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    山西某大型國企電氣柜火災圖

    電氣柜消防現狀

    當今電氣柜已成為人類生活的必需品,電給人類帶來方便的同時,也在不同度上帶來火災的隱患,隨著人們生活水平的提高,用電量劇增,電氣柜系列火災也與日俱增。

    據統計1997年--2011年全國電氣柜火災共8106起,造成直接經濟損失22681萬元。

    由于電線老化、設備故障、超負荷等問題導致的火災事故時有逐年上升的趨勢。每次火災事故的發生,都給國家和人民的生命財產安全造成了極大的危害。為了降低火災隱患,防災于未然,選擇一種安全、可靠、潔凈、經濟的氣體滅火系統,對電氣柜進行保護已成為行業內相關部門的必然選擇。

    • 陜西某公司電氣柜起火

    • 云南某小區電柜短路起火

    電氣柜火災原因


    (1)有些電氣設備正常工作時(開關的自動拉合)就能產生電火花、電弧和高溫從而極易引發火災。

    (2)線路、電氣設備發生短路產生高溫和電弧易引發火災。

    (3)靜電產生火災。如果電氣設備接地處理不當,產生的靜電負荷不能很快導人大地而是越積越多,一旦形成高電位,就會發生靜電導電現象,產生火花并引燃周圍可燃物發生火災;

    (4)雷擊等強電侵入導致火災。

    (5)電氣設備故障引發火災。

    對電氣柜系統防護區進行氣溶膠消防的可行性

    針對目前電電氣柜的現狀和火災特點,我們認為應該選擇一種安全可靠、綠色環保、滅火效率高、滅火速度快并且安裝維護方便、噴放后對設備無二次損害的全自動氣體滅火系統對電氣柜進行有效保護??v觀目前的電氣柜氣體消防領域,主要存在氣溶膠滅火系統、七氟丙烷滅火系統及IG541惰性氣體滅火系統。

    在機電柜中,火探管、干粉等滅火裝置也有所應用,但是湖北及安盾消防所采用的組合固定式S型氣溶膠滅火裝置,相比以上幾種裝置及傳統型S型氣溶膠滅火裝置有其無可比擬的優勢,下面我們來逐一對比解釋。

    滅火劑 七氟丙烷 IG55/IG541 二氧化碳 S型氣溶膠 超細干粉 火探管b
    (CO2/七氟丙烷)
    毒性 低毒 窒息 低毒 低毒 窒息/低毒
    滅火效能(g/m3) 530-760 1220 670 <100 120 1500/700
    殘留 氟化氫 微量 大量殘留 無/氟化氫
    二次損害 低腐蝕 腐蝕,吸潮 無/低腐蝕
    貯存壓力(Mpa) 2.5、4.2、5.6 15或20 15或20 0 1.2(儲壓式)
    0(脈沖式)
    5.17/≥1.0
    使用溫度范圍(℃) 0~50 0~50 0~50 -30~75 0~50(儲壓)
    40~50(脈沖)
    0~50
    估計裝置重量(Kg)
    (100m3標準火模型)
    200 460 240 32 35 240/200
    估計裝置體積(m3)
    (100m3標準火模型)
    0.1 0.38 0.34 0.045 0.04 0.34/0.1
    施工維護 復雜 復雜 復雜 簡單 簡單 復雜

    S型氣溶膠

    火探管滅火裝置

    火探管滅火裝置一般使用七氟丙烷或二氧化碳作為滅火介質,而二氧化碳由于滅火效率低,存儲壓力大,鋼瓶體積大,一般使用的較少,這里僅以七氟丙烷作為比較。

    (1)探測方式:火探管僅能通過其管路進行探測,而氣溶膠滅火裝置可接駁現有任何一種探測方式。

    (2)環境適應性:火探管七氟丙烷滅火裝置 0℃或-10℃至50℃。熱氣溶膠滅火裝置 -30℃(如電路部分經特殊處理,可達-40℃)至75℃。相比較而言,熱氣溶膠滅火裝置有更廣泛的溫度適用范圍。

    (3)滅火性能:七氟丙烷滅火劑在通訊機房和電子計算機房等防護區,以9%計,保護1m3空間所需滅火藥劑量需721克,再加上噴射剩余量和管道殘留量,估計在750g左右。

    熱氣溶膠滅火裝置根據GB50370-2005氣體規范規定,通訊機房和電子計算機房等場所的電氣設備火災,S型熱氣溶膠的滅火設計密度不應小于130g/m3,電纜隧道(夾層、井)及自備發電機房火災,S型和K型熱氣溶膠的滅火設計密度不應小于140g/m3。

    以質量滅火濃度計,熱氣溶膠滅火劑的滅火性能是七氟丙烷滅火劑的5倍以上。

    (4)安裝維護:火探管的瓶體較大,用于電氣柜等較小空間保護時,需安裝在電氣柜外,將火探管伸入柜中進行保護。按照火探管七氟丙烷滅火裝置的安裝維護手冊規定,火探管式自動探火滅火裝置滅火劑貯存容器、火探管壓力表的壓力指示,每周應檢查一次,壓力下降不得大于工作壓力的10%。每年應對火探管式自動探火滅火裝置全面檢查和維護,七氟丙烷火探管式自動探火滅火裝置采用查壓力表法測量儲存的滅火劑量,測定值不應小于原存入量的 10%。在規定年限內,要倒出所有滅火藥劑,對藥劑純度進行檢測,對儲瓶進行探傷檢測。

    而我們采用的新型熱氣溶膠滅火裝置體積小,尤其是微型系列產品,安裝方式更為靈活既可以安裝在小的保護區域內,也可如前文所述安裝在小的保護區域外。對于保護較大的空間,可通過專用支架任意角度安裝,既可實現重點防火區域的定點保護同時也實現整個防護區的全淹沒保護。而維護僅需按動檢測按鈕而已。

    S型氣溶膠

    超細干粉滅火裝置

    超細干粉滅火裝置作為傳統滅火領域常用的一款產品,在電氣柜也有試用,但與氣溶膠產品相比,也存在一定的不足。

    (1)滅火效果。及安盾消防所采用的新型S型氣溶膠,其有效滅火劑使用量為100g/m3,與超細干粉達到相同水平。并且氣溶膠滅火劑與超細干粉相比,有很強的懸浮特性,在整個保護空間均勻擴散,可有效撲滅死角火,防止火災復燃。

    (2)藥劑穩定性高,噴放過程穩定性高。新型氣溶膠滅火裝置的滅火藥劑是將經過特殊包覆的固體藥劑安裝在滅火裝置內,屬常壓充裝,藥劑壽命長,噴放過程不受外界環境影響。而超細干粉會有吸潮板結現象,噴口易發生堵塞。尤其是非貯壓脈沖式干粉滅火裝置,其沖擊力很大,易造成二次損害。

    (3)清潔性及二次損害。超細干粉噴放后很難清理,且極易吸潮,產生的物質有腐蝕性。而新型的S型氣溶膠噴放后以氣態形式存在,在一定時間內就會在大氣中消散,而微米級金屬氧化顆粒,無腐蝕,無毒。這些都是可以在各類權威檢測報告中體現出。

    (4)體型小、重量輕,安裝形式多樣,維護方便。新型的組合式氣溶膠滅火裝置是同等滅火效能的超細干粉滅火裝置體積和重量的約1/2 。適合在狹小擁擠空間中設計安裝。干粉裝置只能懸掛安裝,我們的組合式氣溶膠安裝形式多樣。干粉滅火裝置需要定期檢查壓力和干粉的狀態,如果壓力不足或干粉結塊,則需要拆卸補充氣體或換干粉藥劑,而氣溶膠在有效期內免維護。

    S型氣溶膠

    超細干粉滅火裝置

    (1)體積小,重量輕:是相同滅火能力傳統氣溶膠裝置體積的1/4,重量的1/3。這種小型、輕量化的設計使得它能在狹小保護空間應用。

    (2)噴放速度快:以QRR0.3G/S這款產品為例,傳統的充裝300克藥劑產品,噴放時間約45秒左右。而新型產品僅需12秒,這一特性使得氣溶膠的噴放速度可以和七氟丙烷等氣體產品相比,從而大大提高滅火概率。

    (3)環境適用性好:湖北及安盾消防采用的新型氣溶膠滅火裝置,采用一種創新藥劑封裝技術和引發技術,使其使用溫度從-30℃-75℃,而傳統產品僅為-20℃-50℃。全系列產品通過CE的EMC電磁兼容性認證,使其可以使用在具有復雜電場、磁場環境中,而不會引起誤動作。

    (4)由于體積小、重量輕,使其相對于傳統產品安裝更加方便靈活,并且具有定點保護的功能。

    S型氣溶膠滅火裝置適用領域及應用場景案例

    中國聯通電氣柜中應用實例

    S型氣溶膠滅火裝置的應用場所特別廣泛。根據國家相關規范,組合固定式S型其溶膠自動滅火裝置是我公司自主研發生產、具有獨立知識產權的高科技產品,自投放市場以來,廣泛應用于通信、郵電、電力、金融、電力、軍隊等行業,滅火裝置適用于在相對封閉條件下撲救火災,通信機房、電子計算機房、變(配)電間、發電機房、電纜井、電纜溝等場所的電氣火災。 涉及項目2000多個,得到廣大用戶的一致好評。

    組合固定式S型氣溶膠滅火裝置的優勢如下:

    設計簡單,體積小巧,安裝簡便,不占用戶的有限空間。
    無另需電源,不因油、灰塵、煙的影響而導致探測火災功能的減弱及誤報警。
    氣溶膠滅火劑固態常壓儲存,零維護成本。
    全淹沒式,距離被保護物近,滅火效率高。
    滅火時間快,不受開口率影響。
    滅火介質環保無污染,對人體無害。
    新的封裝技術,擁有更好的耐候性,抗振性和電磁兼容性(通過CE EMC認證)

    及安盾消防S型氣溶膠滅火裝置相關檢測報告

    國家固定滅火系統和耐火構件質量監督檢驗中心核發的《熱氣溶膠滅火裝置》型式檢驗報告(No.Gn201905685、No.Gn201804197)

    國家固定滅火系統和耐火構件質量監督檢驗中心核發的《熱氣溶膠滅火裝置》型式檢驗報告(No.Gn201904666)

    GYB19.1266電動客車鋰離子動力電池(箱)火災防控裝置防爆證書

    NFX70-100毒性檢測合格報告

    CE認證

    氣溶膠滅火裝置在變電氣柜中設計方案

    自動滅火系統組成及工作原理

    該方案自動消防系統主要保護對象為電氣柜,自動消防系統主要由一臺QRR0.3G/S組合固定式氣溶膠滅火裝置+JR11感溫磁發電裝置組成。滅火裝置通過和探測裝置聯動,實現探測和滅火作用,對電氣柜實施全天候的保護,而且滅火裝置可以通過反饋模塊,將滅火裝置的狀態在控制主機上及消防控制中心得以顯現。

    自動滅火系統工作原理

    在電氣柜防護區內當溫度到達一定高度時,感溫磁發電裝置頂上安裝的感溫玻璃泡破裂或易熔金屬熔斷,使連接的銅棒切割磁發電裝置內的線圈,產生電流,啟動滅火裝置實施滅火。滅火裝置啟動后,輸出裝置啟動信號給火災報警控制器,收到反饋信號后,火災報警控制器驅動聲光報警實施報警。


    系統各組件介紹

    組合固定式S型熱氣溶膠滅火裝置是一種新型、綠色環保的氣體滅火裝置,它具有滅火效率高、滅火速度快、啟動方式靈活多樣、體積小巧、即可局部應用又可實現全淹沒滅火等特點,特別適合在機電柜內部使用。

    主要技術指標
    內 容 技術參數
    型號 QRR0.3G/S
    使用溫度 -30℃~+75℃
    噴射時間 ≤12s
    噴射滯后時間 ≤0.5s
    噴口熱間距(距離噴口) 400mm處溫度≤75℃
    殼體表面溫度 ≤75℃
    滅火密度 100g/m3
    規格尺寸(單位mm) 52*54*272
    單臺凈重 1200g
    多臺連接方式 組合串聯
    滅火藥劑種類 S型
    藥劑有效期 6年

    S型氣溶膠系列產品

    在保護區域內,電氣柜單元內溫度達到了JR11感溫磁發電元件預設定值(有57℃、68℃、79℃、93℃、141℃、182℃、260℃七種可選),熱氣溶膠滅火裝置將會立即啟動,對柜門完全關閉狀態下的各電氣柜單元形成全淹沒滅火,可在10 秒內撲滅火災。

    JR11感溫磁發電裝置是利用機械式切割磁感線將機械能轉化為電能的裝置,在防護區內當溫度到達一定高度時(尤其是封閉程度高的小空間,這類小空間火災造成升溫非常迅速),感溫磁發電裝置頂上安裝的感溫玻璃泡破裂或易熔金屬熔斷,使連接的銅棒切割磁發電裝置內的線圈,產生電流,啟動滅火裝置。感溫磁發電探測裝置和組合固定式氣溶膠滅火裝置的連用,實現該套滅火系統無需任何外接電源,即可完成探測,滅火一系列動作,并能將反饋信號傳送至塔底主機,產品使用壽命6年,無需維護。

    通過以上的分析,我們看到,湖北及安盾消防單個機電柜專用消防解決方案由S型組合固定式自動滅火裝置、探測系統兩部分組成。其中組合固定式氣溶膠滅火裝置、JR11感溫磁發電裝置。

    安裝施工說明

    每一個防護分區嚴格按照設計圖紙配置相應型號及數量的組合固定式氣體自動滅火裝置,其連接方式為串聯。系統的安裝施工、技術要求應嚴格執行現有的《火災自動報警系統設計規范》(GB50116-98)、《火災自動報警系統施工驗收規范》(GB50166-92)、《民用建筑設計防火規范》(GB50045-95)中的有關規定及《建筑電氣通用圖集》(92DQ5)(92DQ9)等國家有關標準要求的作法施工。具體按照下述標準進行施工安裝及檢驗驗收。

    1、線路連接:

    A 穿線前,嚴格按設計要求,檢查導線的型號, 規格是否相符,然后按規定根數進行穿線。

    B 不同系統,不同電壓等級,不同電流類別的線路,不穿在同一管內或線槽同一孔內。

    C 導線在管內或橋架內,禁止有接頭或扭結,導線的接頭要在接線盒內焊接或用端子連接。

    D 吊頂到頂板之間的導線,用護套線連接, 其上端用金屬蓋板與接線盒固定。

    E 在吊頂內敷設各類管路和線槽時,采用單獨的卡具吊裝或支撐固定。

    F 火災探測器的傳輸線路,選擇不同顏色的絕緣導線或電纜。正極“+”線為紅色,負極“—”為藍色。同一工程中相同用途導線的顏色一致,接線端子標有標號。

    G 導線敷設后,對每回路的導線用500V的兆歐表測量絕緣電阻,其對地絕緣電阻值要大于20兆歐。

    2、滅火設備的安裝

    A.氣溶膠自動滅火裝置的施工、布線、接地等應符合規范要求。

    B.氣溶膠自動滅火裝置施工前,應具備設備平面圖、接線圖系統圖以及其它必要的技術條件。

    C.氣溶膠滅火裝置的安裝應遵循以下原則:

    (1)不能安裝后在易被水淋、水淹的場所;

    (2)不宜靠近門、窗及其它開口處。

    D.滅火裝置安裝方法

    將JR11感溫磁發電探測器安置于機電柜易著火部位上方,再根據實際保護體積將QRR0.3G/S氣溶膠自動滅火裝置串聯分布于配電柜易于安裝位置(機柜梁架上)。滅火裝置接線端子對應JR11端子用導線相連接。

    3、系統維護

    僅需每六個月對設備進行一次除塵、自檢及聯接螺釘緊固。

    指示燈顏色 產品狀態
    電量燈亮 電量充足
    回路燈亮 點火回路正常
    電量燈不亮,回路燈滅 電量不足,點火回路正常,請及時更換電池
    回路燈滅 點火回路故障,請檢查產品連線是否完好無誤

    應用場景實驗視頻

    這些伙伴也選用了S型氣溶膠滅火裝置

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