（中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司 新疆 乌鲁木齐；西南电力设计院有限公司 四川 成都）
摘要：保证变电站安全运行需做好火灾防护工作，变电站主控通信楼、屋内配电装置室等建筑物，电气火灾是影响屏柜安全运行的最大消防隐患，无人值班变电站是未来电网升级改造的重要方向。在推行是无人值班变电站的电气自动化配置得到了全面提高的同时，消防设施的配置却没有升级，消防手段还靠人员来灭火，安全存在隐患。
关键词：无人值守；变电站；气体灭火；火探管式；
1.现况和存在的问题
现行《火力发电厂与变电站设计防火规范》对无人值班变电站内哪些部位设置火灾自动报警系统做了要求，如主控通信室、配电装置室、继电器室等，并要求将火警信号传至上级有关单位。对于这些重要的电气设备房间是否设置自动灭火系统，并没有明文要求，故目前无人值班变电站的建筑内均没有设自动灭火系统，只配置了移动式灭火器。
现行的消防配置存在的问题：
报警速度及信息传输慢：建筑物内火警探测器大多采用烟感探测或者温感探测，探测器均装置在房间的顶部，需要达到一定程度才能够实现报警，当烟感或者温感探测到并发出火警时，意味着火灾已经从机柜内部蔓延到机柜外部，已对设备造成了很大的损害。
灭火速度慢：无人值守变电站一般设置在比较荒僻的地方，火警信号传输到上级有关单位，再下达灭火指令，等到救援人员赶到现场进行扑救时，火势已蔓延，灭火器显得微不足道了。即使调用消防队来灭火，已错过最佳灭火时间，对设备运行所造成的损失已无法挽回。
无人值班站的建设，提高了电网智能化水平，节省了大量的人力物力，但就完全避免火灾来看是不现实的，大量的电器设备、电缆都有可能造成火灾，根据资料，近年有几个无人站发生的火灾，如上海某220kV变电站和成都某110kV变电站，都带来了极大的财产损失和不良的社会影响，所以我们建议应在无人值班的变电站，更加应适当提高建筑物内电气设备房间的消防等级，设置智能的自动气体灭火系统，做到早发现，早灭火，避免更大的损失。
2.传统气体自动灭火系统
电气设备火灾，常规的气体自动消防模式是采用管网系统，系统包括喷头、管网、阀门、储气钢瓶及报警控制系统，系统的钢瓶要有独立的钢瓶间，灭火气体常采用IG541、七氟丙烷、CO2等。
传统的气体灭火方式技术很成熟，应用也很广泛，即根据火灾报警控制系统的信号，启动灭火系统的阀门，使灭火气体充满建筑物。但传统的自动灭火系统其也有不足之处：只能针对整个房间进行保护，无法针对设备进行点对点式的灭火保护，灭火的针对性不强，起不到及时有效灭火的目的；灭火系统价格相对较昂贵，在较小的设备内着火后要将灭火剂均匀地充满较大的空间或房间，需要的灭火剂用量大，灭火系统的组成也较复杂，设备投资和一次灭火成本较大；另外需要专门的设备房间，增加了建筑面积。
3.火探管式自动灭火装置
随着科技的进步，现在一项新的自动灭火装置正在得到推广，越来越广泛的应用在电器设备的火灾防护上，那就是火探管式自动灭火装置。
火探是欧洲的当代消防的创新产品。它的基本理念是精确发现、定位火源，在极早期将火患消灭在萌芽期。该装置无需电源，不需要另外占地，火探管即作为气体喷放的管道，也作为火灾探测的工具。
火探管式自动灭火装置的工作原理：火探灭火装置是将火探管直接布置在易发生火灾的电子、电气设备内，并将其直接作为火灾探测和灭火剂喷放元件，利用火探管对温度的敏感性，一旦发生火灾，在160℃±1-2℃（距离被保护设备1米范围内）的温度环境下几秒～十几秒钟内，靠管内压力的作用，火探管自动爆破形成喷射孔洞，将灭火剂直接喷射到火源部位灭火。火探管动作后，系统动作信号将送到火灾报警系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于直接布置在被保护设备内，保证了反应快速、准确，灭火剂释放及时对症，灭火的针对性和有效性更强，迅速有效地探测及扑灭初期的火灾，是一种早期灭火系统，从结构上分为直接式和间接式两种火探灭火装置。
直接式火探灭火装置，火探管通过容器阀连接到灭火剂容器上，进行火源探测，遇火时火探管爆破，利用火探管中的压力下降，启动容器阀，通过装在容器阀出口处的转换接头，将灭火剂输送到原火探管爆破孔释放。
间接式火探灭火装置，火探管通过容器阀连接到灭火剂容器上，进行火源探测，遇火时火探管爆破，利用火探管中的压力下降，启动容器阀，通过释放管至喷嘴把灭火剂释放出来。
4.方案比较
火探管式自动灭火装置与传统的气体灭火方式相比，有着很多优点，从以下几个方面分析。
4.1防护对象
传统气体灭火系统：较大的封闭空间作为防护区。如将整个房间、电缆夹层等作为防护区，无法解决设备内部火患。
火探管式自动探火灭火装置：较大空间内有封闭外壳相对密闭、空间体积较小的设备如变配电柜、通讯机柜、电缆槽盒等作为防护区。
4.2安全性能
传统气体灭火系统：针对房间（较大防护区）的全淹没式设计，灭火剂用量大，释放时必需人员疏散，灭火剂的用量大，易对环境产生污染。
火探管式自动探火灭火装置：只针对被保护设备的全淹没式设计，释放气体对人员影响极小，无需人员紧急疏散，灭火剂的用量少，环境污染小。
4.3灭火有效性
传统气体灭火系统：火从被保护的设备中蔓延出来，由安装在房间里的火灾探测器接收到两个独立的火灾信号后延时30秒才自动启动灭火系统,灭火速度慢。灭火剂喷出后扩散到防护区内而没有将灭火剂直接喷到发生火灾的设备内,灭火的针对性不强。
火探管式自动探火灭火装置：将火探管布置在易发生火灾的电子、电气设备内，探测到火源后即刻释放灭火剂灭火，它是一种早期灭火系统，灭火剂释放更及时，灭火速度快。将灭火剂直接喷到火源部位，系统反应准确，灭火的针对性强。
4.4造价
传统气体灭火系统：系统复杂，需设专用储瓶间，工程造价和维护成本高，灭火剂的用量大，灭火的成本高。
火探管式自动探火灭火装置：系统简单，无需储瓶间，大大降低了工程造价和维护成本，灭火剂的用量小，灭火的成本低。
4.5灭火介质适用性
两种方式均可采用二氧化碳、七氟丙烷、IG541等灭火介质。
目前，这种装置已经在电厂的电子设备间、配电间、电缆竖井得到应用，变电站、换流站下列场所可选用火探管式自动探火灭火装置：控制室、电子设备间、计算机房、继电器室、变配电间；电缆交叉、密集及中间接头等部位；变配电柜、电梯控制柜、带槽盒的电线电缆槽或桥架；其他场所相对密闭外壳的特殊或重要的机柜设备。
5.
结论
随着科技的发展及自动化程度的提高，作为电网中的重要枢纽，变电站正朝着无人值守和智能的方向发展，安全防控自动化也是无人值守变电站的重要发展方向，那么安装自动灭火设施也应是无人值守变电站的发展趋势。特别在新疆地区变电站大多数都距离城市二三十公里，火灾缺乏外部支援条件，一旦发生火灾造成的后果是很严重的，所以我们认为在投资不大，又切实增加了对电气设备保护的情况下，变电站建筑应设置火探管式灭火系统，能取得良好的安全效益和社会效益。
参考文献
[1]刘汝义，杜世铃.发电厂与变电站消防设计实用手册.中国计划出版社，1999年。
[2]火力发电厂与变电站设计防火规范.GB50229-2006.中国计划出版社，2006年。
[3]35kV-220kV无人值班变电所设计规程.DL/T 5103-2012.中国电力出版社，2012年。
[4]气体灭火系统设计规范. GB 50370-2005.中国计划出版社，2005年。
[5]西北电力设计院编.电力工程电气设计手册.第二册：电气二次部分.中国电力出版社，1996年。
论文作者:张宇君 谢东方
论文发表刊物:《电力设备》2015年第11期供稿
论文发表时间:2016/4/27
标签：灭火剂论文; 变电站论文; 火灾论文; 气体论文; 装置论文; 灭火系统论文; 设备论文; 《电力设备》2015年第11期供稿论文;