電力隧道防火門(mén)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)應(yīng)用研究

程志+羅喆全

摘 要：電力隧道防火門(mén)均采用常開(kāi)模式，關(guān)閉后無(wú)法自動(dòng)開(kāi)啟，火災(zāi)后通風(fēng)工況下需要運(yùn)行人員手動(dòng)打開(kāi)防火門(mén)，存在很大安全風(fēng)險(xiǎn)。廣州地區(qū)的電力隧道通風(fēng)區(qū)段長(zhǎng)，防火分區(qū)短，人工開(kāi)啟防火門(mén)，需要在高溫和有毒氣體的環(huán)境下穿過(guò)多個(gè)防火分區(qū)，手動(dòng)開(kāi)啟各個(gè)防火門(mén)，極易造成搶修人員受傷，甚至危及生命。

關(guān)鍵詞：電力隧道；防火門(mén)；開(kāi)閉門(mén)機(jī)；遠(yuǎn)程控制；限位離合

中圖分類(lèi)號(hào)：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）09-0174-01

1 概述

針對(duì)電力隧道運(yùn)維的特點(diǎn)，本報(bào)告提出一套電力隧道防火門(mén)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的脫鉤式常開(kāi)防火門(mén)基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)改造，并升級(jí)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在排煙工況下，對(duì)防火門(mén)進(jìn)行遠(yuǎn)程開(kāi)啟，降低運(yùn)行人員的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，提供電力隧道消防能力，杜絕火災(zāi)引起次生人身事故。

2 電力隧道消防隱患

隨著電力隧道規(guī)模將越來(lái)越大，公里數(shù)也會(huì)不斷增加，隧道的消防工作將是重中之重。目前對(duì)于隧道消防，《電力電纜隧道設(shè)計(jì)規(guī)程》以及《廣東電網(wǎng)公司城市電力電纜隧道建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》中都明確采用斷氧滅火和災(zāi)后通風(fēng)的型式，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)通風(fēng)機(jī)電源切斷，通風(fēng)機(jī)及防火閥自動(dòng)關(guān)閉，使火災(zāi)因缺氧而熄滅。待火災(zāi)結(jié)束并人工確認(rèn)后，該區(qū)域防火閥及通風(fēng)機(jī)打開(kāi)進(jìn)行災(zāi)后通風(fēng)，排除火災(zāi)后的煙氣和毒氣。常開(kāi)式防火門(mén)自動(dòng)關(guān)閉后，需要人手動(dòng)開(kāi)啟，這個(gè)手動(dòng)開(kāi)啟過(guò)程的安全風(fēng)險(xiǎn)很大：火災(zāi)發(fā)生后，隧道內(nèi)充滿(mǎn)大量有毒煙氣，而且溫度較高，能見(jiàn)度低，搶修人員在這種環(huán)境下進(jìn)入隧道存在較大安全風(fēng)險(xiǎn)。

目前廣州地區(qū)電力隧道防火分區(qū)一般按200m設(shè)置，而通風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度基本達(dá)到500～600m，防火門(mén)為常開(kāi)式，閉門(mén)器為脫鉤式，這就意味著在確認(rèn)火災(zāi)結(jié)束后，需要搶修人員在煙氣還未排出的情況下，下到隧道內(nèi)，穿越幾道防火分區(qū)，打開(kāi)該通風(fēng)區(qū)段內(nèi)的所有防火門(mén)。盡管隧道內(nèi)還未發(fā)生火災(zāi)，但脫鉤式常開(kāi)防火門(mén)關(guān)閉后無(wú)法自動(dòng)打開(kāi)的情況得不到改善，將為隧道運(yùn)行留下安全風(fēng)險(xiǎn)。

3 電力隧道防火門(mén)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)

防火門(mén)自動(dòng)開(kāi)啟裝置安裝在防火門(mén)上方門(mén)楣上，傳動(dòng)裝置一端安裝在防火門(mén)上沿，如圖1所示。

3.1 實(shí)現(xiàn)功能

本裝置電氣控制系統(tǒng)如圖2所示。（1）防火門(mén)脫鉤后，在機(jī)械能作用下關(guān)閉。（2）火災(zāi)確認(rèn)熄滅后，由遠(yuǎn)程控制端給出開(kāi)啟信號(hào)，防火門(mén)在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作用下開(kāi)啟，恢復(fù)到原始常開(kāi)狀態(tài)，脫鉤器恢復(fù)。（3）防火門(mén)關(guān)閉后，如果隧道內(nèi)人工打開(kāi)，此時(shí)動(dòng)力系統(tǒng)不參與工作，實(shí)現(xiàn)人工無(wú)阻力開(kāi)閉門(mén)。

3.2 動(dòng)力系統(tǒng)

動(dòng)力系統(tǒng)包括電機(jī)，離合器，變速箱以及傳動(dòng)部分。驅(qū)動(dòng)器內(nèi)電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)傳動(dòng)力臂運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)防火門(mén)的自動(dòng)開(kāi)啟關(guān)閉。變速箱傳動(dòng)連接擺臂與防火門(mén)相連，控制門(mén)的開(kāi)關(guān)。在電機(jī)和變速箱傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上安裝限位離合器，當(dāng)防火門(mén)處于90度打開(kāi)和0度關(guān)閉時(shí)，電機(jī)和變速箱脫離，人工可以沒(méi)有阻力的情況下進(jìn)行防火門(mén)的開(kāi)閉。

3.3 二次控制系統(tǒng)

控制器為應(yīng)用在防火門(mén)自動(dòng)/手動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)控制，通過(guò)外接控制信號(hào)或面板按鍵控制信號(hào)進(jìn)行門(mén)的開(kāi)關(guān)控制。控制器包括電源部分，外部觸發(fā)信號(hào)，面板按鍵，控制器，驅(qū)動(dòng)輸出幾個(gè)部分組成。正常狀態(tài)下門(mén)保持打開(kāi)狀態(tài)。此時(shí)可以通過(guò)面板上的開(kāi)關(guān)按鍵對(duì)門(mén)進(jìn)行開(kāi)和關(guān)控制。也可以通過(guò)外部信號(hào)觸發(fā)進(jìn)行門(mén)的開(kāi)關(guān)控制。同時(shí)，預(yù)留485接口，可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制操作進(jìn)行門(mén)的開(kāi)和關(guān)控制。（1）遠(yuǎn)程控制關(guān)閉。正常狀態(tài)下，隧道防火門(mén)處于常開(kāi)狀態(tài)。當(dāng)遇火災(zāi)報(bào)警時(shí)，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)輸出控制信號(hào)至相應(yīng)防火門(mén)釋放器，防火門(mén)關(guān)閉，以實(shí)現(xiàn)火災(zāi)隔離。（2）遠(yuǎn)程控制開(kāi)啟。火災(zāi)熄滅后，人工控制信號(hào)復(fù)位，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)輸出控制信號(hào)至防火門(mén)開(kāi)門(mén)裝置，防火門(mén)恢復(fù)常開(kāi)狀態(tài)。（3）防火門(mén)開(kāi)閉狀態(tài)。為實(shí)現(xiàn)防火門(mén)的開(kāi)閉控制，防火門(mén)開(kāi)門(mén)位置信號(hào)以及閉門(mén)位置信號(hào)引接至火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)內(nèi)防火門(mén)控制單元。防火門(mén)模塊接線圖，如圖3所示。

4 技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)

4.1 通過(guò)限位離合實(shí)現(xiàn)模式切換

目前市場(chǎng)上的開(kāi)門(mén)機(jī)在手動(dòng)和自動(dòng)切換時(shí)，需要人工撥動(dòng)離合，這給電力隧道內(nèi)的運(yùn)維人員帶來(lái)一定麻煩，在火災(zāi)逃生時(shí)也阻礙人員快速撤離。本文通過(guò)限位離合裝置，在防火門(mén)0度和90度兩個(gè)位置，分離電機(jī)和變速箱，將電機(jī)對(duì)擺臂的耦合作用降到最低，從而保證運(yùn)行人員能夠手動(dòng)開(kāi)閉防火門(mén)。

4.2 一次火災(zāi)報(bào)警信號(hào)后動(dòng)力電源缺失情況下實(shí)現(xiàn)關(guān)門(mén)

為考慮在一次火災(zāi)報(bào)警信號(hào)發(fā)出后，動(dòng)力電源缺失的情況，本裝置擺臂與門(mén)之間設(shè)置門(mén)吸機(jī)構(gòu)，與脫鉤器同時(shí)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)一次火災(zāi)報(bào)警信號(hào)發(fā)出后，無(wú)論動(dòng)力電源是否缺失，都不影響防火門(mén)在機(jī)械作用力下關(guān)閉，阻止火災(zāi)的蔓延。

5 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)研究，將自動(dòng)開(kāi)門(mén)裝置安裝在防火門(mén)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)防火門(mén)的遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)控制。這一思路杜絕運(yùn)維過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對(duì)防火門(mén)和防火閥的統(tǒng)一控制，真正做到零風(fēng)險(xiǎn)災(zāi)后排煙。同時(shí)該系統(tǒng)通過(guò)限位離合，電子門(mén)吸等手段實(shí)現(xiàn)在動(dòng)力電源斷掉的情況下，防火門(mén)能實(shí)現(xiàn)機(jī)械和人工關(guān)閉。本研究項(xiàng)目可以極大消除電力隧道運(yùn)維消防方面的人生安全隱患，減少運(yùn)維人員從事危險(xiǎn)工作的工作量，同時(shí)減少災(zāi)后通風(fēng)響應(yīng)時(shí)間，提高火災(zāi)后搶修復(fù)電效率。隨著電力隧道的大量投運(yùn)，隧道消防越來(lái)越重要，本講究成果值得推廣借鑒。