一种柱上变压器火灾告警及灭火系统的制作方法

1.本发明属于变压器火灾告警及灭火技术领域，特别涉及一种柱上变压器火灾告警及灭火系统。


背景技术：

2.随着社会和经济的发展，城乡居民和各类企业用电量也大幅增加，越来越多的柱上变压器大负荷运行的时间越来越长，加剧了柱上变压器老化速度，因此变压器故障着火现象时有发生。运行中的变压器着火的原因是：由于变压器的套管破损或闪络，油在油枕的压力下流出；铁芯穿心螺栓的绝缘和铁芯硅钢片间的绝缘损坏；高压绕组或低压绕组的层间短路；引出线混线或引出线触碰油箱；长时间过负荷或变压器大量发热或局部发生电弧等。
3.柱上电力变压器属于电力设备，一般安装于居民区，本身具备高电压，因此发生火灾时，不能随意采用普通灭火器材或灭火方式，其危险性较大。迄今为止，未有一种能够实时监视柱上变压器火灾并主动灭火的装置。


技术实现要素：

4.本发明为了解决居民区柱上变压器火灾不能及时报警并自动灭火的问题提供一种针对柱上变压器的火灾告警及灭火系统，能够在柱上变压器发生火灾时自动投入本发明的灭火装置并且推送火灾告警信息给设备运维抢修人员，以便及时拉闸断电，避免发生更大危险。
5.本发明是通过如下技术方案实现的：一种柱上变压器火灾告警及灭火系统，包括变压器、火灾感知模块、火灾报警模块、启动灭火模块、微处理器和电源模块；所述变压器固定安装在一固定座上，所述固定座包括两电线杆，两所述电线杆之间下部设有一级支架，上部设有二级支架，所述变压器固定安装在一级支架中部，所述火灾感知模块的信号输出端电连接微处理器的信号输入端，所述微处理器的信号输出端电连接火灾告警模块、启动灭火模块的信号输入端。
6.所述微处理器置于一系统主机箱内，所述系统主机箱固定安装在其一所述电线杆上。
7.所述火灾感知模块包括光敏传感器、感烟传感器，所述光敏传感器包括光敏元件、光纤和光源，所述光敏元件固定连接在一级支架上，所述光纤交叉组成网格缠绕在变压器外表面，所述光纤的交叉点处使用卡扣进行固定，所述卡扣的材质为绝缘树脂，所述变压器发生火灾时，所述光纤被烧断，光敏元件接收不到光源使其自身电阻增大，所述光敏元件电连接系统主机箱内的微处理器，该电阻增大信号传输给所述微处理器，微处理器据此判断光纤烧断，发生火灾。
8.所述感烟传感器置于变压器上部，固定连接在二级支架上，所述感烟传感器电连接微处理器，所述感烟传感器能对火灾烟雾信号进行收集，并将收集的信号上传至微处理
器。
9.所述微处理器将信息处理后，将火灾信息反馈至启动灭火模块、火灾报警模块，所述启动灭火模块设有两组，每组均固定连接在一电线杆上，所述启动灭火模块包括电磁阀控制系统、干粉灭火器，所述干粉灭火器通过双开抱箍固定连接在电线杆上，所述双开抱箍包括两双曲夹片，所述双曲夹片中部通过若干螺杆进行紧固，所述双曲夹片之间形成两抱环，其一所述抱环抱住电线杆，另一所述抱环抱住干粉灭火器，所述电磁阀控制系统安装在干粉灭火器顶部，所述电磁阀控制系统的信号输出端电连接干粉灭火器的信号输入端。
10.所述电磁阀控制系统包括电磁阀dcf，所述电磁阀dcf与启动按钮s1、紧急制动按钮s2、启动继电器zj1、制动继电器zj2、和自动启动继电器qdj构成电磁阀控制回路，所述启动继电器zj1、制动继电器zj2与电磁阀dcf两两并联，所述电磁阀dcf与起动继电器常开触点一、制动继电器常闭触点一串联，自启动继电器qdj与自动启动常开接点串联后与起动继电器常开触点一并联；所述启动继电器zj1与启动按钮s1、制动继电器常闭触点二串联，所述启动按钮s1并联起动继电器常开触点二，所述制动继电器zj2串联紧急制动按钮s2。
11.当发生火灾时，微处理器将接收到的火灾信号处理后反馈至自动启动继电器qdj，自动启动常开接点导通，电磁阀dcf通过制动继电器常闭触点一和自动启动常开接点接通正极端和负极端，电磁阀qdj打开，干粉灭火器开始工作。
12.若自动模式故障未打开，则通过控制启动按钮s1，使启动继电器zj1启动，起动继电器常开触点二起到保护作用，制动继电器常闭触点二断开，启动继电器zj1得电后，起动继电器常开触点一吸合，电磁阀qdj得电，干粉灭火器开始工作。
13.需要紧急制动时，通过控制紧急制动按钮s2，接通制动继电器zj2，制动继电器常闭触点一、制动继电器常闭触点二打开，电磁阀qdj断开，制动继电器zj2接通正极端和负极端，干粉灭火器开始工作。
14.所述火灾报警模块包括声光报警系统、通信系统，所述声光报警系统包括音响和警示灯，所述音响和警示灯均固定安装在其一所述电线杆上，所述微处理器对火灾信息处理后，将信息反馈至音响、警示灯，音响启动，发出警示播报，同时警示灯点亮。
15.所述通信系统包括交换机，所述微处理器将火灾信息上传至交换机，所述交换机通过4g\5g无线通讯模块将信息传递至手机、电脑等终端通讯设备。
16.作为优选方案，所述交换机固定连接在系统主机箱内。
17.作为优选方案，所述电源模块包括ac/dc转换回路和蓄电池，所述ac/dc转换回路将交流市电整流为直流电源供系统运行，所述蓄电池为应急备用电源，当变压器发生火灾时，若因上一级保护跳闸造成变压器失压，或者没有跳闸但变送电压不稳，ac/dc转换回路不能正常工作，此时，蓄电池将为系统提供足够的电源能量，完成灭火和报警功能，所述蓄电池安装在固定座上。
18.作为优选方案，所述电磁阀控制系统包括控制箱，所述电磁阀dcf、启动继电器zj1、制动继电器zj2、和自动启动继电器qdj均固定安装在控制箱内；所述启动按钮s1、紧急制动按钮s2设在一控制盒内，所述控制盒固定连接在其一电线杆上。
19.作为优选方案，所述干粉灭火器设有喷管，所述喷管的喷嘴朝向变压器。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明能在柱上变压器发生火灾时，通过火灾感知模块的光敏传感器、感烟传感器准确、及时灵敏的收集火灾信号，并将火灾信号上
传至微处理器，微处理器对火灾信息处理后将信息反馈至火灾报警模块的声光报警系统、通信系统微处理器，声光报警系统的音响、警示灯，音响启动，发出警示播报，同时警示灯点亮，音响播报发生火灾，提醒附近人员撤离。通信系统通过4g\5g无线通讯模块推送短信给指定的运维抢修人员，推送内容包括柱上变压器编号、发生火灾时间。同时微处理器将火灾信息反馈至启动灭火模块，启动灭火模块的电磁阀控制系统控制干粉灭火器打开，进行灭火工作。电磁阀控制系统对干粉灭火器的开启设置多种启动模式，提高安全性，降低火灾影响。
附图说明
21.图1是本发明的连接结构示意图；图2是本发明的控制逻辑结构示意图；图3是本发明的电磁阀控制系统电路示意图；图4是本发明的光敏传感器控制逻辑示意图；图5是本发明的双开抱箍结构示意图；图6是本发明的控制箱内部结构示意图；图7是本发明的主机箱内部结构示意图。
具体实施方式
22.下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
23.一种柱上变压器火灾告警及灭火系统，包括变压器1、火灾感知模块2、火灾报警模块3、启动灭火模块4、微处理器5和电源模块6；所述变压器1固定安装在一固定座101上，所述固定座101包括两电线杆102，两所述电线杆102之间下部设有一级支架103，上部设有二级支架104，所述变压器1固定安装在一级支架103中部，所述火灾感知模块2的信号输出端电连接微处理器5的信号输入端，所述微处理器5的信号输出端电连接火灾告警模块3、启动灭火模块4的信号输入端。
24.所述微处理器5置于一系统主机箱7内，所述系统主机箱7固定安装在其一所述电线杆102上。
25.所述火灾感知模块2包括光敏传感器8、感烟传感器9，所述光敏传感器8包括光敏元件81、光纤82和光源83，光源83通过光纤82反馈至光敏元件81，所述光敏元件81固定连接在一级支架103上，所述光纤82交叉组成网格缠绕在变压器1外表面，所述光纤82的交叉点处使用卡扣84进行固定，所述卡扣84的材质为绝缘树脂，所述变压器1发生火灾时，所述光纤82被烧断，光敏元件81接收不到光源83使其自身电阻增大，所述光敏元件81电连接系统主机箱7内的微处理器5，该电阻增大信号传输给所述微处理器5，微处理器5据此判断光纤82烧断，发生火灾。
26.所述感烟传感器9置于变压器1上部，固定连接在二级支架104上，所述感烟传感器9电连接微处理器5，所述感烟传感器5能对火灾烟雾信号进行收集，并将收集的信号上传至微处理器5。
27.所述微处理器5将感烟传感器9、光敏传感器8采集的信息处理后，将火灾信息反馈至启动灭火模块4、火灾报警模块3，所述启动灭火模块4设有两组，每组均固定连接在一电
线杆102上，所述启动灭火模块4包括电磁阀控制系统401、干粉灭火器402，所述干粉灭火器402通过双开抱箍10固定连接在电线杆102上，所述双开抱箍10包括两双曲夹片101，所述双曲夹片101中部通过若干螺杆102进行紧固，所述双曲夹片101之间形成两抱环103，其一所述抱环103抱住电线杆，另一所述抱103环抱住干粉灭火器402，所述电磁阀控制系统401安装在干粉灭火器402顶部，所述电磁阀控制系统401的信号输出端电连接干粉灭火器402的信号输入端。
28.所述电磁阀控制系统401包括电磁阀dcf11，所述电磁阀dcf11与启动按钮s112、紧急制动按钮s213、启动继电器zj114、制动继电器zj215、和自动启动继电器qdj16构成电磁阀控制回路，所述启动继电器zj114、制动继电器zj215与电磁阀dcf11两两并联，所述电磁阀dcf11与起动继电器常开触点一17、制动继电器常闭触点一18串联，自启动继电器qdj16与自动启动常开接点19串联后与起动继电器常开触点一17并联；所述启动继电器zj114与启动按钮s112、制动继电器常闭触点二20串联，所述启动按钮s112并联起动继电器常开触点二21，所述制动继电器zj215串联紧急制动按钮s213。
29.当发生火灾时，微处理器5将接收到的火灾信号处理后反馈至自动启动继电器qdj16，自动启动常开接点19导通，电磁阀dcf11通过制动继电器常闭触点一18和自动启动常开接点19接通正极端22和负极端23，电磁阀qdj16打开，干粉灭火器402开始工作。
30.若自动模式故障未打开，则通过控制启动按钮s112，使启动继电器zj114启动，起动继电器常开触点二21起到保护作用，制动继电器常闭触点二20断开，启动继电器zj114得电后，起动继电器常开触点一17吸合，电磁阀qdj16得电，干粉灭火器402开始工作。
31.需要紧急制动时，通过控制紧急制动按钮s213，接通制动继电器zj215，制动继电器常闭触点一18、制动继电器常闭触点二20打开，电磁阀qdj16断开，制动继电器zj215接通正极端22和负极端23，干粉灭火器402开始工作。
32.所述火灾报警模块3包括声光报警系统301、通信系统302，所述声光报警系统301包括音响24和警示灯25，所述音响24和警示灯25均固定安装在其一所述电线杆102上，所述微处理器5对火灾信息处理后，将信息反馈至音响24、警示灯25，音响24启动，发出警示播报，同时警示灯25点亮，音响24播报发生火灾，提醒附近人员撤离。
33.所述通信系统302包括交换机26，所述微处理器5将火灾信息上传至交换机26，所述交换机26通过4g\5g无线通讯模块将信息传递至手机、电脑等终端通讯设备，具体地，通过4g\5g无线通讯模块推送短信给指定的运维抢修人员，推送内容包括柱上变压器编号、发生火灾时间。
34.进一步地，所述交换机26固定连接在系统主机箱7内。
35.进一步地，所述电源模块6包括ac/dc转换回路28和蓄电池29，所述ac/dc转换回路28将交流市电整流为直流电源供系统运行，所述蓄电池29为应急备用电源，当变压器1发生火灾时，若因上一级保护跳闸造成变压器失压，或者没有跳闸但变送电压不稳，ac/dc转换回路28不能正常工作，此时，蓄电池29将为系统提供足够的电源能量，完成灭火和报警功能，所述蓄电池29安装在固定座101上。
36.进一步地，所述电磁阀控制系统401包括控制箱4011，所述电磁阀dcf11、启动继电器zj114、制动继电器zj215、和自动启动继电器qdj16均固定安装在控制箱4011内；所述启动按钮s112、紧急制动按钮s213设在一控制盒30内，所述控制盒30固定连接在其一电线杆
102上。
37.进一步地，所述干粉灭火器402设有喷管403，所述喷管403的喷嘴朝向变压器1。
38.本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述具体实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述具体实施方式，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应落入本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种柱上变压器火灾告警及灭火系统，其特征在于，包括变压器（1）、火灾感知模块（2）、火灾报警模块（3）、启动灭火模块（4）、微处理器（5）和电源模块（6）；所述变压器（1）固定安装在一固定座（101）上，所述固定座（101）包括两电线杆（102），两所述电线杆（102）之间下部设有一级支架（103），上部设有二级支架（104），所述变压器（1）固定安装在一级支架（103）中部，所述火灾感知模块（2）的信号输出端电连接微处理器（5）的信号输入端，所述微处理器（5）的信号输出端电连接火灾告警模块（3）、启动灭火模块（4）的信号输入端；所述微处理器（5）置于一系统主机箱（7）内，所述系统主机箱（7）固定安装在其一所述电线杆（102）上；所述火灾感知模块（2）包括光敏传感器（8）、感烟传感器（9），所述光敏传感器（8）包括光敏元件（81）、光纤（82）和光源（83），所述光敏元件（81）固定连接在一级支架（103）上，所述光纤（82）交叉组成网格缠绕在变压器（1）外表面，所述光纤（82）的交叉点处使用卡扣（84）进行固定，所述卡扣（84）的材质为绝缘树脂，所述变压器（1）发生火灾时，所述光纤（82）被烧断，光敏元件（81）接收不到光源（83）使其自身电阻增大，所述光敏元件（81）电连接系统主机箱（7）内的微处理器（5），该电阻增大信号传输给所述微处理器（5），微处理器（5）据此判断光纤（82）烧断，发生火灾；所述感烟传感器（9）置于变压器（1）上部，固定连接在二级支架（104）上，所述感烟传感器（9）电连接微处理器（5），所述感烟传感器（5）能对火灾烟雾信号进行收集，并将收集的信号上传至微处理器（5）；所述微处理器（5）将信息处理后，将火灾信息反馈至启动灭火模块（4）、火灾报警模块（3），所述启动灭火模块（4）设有两组，每组均固定连接在一电线杆（102）上，所述启动灭火模块（4）包括电磁阀控制系统（401）、干粉灭火器（402），所述干粉灭火器（402）通过双开抱箍（10）固定连接在电线杆（102）上，所述双开抱箍（10）包括两双曲夹片（101），所述双曲夹片（101）中部通过若干螺杆（102）进行紧固，所述双曲夹片（101）之间形成两抱环（103），其一所述抱环（103）抱住电线杆，另一所述抱环（103）抱住干粉灭火器（402），所述电磁阀控制系统（401）安装在干粉灭火器（402）顶部，所述电磁阀控制系统（401）的信号输出端电连接干粉灭火器（402）的信号输入端；所述电磁阀控制系统（401）包括电磁阀dcf（11），所述电磁阀dcf（11）与启动按钮s1（12）、紧急制动按钮s2（13）、启动继电器zj1（14）、制动继电器zj2（15）、和自动启动继电器qdj（16）构成电磁阀控制回路，所述启动继电器zj1（14）、制动继电器zj2（15）与电磁阀dcf（11）两两并联，所述电磁阀dcf（11）与起动继电器常开触点一（17）、制动继电器常闭触点一（18）串联，自启动继电器qdj（16）与自动启动常开接点（19）串联后与起动继电器常开触点一（17）并联；所述启动继电器zj1（14）与启动按钮s1（12）、制动继电器常闭触点二（20）串联，所述启动按钮s1（12）并联起动继电器常开触点二（21），所述制动继电器zj2（15）串联紧急制动按钮s2（13）；当发生火灾时，微处理器（5）将接收到的火灾信号处理后反馈至自动启动继电器qdj（16），自动启动常开接点（19）导通，电磁阀dcf（11）通过制动继电器常闭触点一（18）和自动启动常开接点（19）接通正极端（22）和负极端（23），电磁阀qdj（16）打开，干粉灭火器（402）开始工作；若自动模式故障未打开，则通过控制启动按钮s1（12），使启动继电器zj1（14）启动，起
动继电器常开触点二（21）起到保护作用，制动继电器常闭触点二（20）断开，启动继电器zj1（14）得电后，起动继电器常开触点一（17）吸合，电磁阀qdj（16）得电，干粉灭火器（402）开始工作；需要紧急制动时，通过控制紧急制动按钮s2（13），接通制动继电器zj2（15），制动继电器常闭触点一（18）、制动继电器常闭触点二（20）打开，电磁阀qdj（16）断开，制动继电器zj2（15）接通正极端（22）和负极端（23），干粉灭火器（402）开始工作；所述火灾报警模块（3）包括声光报警系统（301）、通信系统（302），所述声光报警系统（301）包括音响（24）和警示灯（25），所述音响（24）和警示灯（25）均固定安装在其一所述电线杆（102）上，所述微处理器（5）对火灾信息处理后，将信息反馈至音响（24）、警示灯（25），音响（24）启动，发出警示播报，同时警示灯（25）点亮；所述通信系统（302）包括交换机（26），所述微处理器（5）将火灾信息上传至交换机（26），所述交换机（26）通过4g5g无线通讯模块将信息传递至手机、电脑等终端通讯设备。2.根据权利要求1所述的柱上变压器火灾告警及灭火系统，其特征在于，所述交换机（26）固定连接在系统主机箱（7）内。3.根据权利要求1所述的柱上变压器火灾告警及灭火系统，其特征在于，所述电源模块（6）包括ac/dc转换回路（28）和蓄电池（29），所述ac/dc转换回路（28）将交流市电整流为直流电源供系统运行，所述蓄电池（29）为应急备用电源，当变压器（1）发生火灾时，若因上一级保护跳闸造成变压器失压，或者没有跳闸但变送电压不稳，ac/dc转换回路（28）不能正常工作，此时，蓄电池（29）将为系统提供足够的电源能量，完成灭火和报警功能，所述蓄电池（29）安装在固定座（101）上。4.根据权利要求1所述的柱上变压器火灾告警及灭火系统，其特征在于，所述电磁阀控制系统（401）包括控制箱（4011），所述电磁阀dcf（11）、启动继电器zj1（14）、制动继电器zj2（15）、和自动启动继电器qdj（16）均固定安装在控制箱（4011）内；所述启动按钮s1（12）、紧急制动按钮s2（13）设在一控制盒（30）内，所述控制盒（30）固定连接在其一电线杆（102）上。5.根据权利要求1所述的柱上变压器火灾告警及灭火系统，其特征在于，所述干粉灭火器（402）设有喷管（403），所述喷管（403）的喷嘴朝向变压器（1）。

技术总结
本发明涉及一种柱上变压器火灾告警及灭火系统，包括变压器、火灾感知模块、火灾报警模块、启动灭火模块、微处理器和电源模块；所述变压器固定安装在一固定座上，所述火灾感知模块的信号输出端电连接微处理器的信号输入端，所述微处理器的信号输出端电连接火灾告警模块、启动灭火模块的信号输入端。本发明能在柱上变压器发生火灾时，通过火灾感知模块的光敏传感器、感烟传感器准确、及时灵敏的收集火灾信号。同时微处理器将火灾信息反馈至启动灭火模块，启动灭火模块的电磁阀控制系统控制干粉灭火器打开。电磁阀控制系统对干粉灭火器的开启设置多种启动模式，提高安全性，降低火灾影响。降低火灾影响。降低火灾影响。


技术研发人员：王凯钊 宋善君 艾斯凯尔
受保护的技术使用者：国网新疆电力有限公司喀什供电公司
技术研发日：2023.03.24
技术公布日：2023/6/27