УЗДП) совокупностью элементов в однофазном исполнении (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4). In order to more fully understand the essence of the patent, the description makes reference to the explanatory drawing (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4), according to which the appearance of the housing with a cut is presented for a single-phase design (Fig. 1, Fig. 4). 3), diagram of an arc breakdown protection device (APD) with an AOS module containing an aerosol-forming or gas-forming composition in a single-phase design (Fig. 2, Fig. 4), as well as a set of elements in a single-phase design located in the arc breakdown protection device (APD) (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4).
В предпочтительном варианте осуществления предложенное изделие смонтировано в электрическом шкафу на DIN - рейку является самостоятельным устройством. Изделие может быть использовано в однофазных сетях. In the preferred embodiment, the proposed product is mounted in an electrical cabinet on a DIN rail and is a separate device. The product can be used in single-phase networks.
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), нулевого провода N (2). На корпусе согласно фиг. 1 и фиг. 2 выполнены выходные отверстия (7) для выхода аэрозолеобразующего или газообразующего состава, образующегося при работе устройства, а также входные отверстия (6) для корректной работы инициирующего термочувствительного устройства (5) и/или датчика дыма (17). According to FIG. 1 and fig. 2, the product body contains: a pair of phase terminals (14-14') and a pair of neutral terminals (13-13'). A mechanism for automatically disconnecting phase and zero N (4), power wires of phase (1), and neutral wire N (2) are connected to the device through phase and neutral terminals. 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, as well as inlet holes (6) for the correct operation of the initiating temperature-sensitive device (5) and/or smoke sensor (17).
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). Mainly in the center of the housing, automatic phase and zero N shutdown mechanisms are fixed (4), and in the side housing the AOS module (12) with an electric igniter of the AOS module (9) is fixed.
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). Aerosol-forming or gas-forming fire extinguishing systems are widespread in the state of the art. As an example, 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. It is known that when the aerosol-forming composition operates, a zone with a significantly elevated temperature (for example, more than 300°C) is provided around it. 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).
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 электрического инициатора модуля АОС (9), сигнал для которого формирует инициирующее термочувствительное устройство (5) (может быть выполнено с модулем электрического питания и управления - не показан) и/или датчика дыма (17). 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, в корпусе размещено инициирующее термочувствительное устройство (5) и/или датчик дыма (17). Свойства инициирующего термочувствительного устройства (5) выбраны таким образом, чтобы его срабатывание было обеспечено до достижения температуры срабатывания отключающего термочувствительного устройства (8), а срабатывание датчика дыма (17) происходило при появлении в электрическом шкафу определенной концентрации продуктов горения. Например, температура срабатывания инициирующего термочувствительного устройства (5) может быть выбрана в дискретном диапазоне (например, 60°С, 70°С, 80°С) в зависимости от условий размещения устройства. Инициирующее термочувствительное устройство (5) дополнительно может быть оснащено модулем электрического питания и управления (не показан) электрического воспламенителя модуля АОС (9). In the immediate vicinity of the AOS module (12) or in the AOS module (12) in the device body there is 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 shutdown signal for automatic shutdown of phase and zero N (4) in the event of a fire in the electrical panel and activation of the AOS module (12) using the electrical initiator of the AOS module (9), the signal for which is generated by the initiating temperature-sensitive device (5) (can be made with an electrical power and control module - not shown) and/or a smoke sensor (17). 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 N shutdown mechanism (4). Thus, 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). Next, as shown in FIG. 1 and fig. 2, the housing contains an initiating temperature-sensitive device (5) and/or a smoke sensor (17). The properties of the initiating temperature-sensitive device (5) are selected in such a way that its operation is ensured before the response temperature of the shutdown temperature-sensitive device (8) is reached, and the smoke sensor (17) is activated when a certain concentration of combustion products appears in the electrical cabinet. For example, the response temperature of the initiating temperature-sensitive device (5) can be selected in a discrete range (for example, 60°C, 70°C, 80°C) depending on the placement conditions of the device. The initiating temperature-sensitive device (5) can additionally be equipped with an electrical power supply and control module (not shown) for the electric igniter of the AOC module (9).
Инициирующее термочувствительное устройство (5) и датчик дыма (17) могут быть подключены параллельно, что позволяет начать процесс тушения при срабатывании любого из датчиков или последовательно, что предполагает срабатывание модуля АОС (12) только при срабатывании инициирующего термочувствительного устройства (5) и датчика дыма (17) одновременно. The initiating temperature-sensitive device (5) and the smoke sensor (17) can be connected in parallel, which allows you to start the extinguishing process when any of the sensors is triggered, or in series, which involves the activation of the AOC module (12) only when the initiating temperature-sensitive device (5) and the smoke sensor are triggered (17) simultaneously.
Предложенное устройство работает следующим образом. The proposed device works as follows.
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. Одновременно с указанными, вводная клемма (14 фазы) и вводная клемма (13 нуля N) через соответствующие проводники соединены с инициирующим термочувствительным устройством (5) и/или датчиком дыма (17) и электрическим воспламенителем модуля АОС (9) согласно фиг. 1 и фиг. 2. In normal condition fig. 1, fig. 2 phase terminals (14-14’) are connected to a mechanism for automatic phase and zero disconnection N (4). Thus, the flow of electric current through the circuit is ensured: Terminal (14) - Conductor (1) - Automatic phase and zero disconnection mechanism N (4) - Conductor - Terminal (14’). Also, 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. Simultaneously with those indicated, the input terminal (14 phases) and the input terminal (13 zero N) through the corresponding conductors are connected to the initiating temperature-sensitive device (5) and/or smoke sensor (17) and the electric igniter of the AOS module (9) according to FIG. 1 and fig. 2.
При повышении температуры в электрическом щите (возгорание электрического щита), в котором установлено устройство до заданного критического значения, определяемого свойствами инициирующего термочувствительного устройства (5), (с системой электрического питания и управления или без нее) (например, 60°С, 70°С, 80°С), в корпус (3) устройства через отверстие (6) попадает нагретый воздух, благодаря чему, инициирующее термочувствительное устройство (5) и/или датчик дыма (17) соединяют электрический воспламенитель модуля АОС (9), (через систему электрического питания или без нее) с вводной клеммой (14 фазы) и вводной клеммой (13 нуля N), тем самым обеспечивая протекание электрического тока, способного запустить электрический воспламенитель модуля АОС (9) и инициировать работу модуля АОС (12). When the temperature in the electrical panel (fire of the electrical panel) in which the device is installed rises to a predetermined critical value determined by the properties of the initiating temperature-sensitive device (5), (with or without an electrical power supply and control system) (for example, 60°C, 70° C, 80°C), heated air enters the housing (3) of the device through the hole (6), due to which the initiating temperature-sensitive device (5) and/or the smoke sensor (17) connects the electric igniter of the AOS module (9), (via electrical supply system or without it) with an input terminal (14 phases) and an input terminal (13 zero N), thereby providing the flow of electric current capable of starting the electric igniter of the AOS module (9) and initiating the operation of the AOS module (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). When the AOS module (12) starts operating from the housing (3) through the outlet openings (7) according to Fig. 1 and fig. 2, 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. At the same time, around the AOS module (12) or in the AOS module (12), 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).
Таким образом, при срабатывании инициирующего термочувствительного устройства (5) и/или датчика дыма (17), 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. Thus, when the initiating temperature-sensitive device (5) and/or the smoke sensor (17) is triggered, according to FIG. 1 and fig. 2, during an electrical panel fire, the panel is extinguished simultaneously using the AOS module (12) and the phase wire (1) is disconnected along the line of phase terminals (14-14') and the neutral wire N (2) along the line of neutral terminals N (13- 13') according to FIG. 1, fig. 2, which can also be attributed to the advantage of the proposed device compared to solutions known from the prior art.
В свою очередь, применение модуля АОС (12) в качестве средства, обеспечивающего срабатывание устройства защиты при дуговом пробое (УЗДП), также обеспечивает ускорение размыкания электрических цепей до возникновения дугового пробоя, 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). In turn, the use of the AOS module (12) as a means of ensuring the operation of an arc breakdown protection device (APD) also ensures acceleration of the opening of electrical circuits before an arc breakdown occurs, thereby preventing the occurrence of secondary fires, since the time required to achieve The response temperature of the shutdown temperature-sensitive device (8) due to the operation of the AOS module (seconds) is significantly less than if the response of the shutdown temperature-sensitive device (8) were provided by the heat of an external source (i.e., the source of the fire).
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. Thus, only through the joint use of the above means and their functioning through the specified connections is it possible to achieve the technical result to which the proposed device is aimed.
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. 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.
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 однофазном исполнении (фиг. 3), схема устройства защиты при дуговом пробое (УЗДП) с содержащим аэрозолеобразующий или газообразующий состав модулем АОС в однофазном исполнении (фиг. 4). In accordance with an alternative embodiment of the device, in order to more fully understand the essence of the patent, reference is 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 at single-phase version (Fig. 3), diagram of an arc breakdown protection device (APD) with an AOS module containing an aerosol-forming or gas-forming composition in a single-phase version (Fig. 4).
Согласно фиг. 3 и фиг. 4, 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), 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, а также входные отверстия (6) для корректной работы инициирующего термочувствительного устройства (5) и/или датчика дыма (17). According to FIG. 3 and fig. 4, 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 zero N (4), phase power wires (1), and neutral wires N (2). On the body according to Fig. 3 and fig. 4 there are outlet openings (7) for the exit of the aerosol-forming or gas-forming composition formed during operation of the device, as well as inlet openings (6) for the correct operation of the initiating temperature-sensitive device (5) and/or smoke sensor (17).
Преимущественно в центре корпуса закрепляются механизм автоматического отключения фазы и нуля N (4), а в боковом корпусе закрепляется модуль АОС (12) с электрическим воспламенителем модуля АОС (9). Mainly in the center of the housing the mechanism for automatic shutdown of phase and zero N (4) is fixed, and in the side housing the AOS module (12) with an electric igniter of the AOS module (9) is fixed.
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. Aerosol-forming or gas-forming fire extinguishing systems are widespread in the state of the art. As an example, 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.
Отключающее термочувствительное устройство (8) (может быть выполнено с модулем электрического питания и управления - не показан) и/или датчиком дыма (17) (с системой управления и питания или без нее) согласно фиг. 3 и фиг. 4, отвечает за формирование сигнала отключения автоматического отключения фазы и нуля N (4) в случае возгорания электрического щита. A thermally sensitive shutdown device (8) (can be provided with an electrical power and control module - not shown) and/or a smoke sensor (17) (with or without a control and power system) according to FIG. 3 and fig. 4, is responsible for generating a signal to turn off the automatic shutdown of phase and zero N (4) in the event of a fire in the electrical panel.
Далее, как показано на фиг. 3 и фиг. 4, в корпусе размещено инициирующее термочувствительное устройство (5). Свойства инициирующего термочувствительного устройства (5) выбраны таким образом, чтобы его срабатывание было обеспечено после достижения температуры срабатывания отключающего термочувствительного устройства (8), установленного с ним рядом и включенным с ним последовательно в электрической схеме, и/или срабатывания датчика дыма (17). Например, температура срабатывания отключающего термочувствительного устройства (8) может быть выбрана в дискретном диапазоне (например, 60°С, 70°С, 80°С) в зависимости от условий размещения устройства, а температура срабатывания инициирующего термочувствительного устройства (5) может быть выбрана в диапазоне (например, 90°С, 100°С, 110°С). Инициирующее термочувствительное устройство (5) дополнительно может быть оснащено модулем электрического питания и управления (не показан). Датчик дыма (17) может быть подключен к отключающему термочувствительному устройству (8) параллельно или последовательно или может вообще отсутствовать, в зависимости от поставленной задачи. Next, as shown in FIG. 3 and fig. 4, an initiating temperature-sensitive device (5) is located in the housing. The properties of the initiating temperature-sensitive device (5) are selected in such a way that its operation is ensured after reaching the response temperature of the shutdown temperature-sensitive device (8), installed next to it and connected in series with it in the electrical circuit, and/or operation of the smoke sensor (17). For example, the response temperature of the shutdown temperature-sensitive device (8) can be selected in a discrete range (for example, 60°C, 70°C, 80°C) depending on the placement conditions of the device, and the response temperature of the initiating temperature-sensitive device (5) can be selected in the range (for example, 90°C, 100°C, 110°C). Initiating The temperature-sensitive device (5) can additionally be equipped with an electrical power and control module (not shown). The smoke sensor (17) can be connected to the shutdown temperature-sensitive device (8) in parallel or in series, or may be completely absent, depending on the task at hand.
Предложенное устройство работает следующим образом. The proposed device works as follows.
В нормальном состоянии фиг. 3, фиг. 4 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 отключения фазы и нуля N (4), обеспечивая работоспособность силового электрического щита. Одновременно с указанными, вводная клемма (14 фазы) и вводная клемма (13 нуля N) через соответствующие проводники соединены с инициирующим термочувствительным устройством (5), отключающим термочувствительным устройством (8) и/или датчиком дыма (17) и электрическим воспламенителем модуля АОС (9) согласно фиг. 3 и фиг. 4. Одновременно, отключающее термочувствительное устройство (8) одним своим выводом через проводник подключено к механизму автоматического отключения фазы и нуля N (4), а вторым выводом через проводник к вводной клемме (13 нуля N), создавая линию протекания электрического тока: Механизм автоматического отключения фазы и нуля N (4) - Отключающее термочувствительное устройство (8) - Вводная клемма (13 нуля N). In normal condition fig. 3, fig. 4 phase terminals (14-14') are connected to a mechanism for automatic phase and zero disconnection N (4). Thus, the flow of electric current through the circuit is ensured: Terminal (14) - Conductor (1) - Automatic phase and zero disconnect mechanism N (4) - Conductor - Terminal (14'). Also, the neutral terminals (13-13') are connected to each other by the corresponding conductors through the phase and zero disconnect mechanism N (4), ensuring the operability of the power electrical panel. Simultaneously with those indicated, the input terminal (14 phases) and the input terminal (13 zero N) are connected through the corresponding conductors to the initiating temperature-sensitive device (5), the shutdown temperature-sensitive device (8) and/or the smoke sensor (17) and the electric igniter of the AOC module ( 9) according to Fig. 3 and fig. simultaneously phase and zero disconnection N (4) - Temperature-sensitive disconnecting device (8) - Input terminal (13 zero N).
При повышении температуры в электрическом щите (возгорание электрического щита), в котором установлено устройство до заданного критического значения, определяемого свойствами отключающего термочувствительного устройства (8) (с системой электрического питания и управления или без нее) (например, 60°С, 70°С, 80°С), в корпус (3) устройства через отверстие (6) попадает нагретый воздух, благодаря чему, срабатывает отключающее термочувствительное устройство (8), или при достижении концентрации дыма до уровня срабатывания датчика дыма (17), срабатывает датчик дыма (17), что приводит к отключению механизма автоматического отключения фазы и нуля N (4). When the temperature in the electrical panel (fire of the electrical panel) in which the device is installed rises to a predetermined critical value determined by the properties of the shutdown temperature-sensitive device (8) (with or without an electrical power supply and control system) (for example, 60°C, 70°C , 80°C), heated air enters the housing (3) of the device through the hole (6), due to which the shutdown temperature-sensitive device (8) is activated, or when the smoke concentration reaches the level of the smoke sensor (17), the smoke sensor is activated ( 17), which leads to the disabling of the automatic phase and zero N shutdown mechanism (4).
В случае продолжения развития возгорания при отключенном питании устройств, подключенных после устройства защиты при дуговом пробое (УЗДП) и дальнейшем росте температуры срабатывает инициирующее термочувствительное устройство (5), в следствие чего электрический ток кратковременно начинает протекать по контуру: Вводная клемма (14) - Проводник - Электрический воспламенитель модуля АОС (9) - Инициирующее термочувствительное устройство (5) - Отключающее термочувствительное устройство (8) - Проводник - Вводная клемма (13), тем самым обеспечивая кратковременное протекание электрического тока, способного запустить электрический воспламенитель модуля АОС (9) и инициировать работу модуля АОС (12). После инициации электрического воспламенителя модуля АОС (9) он перегорает и окончательно размыкает контур Вводная клемма (14) - Проводник - Электрический воспламенитель модуля АОС (9) - Инициирующее термочувствительное устройство (5) - Отключающее термочувствительное устройство (8) - Проводник - Вводная клемма (13). If the fire continues to develop when the power is turned off to devices connected after the arc fault protection device (AFD) and the temperature continues to rise, the initiating temperature-sensitive device (5) is triggered, as a result of which electric current briefly begins to flow along the circuit: Input terminal (14) - Conductor - Electric igniter of the AOS module (9) - Initiating temperature-sensitive device (5) - Disconnecting temperature-sensitive device (8) - Conductor - Input terminal (13), thereby providing a short-term flow of electric current capable of starting the electric igniter of the AOS module (9) and initiating the operation of the AOS module (12). After initiation of the electrical igniter of the AOC module (9), it burns out and finally opens the circuit. Input terminal (14) - Conductor - Electric igniter of the AOC module (9) - Initiating temperature sensing device (5) - Shutting off temperature sensing device (8) - Conductor - Input terminal ( 13).
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. When the AOS module (12) starts operating from the housing (3) through the outlet openings (7) according to Fig. 3 and fig. 4, 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.
Таким образом, при последовательном срабатывании отключающего термочувствительного устройства (8) и/или датчика дыма (17) и инициирующего термочувствительного устройства (5), согласно фиг. 3 и фиг. 4, во время возгорания электрического щита одновременно происходит тушение щита с помощью модуля АОС (12) и размыкание фазы (1) 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. Thus, when the shutdown temperature-sensitive device (8) and/or the smoke sensor (17) and the initiating temperature-sensitive device (5) are sequentially activated, according to FIG. 3 and fig. 4, during an electrical panel fire, the panel is extinguished simultaneously using the AOS module (12) and phase (1) is opened along the line of phase terminals (14-14') and neutral wire N (2) along the line of neutral terminals N (13-13 ') according to Fig. 3, fig. 4, which can also be attributed to the advantage of the proposed device compared to solutions known from the prior art.
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. У данной контактной группы есть и обратная функция - при подключении в линию нескольких автоматических выключателей или модулей расширения автоматических выключателей для увеличения защищаемого объема, при срабатывании одного из инициирующих термочувствительных устройств (5) и/или датчика дыма (17) в любом из устройств, остальные подключенные устройства получат входной инициирующий сигнал и будут принудительно инициированы вместе со сработавшим устройством. It is also important to note that 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 AOS module (9) using an external signal. This contact group also has a reverse function - when connecting several circuit breakers or circuit breaker expansion modules in a line to increase the protected volume, when one of the initiating temperature-sensitive devices (5) and/or a smoke sensor (17) in any of the devices is triggered, the rest the connected devices will receive an input trigger signal and will be forced to initiate along with the triggered device.
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 (1) 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. The device in an alternative embodiment 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 phase (1) 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.
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. In the preferred embodiment of the device, in the rear part of the housing (3) there is a slot in which a latch-mount (23) is installed, intended for fixing the housing (3) to a DIN rail.
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. Alternatively, 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.
Отличительной особенностью устройства также является возможность отключения силовой части электрического щита при дуговом пробое без инициирования модуля АОС (12) с возможностью последующего взведения устройства защиты при дуговом пробое (УЗДП) в первоначальное состояние с помощью механизма автоматического отключения фазы и нуля N (4) и продолжения эксплуатации устройства. 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 arc breakdown without initiating the AOS module (12) with the possibility of subsequent arming of the arc breakdown protection device (APD) to its original state using the automatic phase and zero N shutdown mechanism (4) and continuation operation of the device.
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. 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.
В соответствии со вторым вариантом выполнения устройства, далее приведены сведения о преимущественном варианте осуществления устройства, не предназначенном для ограничения объема испрашиваемой охраны, определенным признаками независимого пункта формулы. In accordance with the second embodiment of the device, the following provides information about an advantageous embodiment of the device, which is not intended to limit the scope of the requested protection, defined by the characteristics of an independent claim.
В целях более полного понимания сущности патента в описании сделаны отсылки на поясняющий чертеж (фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7, фиг. 8), согласно которым представлен внешний вид корпуса с разрезом при трехфазном исполнении (фиг. 5, фиг. 7), схема устройства защиты при дуговом пробое (УЗДП) с содержащим аэрозолеобразующий или газообразующий состав модулем АОС в трехфазном исполнении (фиг. 6, фиг. 8), а также размещенной в устройстве защиты при дуговом пробое (УЗДП) совокупностью элементов в трехфазном исполнении (фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7, фиг. 8). In order to more fully understand the essence of the patent, the description makes reference to the explanatory drawing (Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8), according to which the appearance of the housing with a cut is presented in a three-phase version (Fig. 5, Fig. 7), diagram of an arc breakdown protection device (APD) with an AOS module containing an aerosol-forming or gas-forming composition in a three-phase design (Fig. 6, Fig. 8), as well as a set of elements in a three-phase design located in the arc breakdown protection device (APD) (Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8).
В предпочтительном варианте осуществления предложенное изделие смонтировано в электрическом шкафу на DIN - рейку является самостоятельным устройством. Изделие может быть использовано в трехфазных сетях. Согласно фиг. 5 и фиг. 6, в корпусе изделия размещены: три пары фазных клемм (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), нулевого провода N (2). На корпусе согласно фиг. 5 и фиг. 6 выполнены выходные отверстия (7) для выхода аэрозолеобразующего или газообразующего состава, образующегося при работе устройства, а также входные отверстия (6) для корректной работы инициирующего термочувствительного устройства (5) и/или датчика дыма (17). In the preferred embodiment, the proposed product is mounted in an electrical cabinet on a DIN rail and is a separate device. The product can be used in three-phase networks. According to FIG. 5 and fig. 6, the product body contains: three pairs 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 automatically disconnecting phases and zero N (4), power wires of phases A, B, C (1, 15, 16), and neutral wire N (2). On the body according to Fig. 5 and fig. 6 there are outlet openings (7) for the exit of the aerosol-forming or gas-forming composition formed during operation of the device, as well as inlet openings (6) for the correct operation of the initiating temperature-sensitive device (5) and/or the smoke sensor (17).
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). Mainly in the center of the housing, mechanisms for automatic shutdown of phases and zero N (4) are fixed, and in the side housing an AOS module (12) with an electric igniter of the AOS module (9) is fixed.
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). Aerosol-forming or gas-forming fire extinguishing systems are widespread in the state of the art. As an example, 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. It is known that when the aerosol-forming composition operates, a zone with a significantly elevated temperature (for example, more than 300°C) is provided around it. This effect is used in the device to increase the efficiency of primary fire extinguishing with an increase in the effectiveness of preventing the spread of fire in a confined space, and initiation of a mechanism for automatic shutdown of phases and zero 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. 5 и фиг. 6, отвечающее за формирование сигнала отключения механизма автоматического отключения фаз и нуля N (4) в случае возгорания электрического щита и срабатывании модуля АОС (12) при помощи электрического инициатора модуля АОС (9), сигнал для которого формирует инициирующее термочувствительное устройство (5) (может быть выполнено с модулем электрического питания и управления - не показан) и/или датчик дыма (17). 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 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). In the immediate vicinity of the AOS module (12) or in the AOS module (12) in the device body there is a disconnecting temperature-sensitive device (8) (can be made with an electrical power and control module - not shown) according to Fig. 5 and fig. 6, responsible for generating a shutdown signal for the automatic shutdown mechanism of phases and zero N (4) in the event of a fire in the electrical panel and activation of the AOS module (12) using the electrical initiator of the AOS module (9), the signal for which is generated by the initiating temperature-sensitive device (5) ( can be made with an electrical power and control module - not shown) and/or a smoke sensor (17). 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 shutdown signal automatic phase and zero shutdown mechanism N (4). Thus, 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).
Далее, как показано на фиг. 5 и фиг. 6, в корпусе размещено инициирующее термочувствительное устройство (5) и/или датчик дыма (17). Свойства инициирующего термочувствительного устройства (5) выбраны таким образом, чтобы его срабатывание было обеспечено до достижения температуры срабатывания отключающего термочувствительного устройства (8), а срабатывание датчика дыма (17) происходило при появлении в электрическом шкафу определенной концентрации продуктов горения. Например, температура срабатывания инициирующего термочувствительного устройства (5) может быть выбрана в дискретном диапазоне (например, 60°С, 70°С, 80°С) в зависимости от условий размещения устройства. Инициирующее термочувствительное устройство (5) дополнительно может быть оснащено модулем электрического питания и управления (не показан) электрического воспламенителя модуля АОС (9). Next, as shown in FIG. 5 and fig. 6, the housing houses an initiating temperature-sensitive device (5) and/or a smoke sensor (17). The properties of the initiating temperature-sensitive device (5) are selected in such a way that its operation is ensured before the response temperature of the shutdown temperature-sensitive device (8) is reached, and the smoke sensor (17) is activated when a certain concentration of combustion products appears in the electrical cabinet. For example, the response temperature of the initiating temperature-sensitive device (5) can be selected in a discrete range (for example, 60°C, 70°C, 80°C) depending on the placement conditions of the device. The initiating temperature-sensitive device (5) can additionally be equipped with an electrical power supply and control module (not shown) for the electric igniter of the AOC module (9).
Инициирующее термочувствительное устройство (5) и датчик дыма (17) могут быть подключены параллельно, что позволяет начать процесс тушения при срабатывании любого из датчиков или последовательно, что предполагает срабатывание модуля АОС (12) только при срабатывании инициирующего термочувствительного устройства (5) и датчика дыма (17) одновременно. The initiating temperature-sensitive device (5) and the smoke sensor (17) can be connected in parallel, which allows you to start the extinguishing process when any of the sensors is triggered, or in series, which involves the activation of the AOC module (12) only when the initiating temperature-sensitive device (5) and the smoke sensor are triggered (17) simultaneously.
Предложенное устройство работает следующим образом. The proposed device works as follows.
В нормальном состоянии фиг. 5, фиг. 6 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 фаз и нуля N (4) - Проводник - Клемма (14'), Клемма (14) - Проводник (15) - Механизм автоматического отключения фаз и нуля N (4) - Проводник - Клемма (14’), Клемма (14) - Проводник (16) - Механизм автоматического отключения фаз 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. Одновременно с указанными, любая вводная клемма (14 фаз А, В, С) и вводная клемма (13 нуля N) через соответствующие проводники соединены с инициирующим термочувствительным устройством (5) и/или датчиком дыма (17) и электрическим воспламенителем модуля АОС (9) согласно фиг. 5 и фиг. 6. При повышении температуры в электрическом щите (возгорание электрического щита), в котором установлено устройство до заданного критического значения, определяемого свойствами инициирующего термочувствительного устройства (5), (с системой электрического питания и управления или без нее) (например, 60°С, 70°С, 80°С), в корпус (3) устройства через отверстие (6) попадает нагретый воздух, благодаря чему, инициирующее термочувствительное устройство (5) и/или датчик дыма (17) соединяют электрический воспламенитель модуля АОС (9), (через систему электрического питания или без нее) с любой вводной клеммой (14 фаз А, В, С) и вводной клеммой (13 нуля N), тем самым обеспечивая протекание электрического тока, способного запустить электрический воспламенитель модуля АОС (9) и инициировать работу модуля АОС (12). In normal condition fig. 5, fig. 6 phase terminals (14-14') are connected to an automatic phase and zero disconnect mechanism N (4). Thus, the flow of electric current through the circuits is ensured: Terminal (14) - Conductor (1) - Automatic phase and zero disconnection mechanism N (4) - Conductor - Terminal (14'), Terminal (14) - Conductor (15) - Mechanism automatic phase and zero disconnection N (4) - Conductor - Terminal (14'), Terminal (14) - Conductor (16) - Mechanism for automatic phase and zero disconnection N (4) - Conductor - Terminal (14'). Also, the neutral terminals (13-13') are connected to each other by appropriate conductors through an automatic phase and zero N (4) disconnection mechanism, ensuring the operability of the power electrical panel. Simultaneously with those indicated, any input terminal (14 phases A, B, C) and input terminal (13 zero N) through the corresponding conductors are connected to the initiating temperature-sensitive device (5) and/or smoke sensor (17) and the electric igniter of the AOS module (9 ) according to Fig. 5 and fig. 6. When the temperature in the electrical panel (fire of the electrical panel) in which the device is installed rises to a predetermined critical value determined by the properties of the initiating temperature-sensitive device (5), (with or without an electrical power supply and control system) (for example, 60°C, 70° C, 80°C), heated air enters the housing (3) of the device through the hole (6), due to which the initiating temperature-sensitive device (5) and/or the smoke sensor (17) connects the electric igniter of the AOS module (9), (via electrical power system or without it) with any input terminal (14 phases A, B, C) and input terminal (13 zero N), thereby providing the flow of electric current capable of starting the electric igniter of the AOC module (9) and initiating the operation of the AOC module (12).
При начале работы модуля АОС (12) из корпуса (3) через выходные отверстия (7) согласно фиг. 5 и фиг. 6, 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). When the AOS module (12) starts operating from the housing (3) through the outlet openings (7) according to Fig. 5 and fig. 6, 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. At the same time, around the AOS module (12) or in the AOS module (12), 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).
Таким образом, при срабатывании инициирующего термочувствительного устройства (5) и/или датчика дыма (17), согласно фиг. 5 и фиг. 6, во время возгорания электрического щита одновременно происходит тушение щита с помощью модуля АОС (12) и размыкание фазных проводов (1, 15, 16) по линии фазных клемм (14-14') и нулевого провода N (2) по линии нулевых клемм N (13-13') согласно фиг. 5, фиг. 6, что также можно отнести к преимуществу предложенного устройства по сравнению с известными из уровня техники решениями. Thus, when the initiating temperature-sensitive device (5) and/or the smoke sensor (17) is triggered, according to FIG. 5 and fig. 6, during an electrical panel fire, the panel is extinguished simultaneously using the AOS module (12) and the phase wires (1, 15, 16) are disconnected along the line of phase terminals (14-14') and the neutral wire N (2) along the line of neutral terminals N (13-13') according to Fig. 5, fig. 6, which can also be attributed to the advantage of the proposed device compared to solutions known from the prior art.
В свою очередь, применение модуля АОС (12) в качестве средства, обеспечивающего срабатывание устройства защиты при дуговом пробое (УЗДП), также обеспечивает ускорение размыкания электрических цепей до возникновения дугового пробоя 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. In turn, the use of the AOS module (12) as a means of ensuring the operation of an arc breakdown protection device (APD) also ensures acceleration of the opening of electrical circuits before an arc breakdown 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). Thus, only through the joint use of the above means and their functioning through the specified connections is it possible to achieve the technical result to which the proposed device is aimed.
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. 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.
В соответствии с альтернативным вариантом выполнения устройства в целях более полного понимания сущности патента в описании сделаны отсылки на поясняющий чертеж (фиг. 7, фиг. 8), согласно которым представлен внешний вид корпуса с разрезом при трехфазном исполнении (фиг. 7), схема устройства защиты при дуговом пробое (УЗДП) с содержащим аэрозолеобразующий или газообразующий состав (модулем АОС) в трехфазном исполнении (фиг. 8). In accordance with an alternative embodiment of the device, in order to more fully understand the essence of the patent, references are made in the description to the explanatory drawing (Fig. 7, Fig. 8), according to which the appearance of the housing with a cross-section for a three-phase version is presented (Fig. 7), a diagram of the device arc breakdown protection (ACP) containing an aerosol-forming or gas-forming composition (AOS module) in a three-phase design (Fig. 8).
Согласно фиг. 7 и фиг. 8, в корпусе изделия размещены: три пары фазных клемм (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. 7 и фиг. 8 выполнены выходные отверстия (7) для выхода аэрозолеобразующего или газообразующего состава, образующегося при работе устройства, а также входные отверстия (6) для корректной работы инициирующего термочувствительного устройства (5) и/или датчика дыма (17). According to FIG. 7 and fig. 8, the product body contains: three pairs 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 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. 7 and fig. 8 there are outlet openings (7) for the exit of the aerosol-forming or gas-forming composition formed during operation of the device, as well as inlet openings (6) for the correct operation of the initiating temperature-sensitive device (5) and/or smoke sensor (17).
Преимущественно в центре корпуса закрепляются механизм автоматического отключения фаз и нуля N (4), а в боковом корпусе закрепляется модуль АОС (12) с электрическим воспламенителем модуля АОС (9). Mainly in the center of the housing the mechanism for automatic shutdown of phases and zero N (4) is fixed, and in the side housing the AOS module (12) with an electric igniter of the AOS module (9) is fixed.
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. Aerosol-forming or gas-forming fire extinguishing systems are widespread in the state of the art. As an example, 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.
Отключающее термочувствительное устройство (8) (может быть выполнено с модулем электрического питания и управления - не показан) и/или датчиком дыма (17) (с системой управления и питания или без нее) согласно фиг. 7 и фиг. 8, отвечает за формирование сигнала отключения механизма автоматического отключения фаз и нуля N (4) в случае возгорания электрического щита. Далее, как показано на фиг. 7 и фиг. 8, в корпусе размещено инициирующее термочувствительное устройство (5). Свойства инициирующего термочувствительного устройства (5) выбраны таким образом, чтобы его срабатывание было обеспечено после достижения температуры срабатывания отключающего термочувствительного устройства (8), установленного с ним рядом и включенным с ним последовательно в электрической схеме, и/или срабатывания датчика дыма (17). Например, температура срабатывания отключающего термочувствительного устройства (8) может быть выбрана в дискретном диапазоне (например, 60°С, 70°С, 80°С) в зависимости от условий размещения устройства, а температура срабатывания инициирующего термочувствительного устройства (5) может быть выбрана в диапазоне (например, 90°С, 100°С, 110°С). Инициирующее термочувствительное устройство (5) дополнительно может быть оснащено модулем электрического питания и управления (не показан). Датчик дыма (17) может быть подключен к отключающему термочувствительному устройству (8) параллельно или последовательно или может вообще отсутствовать, в зависимости от поставленной задачи. A thermally sensitive shutdown device (8) (can be provided with an electrical power and control module - not shown) and/or a smoke sensor (17) (with or without a control and power system) according to FIG. 7 and fig. 8, is responsible for generating a shutdown signal for the automatic shutdown mechanism of phases and zero N (4) in the event of a fire in the electrical panel. Next, as shown in FIG. 7 and fig. 8, an initiating temperature-sensitive device (5) is located in the housing. The properties of the initiating temperature-sensitive device (5) are selected in such a way that its operation is ensured after reaching the response temperature of the shutdown temperature-sensitive device (8), installed next to it and connected in series with it in the electrical circuit, and/or operation of the smoke sensor (17). For example, the response temperature of the shutdown temperature-sensitive device (8) can be selected in a discrete range (for example, 60°C, 70°C, 80°C) depending on the placement conditions of the device, and the response temperature of the initiating temperature-sensitive device (5) can be selected in the range (for example, 90°C, 100°C, 110°C). The initiating temperature-sensitive device (5) can additionally be equipped with an electrical power and control module (not shown). The smoke sensor (17) can be connected to the shutdown temperature-sensitive device (8) in parallel or in series, or may be completely absent, depending on the task at hand.
Предложенное устройство работает следующим образом. The proposed device works as follows.
В нормальном состоянии фиг. 7, фиг. 8 фазные клеммы (14-14') соединены с механизмом автоматического отключения фаз и нуля N (4). Таким образом, обеспечивается протекание электрического тока по контуру: Клемма (14) - Проводник (1) - Механизм автоматического отключения фаз и нуля N (4) - Проводник - Клемма (14'), Клемма (14) - Проводник (15) - Механизм автоматического отключения фаз и нуля N (4) - Проводник - Клемма (14'), Клемма (14) - Проводник (16) - Механизм автоматического отключения фаз 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. Одновременно с указанными, любая вводная клемма (14 фаз А, В, С) и вводная клемма (13 нуля N) через соответствующие проводники соединены с инициирующим термочувствительным устройством (5), отключающим термочувствительным устройством (8) и/или датчиком дыма (17) и электрическим воспламенителем модуля АОС (9) согласно фиг. 7 и фиг. 8. Одновременно, отключающее термочувствительное устройство (8) одним своим выводом через проводник подключено к механизму автоматического отключения фаз и нуля N (4), а вторым выводом через проводник к вводной клемме (13 нуля N), создавая линию протекания электрического тока: Механизм автоматического отключения фаз и нуля N (4) - Отключающее термочувствительное устройство (8) - Вводная клемма (13 нуля N). In normal condition fig. 7, fig. 8 phase terminals (14-14') are connected to an automatic phase and zero disconnect mechanism N (4). Thus, the flow of electric current through the circuit is ensured: Terminal (14) - Conductor (1) - Automatic phase and zero disconnection mechanism N (4) - Conductor - Terminal (14'), Terminal (14) - Conductor (15) - Mechanism automatic phase and zero disconnection N (4) - Conductor - Terminal (14'), Terminal (14) - Conductor (16) - Mechanism for automatic phase and zero disconnection N (4) - Conductor - Terminal (14'). Also, the neutral terminals (13-13') are connected to each other by corresponding conductors through an automatic phase and zero N (4) disconnection mechanism, ensuring the operability of the power electrical panel. Simultaneously with those indicated, any input terminal (14 phases A, B, C) and input terminal (13 zero N) are connected through the corresponding conductors to an initiating temperature-sensitive device (5), a shutdown temperature-sensitive device (8) and/or a smoke sensor (17) and an electric igniter of the AOS module (9) according to Fig. 7 and fig. simultaneously disconnecting phases and zero N (4) - Disconnecting temperature-sensitive device (8) - Input terminal (13 zero N).
При повышении температуры в электрическом щите (возгорание электрического щита), в котором установлено устройство до заданного критического значения, определяемого свойствами отключающего термочувствительного устройства (8) (с системой электрического питания и управления или без нее) (например, 60°С, 70°С, 80°С), в корпус (3) устройства через отверстие (6) попадает нагретый воздух, благодаря чему, срабатывает отключающее термочувствительное устройство (8), или при достижении концентрации дыма до уровня срабатывания датчика дыма (17), срабатывает датчик дыма (17), что приводит к отключению механизма автоматического отключения фаз и нуля N (4). If the temperature in the electrical panel rises (fire of the electrical panel) in which the device is installed to a predetermined critical value, determined by the properties of the shutdown temperature-sensitive device (8) (with or without an electrical power supply and control system) (for example, 60°C, 70°C, 80°C), heated air enters the housing (3) of the device through the hole (6), due to which, the shut-off temperature-sensitive device (8) is activated, or when the smoke concentration reaches the level of operation of the smoke sensor (17), the smoke sensor (17) is activated, which leads to the disabling of the automatic phase and zero N shutdown mechanism (4).
В случае продолжения развития возгорания при отключенном питании устройств, подключенных после устройства защиты при дуговом пробое (УЗДП) и дальнейшем росте температуры срабатывает инициирующее термочувствительное устройство (5), в следствие чего электрический ток кратковременно начинает протекать по контуру: любая вводная клемма (14) - Проводник - Электрический воспламенитель модуля АОС (9) - Инициирующее термочувствительное устройство (5) - Отключающее термочувствительное устройство (8) - Проводник - Вводная клемма (13), тем самым обеспечивая кратковременное протекание электрического тока, способного запустить электрический воспламенитель модуля АОС (9) и инициировать работу модуля АОС (12). После инициации электрического воспламенителя модуля АОС (9) он перегорает и окончательно размыкает контур любая вводная клемма (14) - Проводник - Электрический воспламенитель модуля АОС (9) - Инициирующее термочувствительное устройство (5) - Отключающее термочувствительное устройство (8) - Проводник - Вводная клемма (13). If the fire continues to develop when the power is turned off to devices connected after the arc fault protection device (AFD) and the temperature continues to rise, the initiating temperature-sensitive device (5) is triggered, as a result of which electric current briefly begins to flow along the circuit: any input terminal (14) - Conductor - Electric igniter of the AOC module (9) - Initiating temperature-sensitive device (5) - Cutting-off temperature-sensitive device (8) - Conductor - Input terminal (13), thereby providing a short-term flow of electric current capable of starting the electric igniter of the AOC module (9) and initiate the operation of the AOS module (12). After initiation of the electrical igniter of the AOC module (9), it burns out and finally opens the circuit any input terminal (14) - Conductor - Electric igniter of the AOC module (9) - Initiating temperature-sensitive device (5) - Shutting-off temperature-sensitive device (8) - Conductor - Input terminal (13).
При начале работы модуля АОС (12) из корпуса (3) через выходные отверстия (7) согласно фиг. 7 и фиг. 8, начинает выходить аэрозолеобразующий или газообразующий состав в виде газообразной смеси, заполняя защищаемый объем электрического щита и подавляя горение компонентов электрического щита. When the AOS module (12) starts operating from the housing (3) through the outlet openings (7) according to Fig. 7 and fig. 8, 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.
Таким образом, при последовательном срабатывании отключающего термочувствительного устройства (8) и/или датчика дыма (17) и инициирующего термочувствительного устройства (5), согласно фиг. 7 и фиг. 8, во время возгорания электрического щита одновременно происходит тушение щита с помощью модуля АОС (12) и размыкание 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. 7, фиг. 8, что также можно отнести к преимуществу предложенного устройства по сравнению с известными из уровня техники решениями. Thus, when the shutdown temperature-sensitive device (8) and/or the smoke sensor (17) and the initiating temperature-sensitive device (5) are sequentially activated, according to FIG. 7 and fig. 8, during an electrical panel fire, the panel is extinguished simultaneously using the AOS module (12) and phases A, B, C (1, 15, 16) are opened along the line of phase terminals (14-14') and the neutral wire N (2) along the line of zero terminals N (13-13') according to Fig. 7, fig. 8, which can also be attributed to the advantage of the proposed device compared to solutions known from the prior art.
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. У данной контактной группы есть и обратная функция - при подключении в линию нескольких автоматических выключателей или модулей расширения автоматических выключателей для увеличения защищаемого объема, при срабатывании одного из инициирующих термочувствительных устройств (5) и/или датчика дыма (17) в любом из устройств, остальные подключенные устройства получат входной инициирующий сигнал и будут принудительно инициированы вместе со сработавшим устройством. It is also important to note that 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 AOS module (9) using an external signal. This contact group also has a reverse function - when several circuit breakers or circuit breaker expansion modules are connected in a line to increase the protected volume, when one of the initiating temperature-sensitive devices (5) and/or the smoke sensor (17) in any of the devices is triggered, the remaining connected devices will receive an input initiating signal and will be forcibly initiated along with the triggered device.
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 любой фазой и нулем N (2), что позволяет в ручном режиме инициировать электрический воспламенитель модуля АОС (9). The device in an alternative embodiment 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 any phase and zero N (2), which allows you to manually initiate the electric igniter of the AOS module (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. 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.
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. In the preferred embodiment of the device, in the rear part of the housing (3) there is a slot in which a latch-mount (23) is installed, intended for fixing the housing (3) to a DIN rail.
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. Alternatively, 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.
Отличительной особенностью устройства также является возможность отключения силовой части электрического щита при дуговом пробое силовой линии без инициирования модуля АОС (12) с возможностью последующего взведения устройства защиты при дуговом пробое (УЗДП) в первоначальное состояние с помощью механизма автоматического отключения фазы и нуля (4) и продолжения эксплуатации устройства. 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 arc breakdown of the power line without initiating the AOS module (12) with the possibility of subsequently arming the arc breakdown protection device (APD) to its original state using the automatic phase and zero shutdown mechanism (4) and continue to use the device.
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. 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.

Claims

Формула изобретения Claim
1. Устройство защиты при дуговом пробое (УЗДП) в однофазном исполнении с размещенным внутри модулем с аэрозолеобразующим или газообразующим составом (модуль АОС), содержащее размещенные в корпусе УЗДП силовые электрические клеммы для подключения фазного провода, электрические клеммы для подключения нулевого провода N, механизм автоматического отключения фазы и нуля N, электрический воспламенитель модуля АОС, инициирующее термочувствительное устройство и/или датчик дыма, выполненные с возможностью запуска электрического воспламенителя модуля АОС, отключающее термочувствительное устройство, выполненное с возможностью управления отключением механизма автоматического отключения фазы и нуля N, причем вводная фазная и вводная нулевая N клеммы через проводники соединены с инициирующим термочувствительным устройством и/или датчиком дыма и электрическим воспламенителем модуля АОС, соединенным в свою очередь с модулем АОС, а также через проводники соединенным с контактной группой для внешнего запуска электрического воспламенителя модуля АОС и модуля АОС, а отключающее термочувствительное устройство расположено в непосредственной близости от модуля АОС или в модуле АОС и через проводники соединено с механизмом автоматического отключения фазы и нуля N, при этом температура срабатывания инициирующего термочувствительного устройства меньше, чем температура срабатывания отключающего термочувствительного устройства. 1. An arc breakdown protection device (AFD) in a single-phase design with a module with an aerosol-forming or gas-forming composition placed inside (AOS module), containing power electrical terminals for connecting the phase wire, electrical terminals for connecting the neutral wire N, and an automatic shutdown of the phase and zero N, an electric igniter of the AOS module, an initiating temperature-sensitive device and/or a smoke sensor configured to start the electric igniter of the AOS module, a shutdown temperature-sensitive device configured to control the shutdown of the automatic shutdown mechanism of the phase and zero N, with the input phase and zero the input zero N terminals are connected through conductors to an initiating temperature-sensitive device and/or a smoke sensor and an electric igniter of the AOS module, connected in turn to the AOS module, and also through conductors connected to a contact group for external triggering of the electric igniter of the AOS module and the AOS module, and the disconnecting temperature-sensitive device is located in close proximity to the AOS module or in the AOS module and is connected through conductors to the automatic phase and zero N shutdown mechanism, while the response temperature of the initiating temperature-sensitive device is less than the response temperature of the disconnecting temperature-sensitive device.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что аэрозолеобразующий или газообразующий состав представляет собой низкотемпературную твердотопливную композицию. 2. The device according to claim 1, characterized in that the aerosol-forming or gas-forming composition is a low-temperature solid fuel composition.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит крепление на DIN-рейку, представляющую собой прорезь под DIN-рейку, расположенную на тыльной стороне корпуса устройства, в которой установлена защелка-крепление для фиксации корпуса на DIN-рейке. 3. The device according to claim 1, characterized in that it contains a DIN rail mount, which is a slot for a DIN rail located on the back side of the device housing, in which a latch fastening is installed for fixing the housing to the DIN rail.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчик дыма содержит модуль управления и питания. 4. The device according to claim 1, characterized in that the smoke sensor contains a control and power module.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно в корпусе выполнены отверстия для выхода аэрозолеобразующего или газообразующего состава. 5. The device according to claim 1, characterized in that additional holes are made in the housing for the exit of an aerosol-forming or gas-forming composition.
6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит датчик срабатывания модуля АОС для формирования и вывода сигнала на внешние устройства о факте запуска процесса пожаротушения. 6. The device according to claim 1, characterized in that it additionally contains an AOS module response sensor for generating and outputting a signal to external devices about the fact that the fire extinguishing process has started.
23 23
7. Устройство защиты при дуговом пробое (УЗДП) в трехфазном исполнении с размещенным внутри модулем с аэрозолеобразующим или газообразующим составом (модуль АОС), содержащее размещенные в корпусе УЗДП силовые электрические клеммы для подключения фазных проводов фаз А, В, С, электрические клеммы для подключения нулевого провода N, модуль АОС, механизм автоматического отключения фаз и нуля N, электрический воспламенитель модуля АОС, инициирующее термочувствительное устройство и/или датчик дыма, выполненные с возможностью запуска электрического воспламенителя модуля АОС, отключающее термочувствительное устройство, выполненное с возможностью управления отключением механизма автоматического отключения фаз и нуля N, причем любая вводная фазная и вводная нулевая N клеммы через проводники соединены с инициирующим термочувствительным устройством и/или датчиком дыма и электрическим воспламенителем модуля АОС, соединенным в свою очередь с модулем АОС, а также через проводники соединенным с контактной группой для внешнего запуска электрического воспламенителя модуля АОС и модуля АОС, а отключающее термочувствительное устройство расположено в непосредственной близости от модуля АОС или в модуле АОС и через проводники соединено с механизмом автоматического отключения фаз и нуля N. 7. Arc breakdown protection device (AFD) in a three-phase version with a module with an aerosol-forming or gas-forming composition (AOS module) located inside, containing power electrical terminals for connecting phase wires of phases A, B, C located in the AFDP housing, electrical terminals for connection neutral wire N, AOS module, automatic shutdown mechanism of phases and zero N, electric igniter of the AOS module, initiating temperature-sensitive device and/or smoke sensor, configured to start the electric igniter of the AOS module, shutdown temperature-sensitive device, configured to control the shutdown of the automatic shutdown mechanism phases and zero N, and any input phase and input zero N terminals are connected through conductors to an initiating temperature-sensitive device and/or smoke sensor and an electric igniter of the AOS module, connected in turn to the AOS module, and also through conductors connected to a contact group for external starting the electric igniter of the AOS module and the AOS module, and the shutdown temperature-sensitive device is located in close proximity to the AOS module or in the AOS module and is connected through conductors to the automatic phase and zero N shutdown mechanism.
8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что дополнительно содержит датчик срабатывания и кнопку ручного запуска электрического воспламенителя, причем датчик срабатывания размещен в непосредственной близости от модуля АОС или в модуле АОС, соединен проводниками с контактной группой; кнопка ручного запуска электрического воспламенителя соединена с электрическим воспламенителем модуля АОС. 8. The device according to claim 7, characterized in that it additionally contains an actuation sensor and a manual start button for the electric igniter, wherein the actuation sensor is placed in close proximity to the AOS module or in the AOS module, connected by conductors to the contact group; the manual start button for the electric igniter is connected to the electric igniter of the AOS module.
9. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что аэрозолеобразующий или газообразующий состав представляет собой низкотемпературную твердотопливную композицию. 9. The device according to claim 7, characterized in that the aerosol-forming or gas-forming composition is a low-temperature solid fuel composition.
10. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что датчик дыма содержит модуль управления и питания и соединен проводниками с инициирующим термочувствительным устройством последовательно или параллельно. 10. The device according to claim 7, characterized in that the smoke sensor contains a control and power module and is connected by conductors to the initiating temperature-sensitive device in series or parallel.
11. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что содержит крепление на DIN-рейку и представляет собой прорезь под DIN-рейку, расположенную на тыльной стороне корпуса устройства, в которой установлена защелка-крепление для фиксации корпуса на DIN-рейке. 11. The device according to claim 7, characterized in that it contains a DIN rail mount and is a slot for a DIN rail located on the back side of the device housing, in which a latch fastening is installed for fixing the housing to the DIN rail.
12. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что дополнительно в корпусе выполнены отверстия для выхода аэрозолеобразующего или газообразующего состава, а температура срабатывания инициирующего термочувствительного устройства меньше, чем температура срабатывания отключающего термочувствительного устройства. 12. The device according to claim 7, characterized in that the housing additionally has holes for the release of an aerosol-forming or gas-forming composition, and the response temperature of the initiating temperature-sensitive device is less than the response temperature of the shutdown temperature-sensitive device.
PCT/RU2023/000231 2022-07-27 2023-07-27 Arc-fault circuit interrupter with fire extinguishing system WO2024025438A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2022120623 2022-07-27
RU2022120623A RU2797462C1 (en) 2022-07-27 Arc fault protection device (afpd) with an aerosol-forming or gas-forming fire extinguishing system and initiation using a temperature sensitive device (embodiments)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024025438A1 true WO2024025438A1 (en) 2024-02-01

Family

ID=89707075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2023/000231 WO2024025438A1 (en) 2022-07-27 2023-07-27 Arc-fault circuit interrupter with fire extinguishing system

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024025438A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU76234U1 (en) * 2008-03-03 2008-09-20 Станислав Владимирович Куцель CASE FREE FIRE EXTINGUISHING AEROSOL GENERATOR
RU139706U1 (en) * 2013-08-23 2014-04-20 Владимир Викторович Куцель CIRCUIT BREAKER FOR ELECTRIC CIRCUIT
CN210040091U (en) * 2019-06-26 2020-02-07 诚硕电气有限公司 Fixed circuit breaker
RU204767U1 (en) * 2020-11-26 2021-06-09 Владимир Викторович Куцель Self-contained fire extinguishing device with fixing on a DIN rail
RU2771860C1 (en) * 2022-02-03 2022-05-13 Евгений Сергеевич Каплун Automatic switch with a generator of fire extinguishing aerosol (options)

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU76234U1 (en) * 2008-03-03 2008-09-20 Станислав Владимирович Куцель CASE FREE FIRE EXTINGUISHING AEROSOL GENERATOR
RU139706U1 (en) * 2013-08-23 2014-04-20 Владимир Викторович Куцель CIRCUIT BREAKER FOR ELECTRIC CIRCUIT
CN210040091U (en) * 2019-06-26 2020-02-07 诚硕电气有限公司 Fixed circuit breaker
RU204767U1 (en) * 2020-11-26 2021-06-09 Владимир Викторович Куцель Self-contained fire extinguishing device with fixing on a DIN rail
RU2771860C1 (en) * 2022-02-03 2022-05-13 Евгений Сергеевич Каплун Automatic switch with a generator of fire extinguishing aerosol (options)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU209762U1 (en) Breaker with fire extinguishing aerosol generator
SK64597A3 (en) Method and device for preventing explosions and fires in electrical transformers
KR20080063753A (en) Method and device for prevention and protection of electrical transformer against explosion and fire
WO2023234799A1 (en) Circuit breaker with an aerosol-forming or gas-forming fire-extinguishing system
US8958191B2 (en) Fire protection device for domestic appliances
RU2797462C1 (en) Arc fault protection device (afpd) with an aerosol-forming or gas-forming fire extinguishing system and initiation using a temperature sensitive device (embodiments)
RU2784985C1 (en) Automatic switch with a generator of fire extinguishing aerosol (options)
RU2778140C1 (en) Differential circuit breaker with fire extinguishing aerosol generator (options)
WO2024025438A1 (en) Arc-fault circuit interrupter with fire extinguishing system
RU2788832C1 (en) Residual current device (rcd) with an aerosol-forming or gas-forming fire extinguishing system and initiation using a self-igniting thermal igniter.
RU2794718C1 (en) Flash arc protection device (fapd) with an aerosol-forming or gas-forming fire extinguishing system and initiation using a self-igniting thermal igniter (options)
RU2783451C1 (en) Safety disconnect device with extinguishing aerosol generator (options)
RU2789533C1 (en) Differential circuit breaker (difavtomat) with an aerosol-forming or gas-forming fire extinguishing system and initiation using a self-igniting thermal igniter
RU2798472C1 (en) Automatic breaker with an aerosol-forming or gas-forming fire extinguishing system and initiation using a self-igniting thermal igniter (embodiments)
RU2798472C9 (en) Automatic breaker with an aerosol-forming or gas-forming fire extinguishing system and initiation using a self-igniting thermal igniter (embodiments)
RU2781781C1 (en) Power circuit breaker with fire extinguishing aerosol generator (options)
RU2783450C1 (en) Power circuit breaker with fire extinguishing aerosol generator (options)
WO2023211313A1 (en) Circuit breaker with fire-extinguishing aerosol generator (variants)
RU2783501C1 (en) Differential circuit breaker with a fire extinguishing aerosol generator (variants)
WO2023211311A1 (en) Circuit breaker with fire-extinguishing aerosol generator
WO2023211312A1 (en) Safety shutdown device with fire-extinguishing aerosol generator (variants)
RU2771860C1 (en) Automatic switch with a generator of fire extinguishing aerosol (options)
WO2024025436A1 (en) Arc-fault circuit interrupter with fire extinguishing system
WO2023229489A1 (en) Differential switch with fire-extinguishing system
RU2792326C1 (en) Residual current device (tripping device) with a fire extinguishing aerosol generator (options)

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: 23847071

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1