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变配电站的消防安全解决方案

  变配电站是接受、变换和分配电能的环节,是企、事单位业的动力枢纽。变配电站装有变压器、互感器、避雷器、电力电容器、高低压开关、高低压母线、电缆等多种高压设备和低压设备。变配电站一旦发生火灾事故将会对整个生产活动造成影响,还可能会带来毁灭性的灾害,导致重大的损失。
  
  变配电站火灾风险与面临的挑战
  
  由于变配电站内拥有变压器、电容器、开关、电缆等易燃易爆物品,所以变配电站的火灾多数是因为变配电设备、线路老化导致的。
  
  变压器大多数采用油浸自然冷却式,里面充满了大量矿物绝缘油,闪电140℃并易蒸发、燃烧,同空气混合能构成爆炸混合物,因此变压环节是变配电站内危险性较大的一部分。
  
  电容器在电力系统中主要作无功补偿或移相使用,大量装设在各级变配配电所里,当多组电容器并联运行时,只要其中有一台发生了击穿,其余各台就会同时通过这一台放电。放电能量很大,脉冲功率很高,使电容器油迅速汽化,引起爆炸,甚至起火,严重时有可能使建筑也遭到破坏。
  
  电缆是连接变配电站与使用设备之间的桥梁,尤其是电缆桥架、电缆隧道、电缆沟、电缆夹层等区域内电缆密集程度很高,火灾具有发展速度快、扑灭困难的特点,另外由于这些电缆往往贯穿全厂,火灾易于蔓延,危害性很大,因此这些场所应设置有效、可靠的火灾探测器。
  
  传统火灾探测器存在的误区
  
  目前,传统的火灾探测器的使用已经无法满足在变配电站这样的重要场合的火灾探测。首先,变电站机柜内存在很多机柜,如果机柜内部发生火灾,机柜将会阻碍火灾烟雾向外扩散,造成外部的火灾探测器无法及时的探测到火灾的发生。另外机柜内部一旦发生火灾扑救比较困难,所以对机柜需要采极早期空气采样探测,并且将探测设备直接延伸至机柜内。同时在机柜间的房间内部设置空气采样管路,对空间的情况进行实时监测。
  
  变压器一般置于室外,当室外变压器发生火灾时,由于室外空气流速比较大,烟气、温度会被稀释,所以传统的火灾探测器根本无法对变压器实行探测,所以目前的一些变压器上面大多使用线型感温火灾探测器或者感温光纤直接缠绕的方法对变压器进行火灾探测。
  
  电缆桥架一般比较狭小,而且传统的点式火灾探测器在以上场所不容易安装,而缆式线型感温探测器是以上电缆架设场所的一种适宜的、可靠的报警系统,且安装方便。
  
  AVA极早期吸气式感烟火灾探测器在变配电站的应用
  
  对机柜进行火灾探测时,AVA的做法是采用CSD-100机柜型采样火灾探测器,一台火灾探测器保护一台机柜。将CSD-100的采样管路延伸至机柜内部,直接抽取机柜内的空气进行分析,因此可对任何微小的异常状况提供最早期的报警。吸气式感烟火灾探测系统的设计非常灵活,可以将吸气式感烟火灾探测系统作为气体灭火系统的自动激发装置。

 
图1  CSD-100在机柜上的应用
  同时,在机柜放置区域设置Quartas-500单区型极早期空气采样探测器,对机柜间的火灾进行实时监测,如设置区域无吊顶,管路可直接沿顶部敷设;如设置区域有吊顶,使用毛细软管将采样点从采样管路延伸到天花板上。
 图2  Quartas-500在机柜间的应用

 
  线型感温火灾探测器在变压器、电缆桥架上的应用
  
  变压器的火灾探测可采用“温度报警”的方式,将线型感温火灾探测器直接缠绕于变压器外表面,可以对变压器进行温度监测。如果需要实时测温,可通过缠绕感温光纤或光纤光栅来实现。
  
  对于电缆桥架的火灾探测,线型感温火灾探测器可以采用正弦波接触式敷设(动力电缆不需更换时)或水平正弦波悬挂敷设(动力电缆需更换或维护时)的安装方式。正弦波接触式敷设方式具有火灾响应灵敏度高的特点,但这种附设方式不利于被保护电缆的维护和检修,在实际工程安装应用时,考虑到抽换、添加、维护、检修动力电缆方便,采用将线型感温探测器水平正弦波悬挂敷设的安装方式,但悬挂敷设的安装方式将降低对电缆火灾探测的灵敏度。线型感温探测器悬挂敷设的安装方式如下图所示。


图3  感温电缆正弦波方式敷设


  线型感温探测器采用水平正弦波悬挂敷设的安装方式,线型感温探测器的长度计算方法与正弦波接触式敷设的线型感温探测器的长度计算方法相同。
 

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