Page 86 - 电力与能源2023年第三期
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280 徐立波，等：变电站钛酸锂电池并联直流电源系统消防方案研究
测器应设置在电池室顶部 ［14］ 。 监 测 模 块 主 要 监 测 挥 发 性 有 机 化 合 物
固定灭火系统一般可选用气体灭火、水喷雾 （VOC）、CO、烟雾等的含量以及温度值。当电池
或细水雾等形式。由于锂离子电池安装于屏柜 发生故障或火灾时，监测模块采集到异常数据后
内，电池室配置气体灭火系统对于扑灭电池火灾 向灭火主机告警。集成灭火剂的灭火主机判断报
效果有限，因此不建议电池室配置气体灭火系统。 警等级采取相应措施，必要时将通过管网系统通
电池室可选配水喷雾或细水雾自动灭火系统，实 过分流阀同时向各个喷头的防护空间内注入全氟
现对电池组的持续冷却，从而控制热失控。 己酮灭火剂。电池柜内全氟己酮的体积分数达到
关于事故排风，电池室应装设防爆型排风机， 4%～6% 时，即可有效扑灭明火，抑制火灾在电
并与可燃气体报警装置联动。当空气中可燃气体 池柜内的蔓延扩散。报警模块具备就地或远程手
达到爆炸下限的 25% 时，通风系统应能自动投入 动启动灭火系统的功能。输出模块用于输出报警
运行 ［15］ ；当电池室自动灭火系统启动时，应联动关 信号和与电池室通风系统的联动控制。
闭通风系统。 3.2.3 布置方案
3.2 全氟己酮灭火系统消防方案 全氟己酮灭火系统在每个电池柜内分别布置
3.2.1 全氟己酮灭火剂特性 1 台灭火主机、2 个监测模块、3 个雾化喷头、3 个分
全氟己酮灭火剂常温下是一种透明、无色、绝
流阀和 1 个报警模块。灭火主机布置于柜体上
缘的液体，释放后无残留，绿色环保，最先由美国
部，监测模块靠近电池组对侧布置，在每个电池柜
3M 公司研制开发，商标为 Novec1230 ［16］ 。全氟己
的顶部和中部分别布置 2 个和 1 个雾化喷头，由
酮是以物理吸热为主的洁净气体灭火剂，释放后
3 根支管路汇总至 3 个 2 路双通方形分流阀体，再
与空气形成气态混合物，其灭火原理主要包括化
由主管至灭火主机。报警模块布置于方便操作的
学抑制和物理冷却。
位置。
全氟己酮可通过与燃烧自由基的结合来阻断
3.2.4 灭火策略
燃烧反应实现化学抑制，并且通过液态至气态的
全氟己酮灭火系统具备三级报警和自动灭火
相变吸收火灾释放的热量达到物理冷却的作用。
功能，各报警等级监测的数据和输出策略如表 2
全氟己酮灭火系统适用于 E 类火灾（带电火灾）。
所示。
3.2.2 系统方案
灭火系统任一监测模块监测到 VOC 和烟雾
全氟己酮灭火系统以电池柜为单位进行全空
含量超标时为一级报警，将输出报警信号；任一监
间淹没式灭火，实现对电池柜体内部的高效安全
测模块监测到 VOC 和 CO 含量超标时属于二级
防护。
报警，将联动风机进行事故排风；任一监测模块监
全氟己酮灭火系统结构如图 2 所示，由监测
测到 VOC，CO 含量和温度超标时，属于最严重的
模块、灭火主机、雾化喷头、分流阀、报警模块、输
三级报警，此时灭火主机会启动喷淋模式，由 3 个
出模块等组成。
雾化喷头同时喷出全氟己酮灭火剂。
灭火剂喷射的策略是首先喷射大量的全氟己
酮进行灭火，降低柜内可燃气体的含量。随后根
据温度变化，多次少量地间歇喷射全氟己酮，进行
图 2 全氟己酮灭火系统结构 有效降温和维持柜内全氟己酮的灭火浓度，防止
表 2 全氟己酮灭火系统分级报警策略
报警等级 监测数据情况 输出策略
一级报警 VOC 和烟雾含量超标 监测模块报警
二级报警 VOC 和 CO 含量超标 监测模块报警，输出联动信号开启风机进行事故排风
三级报警 VOC，CO 含量和温度超标 监测模块报警，输出联动信号关闭风机，按照既定策略喷射全氟己酮灭火剂
