
电缆隧道封闭狭长、设备密集、空气流动性差,一旦发生火灾,抢修人员难以第一时间定位火源,影响抢险效率。山东济南供电公司电缆运检中心自主研发了电缆隧道超前灭火装置,实现——
1秒感知,5秒响应,10秒灭火
电缆隧道被称为城市的“地下能源动脉”。近年来,山东济南电网电缆化率持续上升,电缆运检管理要求也不断提高。在工作中,济南供电公司电缆运检人员发现,电缆隧道封闭、狭长、设备密集等特点,让火灾防控成为摆在他们面前的一项挑战。
“最大的问题就是火灾发现不及时。”济南供电公司电缆运检人员张金亮介绍。此前,火灾监测设备主要依赖感温探测装置或烟雾探测器,必须等到温度升高或烟雾浓度达到一定阈值才能触发告警。由于隧道内空气流动性差,烟雾扩散缓慢,在火灾初期阶段,烟感告警无法及时触发,抢修人员难以第一时间定位火源,错过最佳扑救时机。
“我们做过试验,设置了一处模拟故障点并点燃微小火源,测试各类监测设备的响应速度。当感温探测装置距离火源1米时,触发告警时间至少要3分钟。普通烟雾探测器也要在1分45秒后才触发告警。”张金亮说。这意味着当告警声响起时,火势可能已经在隧道内蔓延,严重影响了抢险效率。
即使火情被发现了,如何高效灭火也是一个难题。干粉灭火弹覆盖范围仅为5平方米,且干粉会腐蚀电气设备,缩短设备寿命。气溶胶灭火器喷射压力低,喷射距离短,难以达到100克/立方米的有效灭火浓度。“灭火速度跟不上,扑灭不彻底,一旦火势扩散,后果不堪设想。”张金亮说,“我们需要一款反应更快、灭火更彻底、告警更精准的设备。”
为此,济南供电公司电缆运检中心研发团队在两年时间内组织开展了500余次试验,研制出基于紫外光电联动的电缆隧道超前灭火装置——“灭霸”。
“3、2、1,点火!”2024年5月9日,在济南供电公司电缆运检中心一间模拟电缆隧道实验室里,试验人员点燃酒精棉。火苗刚刚蹿起,隧道顶部的紫外光电传感器立刻捕捉到异常信号。灭火装置在1秒内迅速启动,高流速气溶胶喷射而出。10秒内,火焰被完全扑灭。“这比我们预想得还快!”试验人员兴奋地记录下数据。
投用前的试验数据表明,“灭霸”在火灾探测、灭火效率和告警精准度方面均实现了重大突破。“灭霸”采用先进的紫外光电传感器,能够直接识别火焰中特定波段的紫外线,从根本上解决传统感温、烟感设备反应迟缓的问题。在3米范围内,“灭霸”能够在1秒内精准锁定火源并迅速启动灭火程序,其探测速度相比传统感温设备提升了180倍。
针对传统灭火装置喷射距离短、灭火浓度不足的缺陷,研发团队为“灭霸”设计了“窄腰加速+宽口降温”喷射结构。这一设计使“灭霸”的喷射压力提升了50%,灭火覆盖范围扩大至传统灭火装置的2倍,并在10秒内达到100克/立方米的灭火浓度,有效防止复燃。此外,“灭霸”能通过特殊喷口结构喷射高流速气溶胶,将灭火时的喷口温度降低至60摄氏度,远低于现有气溶胶喷射装置灭火时600摄氏度的喷口温度,灭火装置的安全性和可靠性显著提升。
“灭霸”还内置智能通信单元,并嵌入高压电缆精益化管控平台,实现了远程智能控制和精准告警功能。一旦发生火情,“灭霸”可在5秒内精准推送火源位置及设备动作信息,确保抢修人员第一时间掌握现场情况。
除了技术上的突破,“灭霸”还具备低成本、高适应性和易推广的特点。目前,该装置已在济南220千伏龙姚Ⅰ线、110千伏水铁Ⅰ线等多个电缆隧道的40余处电缆接头试点安装。
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