电力隧道防火门远程控制系统应用研究

摘 要：电力隧道防火门均采用常开模式，关闭后无法自动开启，火灾后通风工况下需要运行人员手动打开防火门，存在很大安全风险。广州地区的电力隧道通风区段长，防火分区短，人工开启防火门，需要在高温和有毒气体的环境下穿过多个防火分区，手动开启各个防火门，极易造成抢修人员受伤，甚至危及生命。

关键词：电力隧道；防火门；开闭门机；远程控制；限位离合

中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）09-0174-01

1 概述

针对电力隧道运维的特点，本报告提出一套电力隧道防火门远程控制系统。在传统的脱钩式常开防火门基础上进行技术改造，并升级控制系统，实现在排烟工况下，对防火门进行远程开启，降低运行人员的运行风险，提供电力隧道消防能力，杜绝火灾引起次生人身事故。

2 电力隧道消防隐患

随着电力隧道规模将越来越大，公里数也会不断增加，隧道的消防工作将是重中之重。目前对于隧道消防，《电力电缆隧道设计规程》以及《广东电网公司城市电力电缆隧道建设标准》中都明确采用断氧灭火和灾后通风的型式，当发生火灾时通风机电源切断，通风机及防火阀自动关闭，使火灾因缺氧而熄灭。待火灾结束并人工确认后，该区域防火阀及通风机打开进行灾后通风，排除火灾后的烟气和毒气。常开式防火门自动关闭后，需要人手动开启，这个手动开启过程的安全风险很大：火灾发生后，隧道内充满大量有毒烟气，而且温度较高，能见度低，抢修人T在这种环境下进入隧道存在较大安全风险。

目前广州地区电力隧道防火分区一般按200m设置，而通风区长度基本达到500～600m，防火门为常开式，闭门器为脱钩式，这就意味着在确认火灾结束后，需要抢修人员在烟气还未排出的情况下，下到隧道内，穿越几道防火分区，打开该通风区段内的所有防火门。尽管隧道内还未发生火灾，但脱钩式常开防火门关闭后无法自动打开的情况得不到改善，将为隧道运行留下安全风险。

3 电力隧道防火门远程控制系统

防火门自动开启装置安装在防火门上方门楣上，传动装置一端安装在防火门上沿，如图1所示。

3.1 实现功能

本装置电气控制系统如图2所示。（1）防火门脱钩后，在机械能作用下关闭。（2）火灾确认熄灭后，由远程控制端给出开启信号，防火门在驱动系统作用下开启，恢复到原始常开状态，脱钩器恢复。（3）防火门关闭后，如果隧道内人工打开，此时动力系统不参与工作，实现人工无阻力开闭门。

3.2 动力系统

动力系统包括电机，离合器，变速箱以及传动部分。驱动器内电机旋转带动传动力臂运动，从而实现防火门的自动开启关闭。变速箱传动连接摆臂与防火门相连，控制门的开关。在电机和变速箱传动机构上安装限位离合器，当防火门处于90度打开和0度关闭时，电机和变速箱脱离，人工可以没有阻力的情况下进行防火门的开闭。

3.3 二次控制系统

控制器为应用在防火门自动/手动开关门控制，通过外接控制信号或面板按键控制信号进行门的开关控制。控制器包括电源部分，外部触发信号，面板按键，控制器，驱动输出几个部分组成。正常状态下门保持打开状态。此时可以通过面板上的开关按键对门进行开和关控制。也可以通过外部信号触发进行门的开关控制。同时，预留485接口，可以通过远程控制操作进行门的开和关控制。（1）远程控制关闭。正常状态下，隧道防火门处于常开状态。当遇火灾报警时，火灾报警系统输出控制信号至相应防火门释放器，防火门关闭，以实现火灾隔离。（2）远程控制开启。火灾熄灭后，人工控制信号复位，火灾报警系统输出控制信号至防火门开门装置，防火门恢复常开状态。（3）防火门开闭状态。为实现防火门的开闭控制，防火门开门位置信号以及闭门位置信号引接至火灾报警系统内防火门控制单元。防火门模块接线图，如图3所示。

4 技术关键点

4.1 通过限位离合实现模式切换

目前市场上的开门机在手动和自动切换时，需要人工拨动离合，这给电力隧道内的运维人员带来一定麻烦，在火灾逃生时也阻碍人员快速撤离。本文通过限位离合装置，在防火门0度和90度两个位置，分离电机和变速箱，将电机对摆臂的耦合作用降到最低，从而保证运行人员能够手动开闭防火门。

4.2 一次火灾报警信号后动力电源缺失情况下实现关门

为考虑在一次火灾报警信号发出后，动力电源缺失的情况，本装置摆臂与门之间设置门吸机构，与脱钩器同时动作，实现一次火灾报警信号发出后，无论动力电源是否缺失，都不影响防火门在机械作用力下关闭，阻止火灾的蔓延。

5 结语

本文通过研究，将自动开门装置安装在防火门上，实现对防火门的远程开关控制。这一思路杜绝运维过程中的安全风险，通过远程实现对防火门和防火阀的统一控制，真正做到零风险灾后排烟。同时该系统通过限位离合，电子门吸等手段实现在动力电源断掉的情况下，防火门能实现机械和人工关闭。本研究项目可以极大消除电力隧道运维消防方面的人生安全隐患，减少运维人员从事危险工作的工作量，同时减少灾后通风响应时间，提高火灾后抢修复电效率。随着电力隧道的大量投运，隧道消防越来越重要，本讲究成果值得推广借鉴。