电力防灾应急

全氟己酮灭火剂在输变电系统火灾防控中的应用

发布时间:2022-11-04来源:雷纳新材料微信公众号

  

  全氟己酮灭火系统作为本公司主打产品,已在社会上得到越来越广泛的应用,下面为您详细介绍一下有关全氟己酮灭火系统在输变电系统火灾防控中的应用。针对我国全面停止哈龙灭火剂的生产和使用的现状,对哈龙类灭火剂替代品之一全氟己酮的理化特性、灭火特性和环保特性等方面进行了分析和总结,探讨采用探火管的间接式全氟己酮灭火系统的组成结构,提出了一种新型探测灭火一体的全氟己酮火灾防控系统,研究了全氟己酮灭火系统针对变压器室、电气开关柜和电缆沟等几种典型的输变电系统设备和场所的应用前景。全氟己酮灭火系统

  目前的二氧化碳和七氟丙烷灭火系统在电气柜、控制箱、机房中多采用火探管式探火灭火装置,由装有灭火剂的压力容器、容器阀和火探管或释放管等组成。将火探管布置在火源最可能发生处的上方,一旦发生火灾,火探管在受热温度最高处被软化并爆破,将灭火剂通过火探管本身(直接系统)或喷嘴(间接系统)释放到被保护区域。七氟丙烷和二氧化碳常温下会立即汽化,所以这种气体灭火剂可以采用直接式火探灭火装置。但是全氟己酮的沸点是49.2 ℃,常温下是液态,多采用间接式灭火装置。间接式火探灭火装置的容器阀和充压火探管相连,压力稳定状态下容器阀关闭,发生火灾时火探管高温爆破,压力释放,容器阀打开,全氟己酮在高压下通过释放管和特殊设计的喷头雾化喷出,淹没保护空间实现灭火。间接灭火系统原理如图1所示。


  图片

图1 间接灭火系统原理


  火探管式探火灭火装置有不足之处,一是受布管长度和位置所限,不能保护所有的区域;二是达到火探管爆破启动温度时,火灾往往已经蔓延开,不能在火灾的早期预警防护,灭火效果大打折扣。新型全氟己酮火灾防控系统整合了探测、报警、灭火于一体,能够实现早期探测、自动报警、自动灭火的效果,主要由烟雾探测模块、报警控制模块、通信模块、人机交互模块、电源模块、灭火剂储存装置、启动推进装置、喷射装置等组成。新型全氟己酮火灾防控系统框架如图2所示。烟雾探测模块有多种方式,一是采用传统的点型感烟火灾探测器,这种探测器依靠火灾产生的烟雾被动扩散进入探测器才能报警,灵敏度较低;二是采用主动吸气式早期火灾探测器,这种探测器通过合理布置在保护空间的采样管主动吸气,通过精密的光学结构、信号调理电路和判断算法,能够探测到早期的火灾,灵敏度高,误报率低。全氟己酮的雾化喷射通过启动装置、动力装置、喷射装置来实现,喷射装置包括高压管路、喷头等。全氟己酮储存在常压容器中,发生火灾时启动装置触发动力装置释放高压,推动药剂从储存装置通过管路和喷头雾化喷出,在极短时间内淹没保护空间,实现快速扑灭火灾的目的。


  图片

图2 新型全氟己酮火灾防控系统框架

  

全氟己酮在输变电设备的应用方案

  输变电系统的基本电气设备主要有变压器、电缆、开关设备、高压绝缘子等,典型的应用场所有油浸式变压器、电气开关柜和电缆沟等。

   变压器室

  变压器是输变电系统的重要设备,油浸式变压器内部存在大量的纸质、木材等有机可燃物做成的绝缘支架,并且油箱内存在大量绝缘油。当变压器出现过电压、短路等问题时,温度会急剧上升,绝缘油受热会发生分解现象,生成大量可燃性气体,容易导致火灾发生。

  变压器按照使用场所分为室内变压器和室外变压器。室外变压器安装在开放空间,全氟己酮灭火剂是依靠全淹没实现灭火,但是室外条件复杂不稳定,受风的影响较大,难以实现全淹没,所以全氟己酮不适用于对室外变压器的火灾抑制。室内变压器安装在变电站室内,可以实现全淹没。根据所在空间的体积计算所需的全氟己酮灭火剂量,用高压容器充装全氟己酮,高压氮气加压。通过火灾报警控制器联动火灾探测器,一旦发生火灾,探测器发出报警信号,控制器联动打开电磁阀释放全氟己酮通过喷头雾化,淹没保护空间,实现对变压器的火灾防控。针对变压器室的全氟己酮灭火系统框架如图3所示。


  图片

  图3 变压器室全氟己酮灭火系统


  电气开关柜

  电气开关柜内部主要是断路器、线缆、保护装置等,电气线路老化造成短路、使用负荷过载、连接处不牢固导致接触不良等容易引起电气火灾。电气柜内部空间较小,而且相对密闭,非常适合采用全氟己酮灭火系统进行防护。新型的一体化火灾探测防控系统,通过布置在开关柜内部的采样管路,设计合理的采样孔数量和孔径,利用主动空气采样方法和光电感烟探测技术,实现火灾的极早期探测报警;通过布置在开关柜内部的灭火管路、喷头,利用启动装置和动力装置使全氟己酮快速雾化淹没保护空间,达到对火灾的有效抑制。一套一体化防控系统能够保护并联的多台电气开关柜,可以通过和火灾报警控制器的通信,联动消防系统的其他报警和灭火设备。针对电气开关柜的全氟己酮灭火系统框架如图4所示。


图片

  图4 电气柜全氟己酮灭火系统


  

  电缆沟
电缆沟内部主要是电缆、桥架等,出现漏电、短路、过载、接触电阻过大等现象很容易引起局部温度急剧升高,引燃绝缘层及可燃物,引发火灾。电缆沟长度方向是开放的,其余四个面是封闭的,而且内部基本没有气流,所以可以在火源附近实现局部淹没,达到灭火的目的。沿电缆沟布置火灾探测器和全氟己酮喷头,并且探测器和喷头一对一或一对多编码。发生火灾时,火灾探测器发出报警信号,火灾报警控制器开启对应位置的喷头,喷射全氟己酮灭火剂。同时,控制器可以根据报警火灾探测器所在的位置,联动控制相邻的喷头同时喷射,在火源附近形成局部全淹没,实现对电缆沟火灾的抑制。针对电缆沟的全氟己酮灭火系统框架如图5所示。


图片

  图5 电缆沟全氟己酮灭火系统


  全氟己酮是一种新型环保灭火剂,对环境友好,对人体安全,具有优良的灭火性能和绝缘性能,适用于电力电气系统,尤其是开关柜、变电站房等密闭空间。利用科学设计的全氟己酮灭火系统,可以有效地保护输变电系统的电气开关柜、室内变压器、电缆沟等电力设施。

版权所有:CPEM电力防灾应急大会