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全氟己酮灭火技术在配电系统的应用

日期:2024-02-26 来源:山东天康达安防 浏览次数:

        电力系统传统上划分为发电、输电和配电三大组成系统,现在又增加了储能系统。发电系统发出的电能经由输电系统的输送,最后由配电系统分配给各个用户。一般将电力系统中从降压配电变电站(高压配电变电站)出口到用户端的这一段系统称为配电系统。配电系统包括变压器、电抗器、电容器、高低压开关等设备,直接关联到千家万户,一旦发生火灾事故将造成大面积停电,或整个系统瓦解,甚至人员伤亡。因此配电系统消防安全是电力安全运行的重要保障,设置高效的灭火系统,对预防火灾事故的发生至关重要。


1、配电系统火灾特点

    由于配电系统分布广泛、长期持续运行、设备高度集中,线路配件通常相对封闭,在高负荷运行下,容易出现发热、电弧、局部放电,甚至是阴燃等现象,火灾初期时不易被火灾报警系统发现,也不易为肉眼所观察到,并且可燃物较多,发生火灾后,烟雾易聚集、温度高、难以救援、扑救困难。该类火灾具有分布性、持续性和隐蔽性。火灾发生后蔓延迅速、疏散困难,火场温度高,极容易造成人员伤亡、设备损坏等重大事故。

2、配电系统消防现状

《建筑防火通用规范》(GB55037-2022)对配电系统场所设置消防设施没做要求。《消防设施通用规范》(GB55036-2022)也仅提出了细水雾灭火系统在油浸变压器室的持续喷雾时间大于或等于20min。《建筑设计防火规范》(GB50016-20142018年版))规定:“单台容量在40MV·A及以上的厂矿企业油浸变压器,单台容量在90MV·A及以上的电厂油浸变压器,单台容量在125MV·A及以上的独立变电站油浸变压器;”和“充可燃油并设置在高层民用建筑内的高压电容器和多油开关室”应设自动灭火系统,大多数配电场所没有设置。而且现行消防标准只是对配电场所的建筑进行保护,没有考虑设施设备自身的火灾扑救。当设备内部火灾发生时,外部建筑消防设施火无法及时发现和扑救,灭火设施释放的灭火剂难以进入设备内部,造成设备损毁。如果对配电系统进行保护,需要同时保护建筑和设施设备,有针对性的在设备内部设置自动探测和灭火系统。

3、全氟己酮灭火技术

全氟己酮常温常压下是液体,沸点49.2℃,凝固点-108℃,臭氧损耗潜能值为0,温室效应值小于1,灭火效率高,吸热降温,对人安全,绝缘性强(大于110kV),洁净环保,是哈龙和氢氟碳化物(HFCs)温室气体灭火剂的优良替代品。全氟己酮灭火技术作为目前最高效环保的灭火技术被国际消防届广泛认可,已在美国和欧洲应用了二十年。其灭火机理是通过物理和化学两方面的作用:一是降温灭火,全氟己酮液体雾化喷出后遇热(48℃)汽化,迅速吸热降温,降到燃点以下,中断燃烧。二是覆盖窒息灭火,全氟己酮比重大,与空气混合物比较重,在下落的过程中可以隔绝空气中的氧气灭火。三是化学抑制灭火,全氟己酮在高温下发生分解,捕捉燃烧产生的自由基,终止引起火焰传播的链式反应灭火。

4、配电系统灭火的适用性

由于电气火灾温度高、蔓延快,如不及时断电故障点会持续放热,引发复燃,而且重要部位有人值守,因此应对配电系统火灾不单纯是扑灭明火,还应快速降温、对人无毒害、对设备无损害。根据全氟己酮灭火原理,灭火时由液态变为气态,通过相变大量吸热。试验证明,全氟己酮在灭火过程中,环境热辐射会出现明显下降,有良好的降温效果(如图)。同时灭火剂本身绝缘,具有灭弧功能,无毒环保,洁净无污染,非常适合配电系统的消防安全保护。

山东电力研究院联合山东省科学院、山东天康达安防科技有限公司,进行了配电室、电缆沟、配电柜等多场景全氟己酮灭火研究和试验,均取得了成功。试验证明,全氟己酮灭火技术适用于配电系统的火灾扑救,可以应用到各类配电场所和设施设备。